基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法，包括以下步骤：确定研究地区岩溶发育的主要控制因素，并采集同时包含受所述主要控制因素影响区域和不受所述主要控制因素影响区域的地球物理数据；对所述地球物理数据进行反演，根据反演结果推断解译出研究地区的地下岩溶形态；根据所获得的地下岩溶形态，统计地球物理剖面上解译出的每一组可溶岩地层的岩溶占比及垂向上每个深度平面的岩溶占比，并根据统计结果对研究地区的覆盖性岩溶发育规律进行量化分析。本发明专利技术采用分类统计的方法对岩溶区地球物理解译成果进行分析，从而获得可准确表征岩溶发育特征的量化指标，为区域性岩溶发育规律研究提供更具普遍性和代表性的基础资料。性和代表性的基础资料。性和代表性的基础资料。

Analysis method of overburden karst development law based on geophysical data

【技术实现步骤摘要】
基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法


[0001]本专利技术属于地质灾害调查
，尤其涉及一种基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法。

技术介绍

[0002]以岩溶地面塌陷为代表的岩溶地质灾害由于在时间上具有突发性，在空间上具有隐蔽性，危害性极大，严重影响岩溶区的人类生产和生活。因此，采取有效的技术手段查明岩溶发育的特征及分布规律是岩溶地质灾害防治的基础和前提。
[0003]传统的岩溶调查方法主要包括地面调查和钻探工作，由于覆盖型岩溶区绝大部分被第四系松散层覆盖，天然或人为揭露的基岩裸露区十分有限，面积性地面调查难以开展。而钻探工作仅是“一孔之见”，其揭露的地下岩溶形态具有一定的偶然性，不能反映岩溶发育的一般性规律，并且钻探费用昂贵，工作量部署严重受限。因此传统的岩溶调查工作获得的覆盖层下岩溶发育信息十分有限。
[0004]在覆盖型岩溶区，要达到详细查明岩溶发育纵、横向分布规律的目的，必须借助于地球物理方法。地球物理方法在覆盖型岩溶塌陷调查中可用于查明隐伏岩溶区边界、覆盖层结构、基岩面起伏、溶洞、土洞、断裂构造等。目前，地球物理方法在岩溶塌陷调查中得到了一定的应用效果。甘伏平等[甘伏平，喻立平，卢呈杰，等.2011.不同岩溶储水结构分析与地球物理勘察[J].地质与勘探，47(4)：663
‑
672.]应用直流电测深法、电剖面法、充电法、音频大地电磁法对可溶岩与非可溶岩接触带、地下岩溶管道、岩溶裂隙密集带等进行研究，有效地查明了岩溶区不同类型的储水构造。刘伟等[刘伟，甘伏平，张伟，等.2015.红层区岩溶塌陷调查地球物理勘探技术应用研究[J].地球物理学进展，30(6)：2923
‑
2930,doi:10.6038/pg20150661.]将高精度重力法、高密度电阻率法、地震反射波法和主动源面波法应用于浅覆盖红层碎屑可溶岩塌陷调查，并通过与动力触探、钻探资料对比，分析不同物探方法对溶洞和土洞的探测效果。李巧灵等[李巧灵，雷晓东，杨勇，等.2019.北京西郊玉泉山地区岩溶水强径流路径地球物理分析[J].中国地质，46(2)：346
‑
358,doi:10.12029/gc20190211.]利用重力测量和可控源音频大地电磁法研究了北京西郊玉泉山地区基岩起伏形态和构造展布，形成了该地区岩溶水强径流路径的新认识。杨天春等[杨天春，王丹齐，张叶鹏，等.2021.生产矿山岩溶灾害勘查中的综合物探应用研究[J].地球物理学进展，36(3)：1145
‑
1153,doi:10.6038/pg2021EE0275.]将高密度电阻率法、瞬变电磁法和天然电场选频法应用于生产矿山岩溶灾害勘查，分析研究不同地球物理方法在强噪声环境、地形起伏较大及强烈切割条件下的探测效果。陆泽峰[陆泽峰.2021.高山峡谷地区桥址区岩溶发育特征地球物理勘察[J].物探与化探，45(1)：252
‑
256,doi:10.11720/wtyht.2021.1211.]采用浅层地震、音频大地电磁、对称四极测深在高山峡谷地区某悬索桥址区开展岩溶发育特征研究，通过对比分析，得到表观、宏观和微观岩溶发育特征。王其合[王其合.2021.综合物探技术在城市轨道交通勘察中的应用[J].物探化探计算技术，43(3)：360
‑
366,doi:10.3969/j.issn.1001
‑
1749.2021.03.13.]将高密度电阻率法和瞬变电磁法应用于城市轨
道交通勘察，结合钻探成果，查明破碎带和岩溶发育范围。
[0005]综上可知，地球物理方法已较多地应用于覆盖型岩溶区调查，但是物探成果的应用多以指导钻探工作，进而完成某一特定的地质任务为主，而对面积性地球物理资料进行统计学分析、归纳和总结来获得区域性岩溶发育规律的成果却鲜见报道，究其原因，主要是缺乏可准确表征岩溶发育程度的科学的、可量化的指标，更未基于科学的量化指标对岩溶发育规律进行深入挖掘分析。如果仅针对工程应用，而不进行统计分析，以深入挖掘地球物理数据所蕴含的岩溶发育信息，则极大地约束了地球物理工作在区域性岩溶发育规律研究中的应用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法，采用分类统计的方法，对岩溶区地球物理解译成果进行统计分析，从而获得可准确表征岩溶发育特征的量化指标，为区域性岩溶发育规律研究提供更具普遍性和代表性的基础资料。
[0007]本专利技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0008]一种基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法，包括以下步骤：
[0009]确定研究地区岩溶发育的主要控制因素，并采集同时包含受所述主要控制因素影响区域和不受所述主要控制因素影响区域的地球物理数据；
[0010]对所述地球物理数据进行反演，根据反演结果推断解译出研究地区的地下岩溶形态；
[0011]根据所获得的地下岩溶形态，统计地球物理剖面上解译出的每一组可溶岩地层的岩溶占比α
ri
＝W
kri
/W
tri
及垂向上每个深度平面的岩溶占比α
hj
＝W
khj
/W
thj
，并根据统计结果对研究地区的覆盖性岩溶发育规律进行量化分析；其中，α
ri
为第i组可溶岩地层的岩溶占比，i＝1，2，
…
，m；W
kri
为第i组可溶岩地层中地下岩溶形态的累积宽度，W
tri
为第i组可溶岩地层的总宽度，m为可溶岩地层的总数，α
hj
为垂向上第j个深度平面的岩溶占比，j＝1，2，
…
，n；W
khj
为垂向上第j个深度平面地下岩溶形态的累积宽度；W
thj
为垂向上第j个深度平面的地层总宽度；n为垂向上深度平面的总数。
[0012]优选地，所述控制因素包括：可溶岩地层岩性、主要断裂带、褶皱构造、古河道、覆盖层结构、地下水集中径流带。
[0013]优选地，所述地球物理数据为通过多种不同地球物理方法所采集的综合地球物理数据，所述反演为多种地球物理数据的联合反演。
[0014]进一步优选地，根据联合反演的结果，并结合先验地质信息约束反演的反演结果，推断解译出研究地区的地下岩溶形态。
[0015]优选地，所述量化分析包括：对各个主要控制因素，分别将受所述主要控制因素影响区域和不受所述主要控制因素影响区域的所述统计结果进行对比，分析得到各个主要控制因素对岩溶发育的影响规律。
[0016]优选地，基于研究地区的地质、水文、钻探资料确定研究地区岩溶发育的主要控制因素。
[0017]优选地，所述同时包含受所述主要控制因素影响区域和不受所述主要控制因素影
响区域的地球物理数据，通过在受所述主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地球物理数据的覆盖型岩溶发育规律分析方法，其特征在于，包括以下步骤：确定研究地区岩溶发育的主要控制因素，并采集同时包含受所述主要控制因素影响区域和不受所述主要控制因素影响区域的地球物理数据；对所述地球物理数据进行反演，根据反演结果推断解译出研究地区的地下岩溶形态；根据所获得的地下岩溶形态，统计地球物理剖面上解译出的每一组可溶岩地层的岩溶占比α
ri
＝W
kri
/W
tri
及垂向上每个深度平面的岩溶占比α
hj
＝W
khj
/W
thj
，并根据统计结果对研究地区的覆盖性岩溶发育规律进行量化分析；其中，α
ri
为第i组可溶岩地层的岩溶占比，i＝1，2，
…
，m；W
kri
为第i组可溶岩地层中地下岩溶形态的累积宽度，W
tri
为第i组可溶岩地层的总宽度，m为可溶岩地层的总数，α
hj
为垂向上第j个深度平面的岩溶占比，j＝1，2，
…
，n；W
khj
为垂向上第j个深度平面地下岩溶形态的累积宽度；W
thj
为垂向上第j个深度平面的地层总宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国庆，郝社锋，尚通晓，徐士银，章其华，李向前，关艺晓，朱首峰，盛君，卢进添，何泰健，
申请(专利权)人：江苏省地质调查研究院，
类型：发明
国别省市：