论文部分内容阅读
摘要：赋存与断裂构造中的地下热水是重要的旅游资源。利用可控源音频大地电磁测深法并制作电阻率及地质剖面视图，揭示了测区的构造与地层分布情况和地下含水裂隙的空间展布，进而为布设热水开发钻孔提供钻孔位置。
关键词：地热勘查，可控源音频大地电磁测深
Abstract: the occurrence of the fracture structure and the underground hot water is an important tourism resources. Use of controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding method and making resistivity and geological profile view, this paper reveals the formation of the structure and the distribution of underground water cut of fissures and space distribution and cloth, and arranged for hot water development provide drilling holes position.
Keywords: geothermal exploration, of controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding
中圖分类号：TM431文献标识码：A 文章编号：
1 引言
工区内主要出露地层有泥盆系（D）、石炭系下、统白垩系上统和第四系冲洪积与残坡积层。中泥盆统 地层分布于工区南部，为一套河流、海陆交互相浅海沉积的碎屑岩组成。上泥盆统浅海或潮坪相碳酸盐岩类夹砂、泥质碎屑岩建造。共分3组：①老虎头组（ ）：主要为浅灰紫~黄白细砂岩夹砂岩、粉砂岩等，厚度大于645.9m。②春湾组（ ）:主要由泥岩、泥质粉砂、粉砂岩夹细砂岩、含砾砂岩组成，顶部夹灰岩透镜体。厚度大于339.4m。
③帽子峰组（ ）分布工区大部，分布面积约1k 。岩性主要为紫红色泥岩、泥质粉砂岩、夹灰岩透镜体。石炭系下统梓门桥组（Czm）主要分布于测区中部的狭长地段带，岩性为灰白色的生物碎屑灰岩，厚度不详。主要通过钻孔揭露，上覆第四纪沉积物。白垩系上统三水组（K2s）分布于测区东北部。岩性为紫红色砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩等。第四系冲洪积与残坡积层（ ）。分布于测区的低地、山沟、小河两岸。以土黄色为主，夹有浅灰，灰白色。主要由粘土、中粗砂、砂砾等组成。粘土层透水性差，为隔水层。中粗砂及砂砾层透水性好，富水性中等。
地质推断该区发育的断裂构造有：北西西向断裂、北东向断裂三组断裂。
①北西西向向断裂（ ）。走向约倾向北东，倾角方向 ，在测区北部有露头点。节理发育不明显，见挤压破碎带，见明显的硅化断裂泥，强烈的褐铁矿化、绿泥石化、局部糜棱岩化（ ）。基岩为泥岩或泥质粉砂岩。
（ ）走向约倾向北东，倾角 方向，宽约10-15m，出露长度约20m。具显的挤压扭曲变形带，张性节理发育，硅化强烈，见明显渗水现象。基岩为粉砂岩、砂岩。
②北东向断裂断裂。
断裂位位测区北部，推测为恩从断裂，走向约 ，倾向南西，倾角 ，方向宽约50-150m，见明显的硅化断裂泥，强烈的褐铁矿化、绿泥石化、局部糜棱岩化，为逆断裂。基岩为泥岩或泥质粉砂岩。
断裂为宫花塘正断裂，断裂走向北北东，倾向北西，倾角 ，延伸约7.0km，切穿花岗岩，寒武系及白垩系地层。为白垩系纪三水组（KS）与泥盆纪的老虎组的分界线。
断裂走向 ，倾向南西，倾角 ，基岩为砂岩，硅化强烈，宽约5m。
断裂走向 ，倾向北西，倾角 ，基岩为泥质粉砂岩，硅化强烈，见石英脉，宽约10-20cm。[1]
2 CSAMT简介
可控 源 大 地电磁测深法(CSAMT)是针对大地电磁测深法(MT)的场源随机性信号微弱和观测比较困难的弱点，改用可控制人工场源来获得较好探测效果的一种方法。它和所有的电磁测深方法一样，是利用交变电磁场在介质中的传播特性来进行的。它以改变频率而不是测量装置的几何尺寸，来实现不同深度的测深目的。具有工作效率高、勘探深度范围大、垂向水平分辨能力好、地形影响小和不受高阻层屏蔽作用影响等优点。20世纪80年代后该方法的理论和仪器得到了很大发展，应用领域一扩展到普查、石油勘探、天然气、地热、金属矿产、水文、工程、环境保护等各方面。[2-7]
3 资料处理
根据工作区的电磁干扰情况和地形地貌条件，我们选择三样条差值方法对采集到的电磁场数据进行了平滑处理，使用空间滤波方法进行了静态效应校正。反演方法采用二维正演修正法。
4 资料解释
通过对勘查区CSAMT勘探的5条测线共计214个物理点处理与反演，形成了工区内5条测线的二维反演电阻率剖面及解释剖面图。
图1L1二维反演电阻率剖面与解释图图2L2二维反演电阻率剖面与解释图
由图1可见，测线L1从1号测点到15号测点，深度约400米到1200范围内，存在一套低阻异常体，其电阻率在400欧姆米内。1200米以下为高阻基底。
由图2可见，测线L2上低阻层的深度在测线北段，即从1号测点到18号测点，低阻层的深度从600米到1100米的范围内，而在南段，低阻层的深度范围从900米到1700米左右。其电阻率在400欧姆米内。很明显，该套低阻层被断裂CF1错断。
5 结论
通过本次CSAMT勘探工作，基本确定了有两条近东西向的断裂，初步推断有一条近南北向的断裂。5条测线均揭示了地表为低阻，其下是一套高阻，高阻之下是一套低阻，其顶面埋最浅为200左右米，最深为900米左右，其底界面埋深最浅为900左右米，最深为1700米左右，其下的基底为高阻特性。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：地热勘查，可控源音频大地电磁测深
Abstract: the occurrence of the fracture structure and the underground hot water is an important tourism resources. Use of controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding method and making resistivity and geological profile view, this paper reveals the formation of the structure and the distribution of underground water cut of fissures and space distribution and cloth, and arranged for hot water development provide drilling holes position.
Keywords: geothermal exploration, of controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding
中圖分类号：TM431文献标识码：A 文章编号：
1 引言
工区内主要出露地层有泥盆系（D）、石炭系下、统白垩系上统和第四系冲洪积与残坡积层。中泥盆统 地层分布于工区南部，为一套河流、海陆交互相浅海沉积的碎屑岩组成。上泥盆统浅海或潮坪相碳酸盐岩类夹砂、泥质碎屑岩建造。共分3组：①老虎头组（ ）：主要为浅灰紫~黄白细砂岩夹砂岩、粉砂岩等，厚度大于645.9m。②春湾组（ ）:主要由泥岩、泥质粉砂、粉砂岩夹细砂岩、含砾砂岩组成，顶部夹灰岩透镜体。厚度大于339.4m。
③帽子峰组（ ）分布工区大部，分布面积约1k 。岩性主要为紫红色泥岩、泥质粉砂岩、夹灰岩透镜体。石炭系下统梓门桥组（Czm）主要分布于测区中部的狭长地段带，岩性为灰白色的生物碎屑灰岩，厚度不详。主要通过钻孔揭露，上覆第四纪沉积物。白垩系上统三水组（K2s）分布于测区东北部。岩性为紫红色砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩等。第四系冲洪积与残坡积层（ ）。分布于测区的低地、山沟、小河两岸。以土黄色为主，夹有浅灰，灰白色。主要由粘土、中粗砂、砂砾等组成。粘土层透水性差，为隔水层。中粗砂及砂砾层透水性好，富水性中等。
地质推断该区发育的断裂构造有：北西西向断裂、北东向断裂三组断裂。
①北西西向向断裂（ ）。走向约倾向北东，倾角方向 ，在测区北部有露头点。节理发育不明显，见挤压破碎带，见明显的硅化断裂泥，强烈的褐铁矿化、绿泥石化、局部糜棱岩化（ ）。基岩为泥岩或泥质粉砂岩。
（ ）走向约倾向北东，倾角 方向，宽约10-15m，出露长度约20m。具显的挤压扭曲变形带，张性节理发育，硅化强烈，见明显渗水现象。基岩为粉砂岩、砂岩。
②北东向断裂断裂。
断裂位位测区北部，推测为恩从断裂，走向约 ，倾向南西，倾角 ，方向宽约50-150m，见明显的硅化断裂泥，强烈的褐铁矿化、绿泥石化、局部糜棱岩化，为逆断裂。基岩为泥岩或泥质粉砂岩。
断裂为宫花塘正断裂，断裂走向北北东，倾向北西，倾角 ，延伸约7.0km，切穿花岗岩，寒武系及白垩系地层。为白垩系纪三水组（KS）与泥盆纪的老虎组的分界线。
断裂走向 ，倾向南西，倾角 ，基岩为砂岩，硅化强烈，宽约5m。
断裂走向 ，倾向北西，倾角 ，基岩为泥质粉砂岩，硅化强烈，见石英脉，宽约10-20cm。[1]
2 CSAMT简介
可控 源 大 地电磁测深法(CSAMT)是针对大地电磁测深法(MT)的场源随机性信号微弱和观测比较困难的弱点，改用可控制人工场源来获得较好探测效果的一种方法。它和所有的电磁测深方法一样，是利用交变电磁场在介质中的传播特性来进行的。它以改变频率而不是测量装置的几何尺寸，来实现不同深度的测深目的。具有工作效率高、勘探深度范围大、垂向水平分辨能力好、地形影响小和不受高阻层屏蔽作用影响等优点。20世纪80年代后该方法的理论和仪器得到了很大发展，应用领域一扩展到普查、石油勘探、天然气、地热、金属矿产、水文、工程、环境保护等各方面。[2-7]
3 资料处理
根据工作区的电磁干扰情况和地形地貌条件，我们选择三样条差值方法对采集到的电磁场数据进行了平滑处理，使用空间滤波方法进行了静态效应校正。反演方法采用二维正演修正法。
4 资料解释
通过对勘查区CSAMT勘探的5条测线共计214个物理点处理与反演，形成了工区内5条测线的二维反演电阻率剖面及解释剖面图。
图1L1二维反演电阻率剖面与解释图图2L2二维反演电阻率剖面与解释图
由图1可见，测线L1从1号测点到15号测点，深度约400米到1200范围内，存在一套低阻异常体，其电阻率在400欧姆米内。1200米以下为高阻基底。
由图2可见，测线L2上低阻层的深度在测线北段，即从1号测点到18号测点，低阻层的深度从600米到1100米的范围内，而在南段，低阻层的深度范围从900米到1700米左右。其电阻率在400欧姆米内。很明显，该套低阻层被断裂CF1错断。
5 结论
通过本次CSAMT勘探工作，基本确定了有两条近东西向的断裂，初步推断有一条近南北向的断裂。5条测线均揭示了地表为低阻，其下是一套高阻，高阻之下是一套低阻，其顶面埋最浅为200左右米，最深为900米左右，其底界面埋深最浅为900左右米，最深为1700米左右，其下的基底为高阻特性。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。