CSAMT法視電阻率異常的精細(xì)解譯在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用效果

摘要：本文根據(jù)CSAMT法視電阻率反演斷面圖對(duì)剖面深部構(gòu)造破碎帶進(jìn)行了精細(xì)的推斷解譯，通過(guò)鉆探成井驗(yàn)證，表明該處實(shí)際含水、破碎層位變化情況與物探推斷結(jié)果吻合較好，這說(shuō)明物探推斷解釋是合理、準(zhǔn)確、有效的。視電阻率擬斷面圖中的等值線突變、局部扭曲、低阻異常范圍的變化特別是局部的細(xì)小變化等特征，是物探解譯的重要信息，應(yīng)引起重視，并結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行綜合推斷解釋。

關(guān)鍵詞：地?zé)?；斷裂破碎；低阻異?/p>

引言

通過(guò)在遼寧省鐵嶺市某地段開(kāi)展地?zé)崞詹楣ぷ?，在工作區(qū)布置地質(zhì)填圖、重力、磁法剖面測(cè)量、視電阻率聯(lián)合剖面測(cè)量、可控源剖面測(cè)量工作，通過(guò)綜合解譯，推斷出北東向斷裂一條，傾向?yàn)槟蟽A，傾角較陡，與地質(zhì)圖上的已知斷裂的走向、傾向基本吻合。根據(jù)視電阻率斷面圖對(duì)深部地層進(jìn)行了初步的劃分和定性解釋。最終實(shí)施一眼地?zé)崽讲山Y(jié)合井，鉆孔實(shí)際含水破碎層位情況與物探推斷結(jié)果吻合較好，結(jié)果表明本次物探工作推斷解釋是合理、準(zhǔn)確、有效的。

1礦區(qū)水文地質(zhì)條件

普查區(qū)出露地層主要為中元古界薊縣系霧迷山組、鐵嶺組和上元古界震旦系殷屯組及第四系（Q4）。根據(jù)工區(qū)地質(zhì)資料，這一地區(qū)的地?zé)崾苌畲髷嗔芽刂疲蒯崮苎厣畲髷嗔严蛏蟼鲗?dǎo)，經(jīng)主干斷裂和次級(jí)斷裂傳到第四系地層底部。本地的地下熱水沿構(gòu)造裂隙向上傳導(dǎo)到地層淺部，形成一定的地下熱水[1]。

2視電阻率等值線特征與構(gòu)造破碎帶的推斷解釋

L2剖面的CSAMT法斷面圖的1900～2100點(diǎn)的范圍內(nèi)是一個(gè)略向南傾、近直立的低阻異常帶，推斷為構(gòu)造破碎帶。其左右兩側(cè)形成“八”字型等值線梯度帶，右側(cè)梯度帶較為光滑順直，間隔相對(duì)均勻，左側(cè)梯度帶相對(duì)雜亂，出現(xiàn)多處局部扭曲突變。這些低阻異常邊緣的等值線扭曲成為推斷斷裂破碎的重要依據(jù)。

第一層：在標(biāo)高-350—580m段，在淺部標(biāo)高0m下方，鉆孔周圍，原本近水平的等值線轉(zhuǎn)變?yōu)椤皀”字型分布，一直向深部延伸，形成近直立的低阻條帶，本層深度段內(nèi)低阻條帶寬約200m，兩側(cè)為完整的相對(duì)高阻地層，推斷為斷裂破碎的頂部，破碎程度不高。

第二層：標(biāo)高-600m—800m段，低阻條帶的左邊緣等值線出現(xiàn)扭曲，使得低阻帶寬度變大100m以上，推斷是含水破碎帶引起的相對(duì)低阻，其在斷面圖中被放大的效果，根據(jù)電磁波傳播原理及電法正演計(jì)算結(jié)果，表明在視電阻率等值線圖中，巖（礦）體所產(chǎn)生的低阻異常范圍比巖（礦）體本身要大很多，因?yàn)榈妥璁惓Ｔ磿?huì)對(duì)其周圍區(qū)域的電磁場(chǎng)分布造成一定的影響，異常幅值越高，影響范圍越大[2]。因此推斷此處破碎程度較高。

第三層：在標(biāo)高-1400m附近，低阻異常左側(cè)邊緣的等值線突然轉(zhuǎn)為水平方向，將低阻異常范圍向左側(cè)擴(kuò)大100m以上，推斷認(rèn)為是含水破碎帶引起的低阻在斷面圖中被放大的表現(xiàn)。因此，推斷此處破碎程度較高，含水性較好，電阻率較低，推斷為含水破碎帶的依據(jù)較為充分，同時(shí)，根據(jù)地?zé)嵩鰷芈释扑阍撋疃鹊乃疁剌^為理想，因此該層位是較為理想的熱儲(chǔ)目標(biāo)層位。

第四層：標(biāo)高-1800～-2100m段等值線線扭曲的相對(duì)更加劇烈，在標(biāo)高-1950m附近出現(xiàn)局部低阻封閉圈，電阻率數(shù)值上變得更低，但低阻異常范圍變化不大，推斷該深度段亦為斷裂破碎帶的反映，該低阻中心可能為其深部高阻引起的假低阻過(guò)渡帶，因此認(rèn)為該破碎帶可能為巖性互層引起的。

3地?zé)峋疁y(cè)井結(jié)果

施工地?zé)崽讲山Y(jié)合井一眼，鉆井總進(jìn)尺2501.22m。抽水試驗(yàn)結(jié)果表明，ZK1地?zé)崽讲山Y(jié)合井井口水溫31℃、最大出水量800t/d。鉆探記錄和測(cè)井成果顯示在深度400-700m、1600-1800m、2000-2400m有三處含水層：

第一層和第二層400-700m：視電阻率測(cè)井曲線數(shù)值反映在210-230Ωm，與上下圍巖視電阻率500-600Ωm相差300-400，形成相對(duì)低阻層，含破碎帶可能性較大。聲波時(shí)差測(cè)井曲線出現(xiàn)大幅度跳躍，數(shù)值反映在55-271μs/m范圍內(nèi)波動(dòng)，推測(cè)此段孔隙度增大，含破碎帶可能性較大。井徑測(cè)井曲線反映此段為擴(kuò)徑現(xiàn)象，擴(kuò)徑范圍在30-50mm范圍內(nèi)波動(dòng)，推測(cè)為破碎帶引起的擴(kuò)徑現(xiàn)象。自然電位測(cè)井曲線數(shù)值反映在125至159mv范圍內(nèi)波動(dòng)。自然伽馬測(cè)井曲線數(shù)值反映362-398m為一個(gè)層位，數(shù)值在21-82API范圍內(nèi)波動(dòng)，398-402m為一個(gè)層位，數(shù)值在78-123API范圍內(nèi)波動(dòng)，由此推斷396-402m為巖性接觸層位，含破碎帶可能性較大。在鉆探施工過(guò)程中，下入鉆具通井時(shí)，下至井深721米處遇阻，開(kāi)始進(jìn)行劃眼，劃至井深752米后鉆柱被卡死。經(jīng)分析為孔內(nèi)破碎帶坍塌導(dǎo)所致。此處井溫測(cè)井曲線反映平穩(wěn)，地?zé)嵩鰷芈?.5℃/百米。故推測(cè)此段為巖性接觸引起的破碎帶，含熱水的可能性不大。

第三層1600-1800m：視電阻率測(cè)井曲線數(shù)值反映在140-180Ωm左右，與上下圍巖視電阻率320-350Ωm相差約200，形成相對(duì)低阻層，含破碎帶可能性較大。聲波時(shí)差測(cè)井曲線出現(xiàn)大幅度跳躍，數(shù)值反映在15-315μs/m范圍內(nèi)波動(dòng)，推測(cè)此段孔隙度增大，含破碎帶可能性較大。井徑測(cè)井曲線反映此段為擴(kuò)徑現(xiàn)象，擴(kuò)徑范圍在58-88mm范圍內(nèi)波動(dòng)，推測(cè)為破碎帶引起的擴(kuò)徑現(xiàn)象。自然電位測(cè)井曲線數(shù)值反映在-30至-20mv范圍內(nèi)波動(dòng)。自然伽馬測(cè)井曲線數(shù)值反映1730-1766m為一個(gè)層位，數(shù)值在60-90API范圍內(nèi)波動(dòng)，1766-1904m為一個(gè)層位，數(shù)值在4-26API范圍內(nèi)波動(dòng)，由此推斷1766-1797m為巖性接觸層位，含破碎帶可能性較大。對(duì)應(yīng)此處井溫地?zé)嵩鰷芈?.4℃/百米，明顯大于井中各段層位地?zé)嵩鰷芈?。故推測(cè)此段為巖性接觸引起的破碎帶，含熱水的可能性較大。

第四層2000-2400m：視電阻率測(cè)井曲線數(shù)值反映在281-534Ωm范圍內(nèi)變化，為中阻夾相對(duì)低阻層位，推測(cè)可能由巖性互層引起的電阻率變化，含破碎帶的可能性較大。聲波時(shí)差測(cè)井曲線出現(xiàn)雜亂變化，數(shù)值反映在48-167μs/m范圍內(nèi)波動(dòng)，由此推測(cè)此段孔隙度大小不一，含破碎帶可能性較大。井徑測(cè)井曲線反映此段部分為擴(kuò)徑現(xiàn)象，擴(kuò)徑范圍在20-81mm范圍內(nèi)波動(dòng)，推測(cè)為破碎帶引起的擴(kuò)徑現(xiàn)象。自然電位測(cè)井曲線數(shù)值反映在330至380mv范圍內(nèi)波動(dòng)。自然伽馬測(cè)井曲線數(shù)值反映此段巖性雜亂，數(shù)值在2-72API范圍內(nèi)波動(dòng)，由此推斷2249-2388m為巖性互層，含破碎帶可能性較大。此處井溫測(cè)井曲線反映平穩(wěn)，地?zé)嵩鰷芈?.9℃/百米。故推測(cè)此段為巖性互層引起的破碎帶，含熱水的可能性不大。

3結(jié)論

物探推斷解釋與鉆孔實(shí)際含水層位情況吻合較好，該井的成功，驗(yàn)證了該物探工作方法的有效性及推斷解釋的合理性。在今后的解譯工作中，應(yīng)重視視電阻率擬斷面圖中的等值線突變、局部扭曲、低阻異常范圍的變化等特征，結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行綜合推斷解釋。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉暢，遼寧省鐵嶺市范家屯水庫(kù)地段地?zé)豳Y源普查報(bào)告[R].2014，11

[2]蔣麗麗，關(guān)于物探數(shù)據(jù)處理與解譯的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].中國(guó)地質(zhì)協(xié)會(huì)論文集.2015