淺析綜合物探方法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用效果

■劉暢

（遼寧省物測(cè)勘查院 遼寧沈陽110121）

淺析綜合物探方法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用效果

■劉暢

（遼寧省物測(cè)勘查院 遼寧沈陽110121）

在遼北某地區(qū)的斷陷盆地尋找地下熱水，通過物探綜合剖面測(cè)量方法，大致圈定出了凹陷邊界和基底起伏特征，大致查明了區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造的位置、產(chǎn)狀和地層變化情況，圈定了地?zé)岢傻V區(qū)帶，在上述工作的基礎(chǔ)上布設(shè)驗(yàn)證井位2個(gè)。經(jīng)打鉆驗(yàn)證綜合物探方法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用效果是顯著的。

地?zé)嵛锾桨枷萜拭鏀嗔褬?gòu)造

0　前言

在該項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)施工了重、磁剖面測(cè)量和可控源音頻大地電磁法剖面測(cè)量的物探勘查工作。主要目的是通過綜合物探方法：①大致圈定盆地邊界和基底起伏特征；②大致查明工作區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造位置、產(chǎn)狀和地層變化情況；③在上述工作的基礎(chǔ)上選擇有利部位布置驗(yàn)證井位。實(shí)際布設(shè)了四條剖面，分別為L2、L4、L6、L8，總長度為17.4km，采用方法包括重力勘探、高精度磁測(cè)和可控源音頻大地電磁測(cè)深法。

1　物探成果解釋推斷

磁場(chǎng)值總體上呈正負(fù)值間隔分布特征，西北部表現(xiàn)條帶狀高磁異常，走向北東。在其東南側(cè)呈現(xiàn)出與之平行的條帶狀負(fù)磁場(chǎng)，西南部存在明顯負(fù)異常等值線封閉圈，負(fù)磁場(chǎng)向北東向呈斷續(xù)相連的條帶狀，這與已知斷陷帶位置相當(dāng)，推斷該負(fù)異常為斷陷帶基底巖性的反映。西北部正磁場(chǎng)呈北東向條帶狀分布，推測(cè)為隆起區(qū)域。共推斷出兩條北東向斷裂構(gòu)造，分別為Fc1、Fc2。其中Fc1構(gòu)造走向?yàn)楸睎|向，構(gòu)造長度約3km，推斷傾向?yàn)槲鞅?；Fc2構(gòu)造走向?yàn)楸睎|向，構(gòu)造長度約4km，推斷傾向?yàn)闁|南。

重力場(chǎng)宏觀特征為：南東部重力高，北西部重力低，其南東端最高場(chǎng)值達(dá)26.6×10-5m/s2（L6剖面），向北西場(chǎng)值逐漸遞降，剖面中段重力值相對(duì)最低，極值為15.2×10-5m/s2（L4剖面）；再向北西重力值略有抬升，至北西端處，重力值升至20×10-5m/s2左右，其中L8剖面北西端重力值為21.2×10-5m/s2。

推斷斷裂點(diǎn)的依據(jù)是各剖面曲線的最陡部。如L2剖面的3300點(diǎn)附近，重力曲線下降梯度突然增大，推斷此處為斷裂點(diǎn)。在各剖面上確定斷裂點(diǎn)后，將各剖面相應(yīng)斷裂點(diǎn)在平面上連線，可大致推斷劃分出斷裂帶的展布特征。據(jù)此，劃分出Fg1斷裂帶和Fg2斷裂帶。

從各剖面的可控源音頻大地電磁測(cè)深反演擬斷面圖中可看出，各測(cè)線普遍表現(xiàn)為剖面中部視電阻率值較低，兩側(cè)的視電阻率值相對(duì)較高，在垂向上，由淺至深視電阻率值逐漸升高，這一點(diǎn)反映了兩隆夾一凹的基底格局。根據(jù)測(cè)深結(jié)果共推斷出斷裂4條，F(xiàn)k1、Fk2、Fk3、Fk4，其空間位置關(guān)系見三維示意圖。四條斷裂構(gòu)造均為北東向，其中Fk1與Fk2位置、走向大致相同，傾向不同。二者與Fk3之間為低阻凹陷區(qū)。Fk3與Fk4之間為高阻變質(zhì)巖區(qū)。

2　地?zé)岬刭|(zhì)條件

Fg1和Fg2兩條斷裂之間形成狹長斷陷帶，這兩條斷裂控制了徐家湖凹陷帶的北西和南東邊界。北東部的L8剖面上凹陷帶寬約3km，而南西部的L4剖面上凹陷帶約寬2.5km，說明凹陷帶向南西逐漸變窄的趨勢(shì)。同時(shí)，該凹陷帶南東邊緣相對(duì)傾斜陡，而北西邊緣相對(duì)較緩。根據(jù)收集鄰區(qū)地?zé)峋Y料，徐家堡凹陷的底部為含水層介質(zhì)-薊縣系霧迷山組和鐵嶺組白云巖。結(jié)合上述地層巖性推斷結(jié)果，在凹陷帶內(nèi)該層位埋深約-700m～-1200m。物探推斷的F1、Fk2斷裂正好是在此通過，且是兩組斷裂的交匯處，同時(shí)是低阻反映，所以推斷該處有一定的構(gòu)造破碎，且含水性較好。在推斷斷裂Fk1、Fk2所處的破碎帶區(qū)域，低阻范圍延深至-2500m左右，重力曲線在此段與兩側(cè)曲線走勢(shì)有明顯不同，上升的趨勢(shì)變得更加緩慢，證實(shí)了此處巖石破碎程度較高。該破碎帶埋深深度相對(duì)較為適宜，且目標(biāo)層位為薊縣系碳酸鹽巖及石英砂巖，巖石堅(jiān)硬性脆，受斷裂構(gòu)造易破碎，產(chǎn)生節(jié)理裂隙，利于地下水徑流和儲(chǔ)存，可以作為尋找地下熱水源的有利靶區(qū)。

3　孔位布設(shè)

根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合斷陷盆地地?zé)岬娜?，鉆孔的布設(shè)依據(jù)如下：

（1）斷陷盆地的邊緣起區(qū)地下熱水較好。（2）有一定厚度的保溫層。（3）有良好的熱源通道即斷裂。（4）地下有一定的儲(chǔ)水空間即儲(chǔ)水構(gòu)造破碎帶。

推斷斷陷帶兩側(cè)的斷裂帶是地?zé)岬淖罴巡课唬?jīng)綜合研究，布設(shè)兩個(gè)地?zé)徙@孔孔位。分別為ZK1、Zk2，其中ZK1布設(shè)在L8剖面上，ZK2布設(shè)在L4剖面上。

ZK1孔：主要依據(jù)磁法Fc2，可控源Fk1、重力Fg1。該孔位于徐家堡凹陷的北側(cè)Fk1斷裂的南側(cè)，處于徐家堡斷陷盆地的邊緣地區(qū)，推測(cè)新生界及中生界蓋層700m～1200m厚，目標(biāo)層位為薊縣系霧迷山組白云巖含水破碎帶，L8剖面中Fk1與Fk2交匯處的地質(zhì)條件完全符合上述鉆孔布設(shè)依據(jù)。

ZK2孔：主要依據(jù)磁法Fc2，可控源Fk1、重力Fg1。該孔位于徐家堡凹陷的北側(cè)Fk1斷裂的南側(cè)，處于徐家堡斷陷盆地的邊緣地區(qū)，推測(cè)蓋層700m～1200m厚，目標(biāo)層位為薊縣系霧迷山組白云巖含水破碎帶，L4剖面中Fk1與Fk2交匯處的地質(zhì)條件完全符合上述鉆孔布設(shè)依據(jù)。設(shè)計(jì)為直孔，-1500m左右鉆遇斷裂Fk1，-2000m左右鉆遇Fk2，孔深1800—2200米。

4　結(jié)論

通過四條剖面綜合物探測(cè)量，并結(jié)合鉆孔資料，初步推斷出該區(qū)斷裂構(gòu)造及其展布特征，較清晰的顯現(xiàn)出八里莊-城南堡斷陷帶展布范圍，區(qū)內(nèi)共推斷劃分出斷裂構(gòu)造5條，分別為F1、F2、Fk2、Fc1、Fk4，均為北東向；主要斷裂2條；F1、F2。由上述斷裂構(gòu)造圈定了徐家湖斷陷帶邊界展布特征，呈越向西南越窄的帶狀分布，南東邊緣相對(duì)較陡，而北西邊緣相對(duì)較緩。Fk2與F1距離較近，但傾向不同，F(xiàn)k2可能為隱伏構(gòu)造，從可控源剖面圖中可以看到二者的破碎帶是連續(xù)甚至共同作用的，該破碎帶延深至近-2500米深處，可作為尋找地?zé)豳Y源的目標(biāo)層位。

[1]蔣麗麗,遼寧省鐵嶺縣新臺(tái)子地區(qū)地?zé)峥辈槲锾焦ぷ鲌?bào)告 [R].2012,12.

[2]遼寧省區(qū)域地質(zhì)志 [M].

[3]地?zé)峥辈橐?guī)范.

S761.5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-174-1