煤田勘查領(lǐng)域中電阻率測(cè)深法應(yīng)用

陳 聰（黑龍江省煤田地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 哈爾濱 150008）

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煤田勘查領(lǐng)域中電阻率測(cè)深法應(yīng)用

陳 聰
（黑龍江省煤田地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 哈爾濱 150008）

摘 要：電阻率測(cè)深法廣泛應(yīng)用于勘探領(lǐng)域，本文通過(guò)運(yùn)用電阻率測(cè)深法在加格達(dá)奇松嶺區(qū)取得的成果，結(jié)合已有地質(zhì)資料進(jìn)行研究和解釋，對(duì)該區(qū)地層劃分、確定地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)等奠定基礎(chǔ)，為下一步鉆探工作提供了較為可靠的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤田；勘查；電阻率測(cè)深

0. 引言

電阻率測(cè)深法簡(jiǎn)稱電測(cè)深法，它是以地下巖（礦）石的電性差異為基礎(chǔ)，人工建立地下穩(wěn)定直流電場(chǎng)，通過(guò)不同電極極距逐次發(fā)送與接收，觀測(cè)與研究同一測(cè)點(diǎn)下垂直方向不同深度范圍巖層（礦）電阻率的變化規(guī)律，以查明礦產(chǎn)資源或解決與深度有關(guān)的各類地質(zhì)問(wèn)題的一種直流電法勘探方法。

1. 地層電性特征

工作區(qū)燕山期花崗巖為盆地的基底，中、新生界地層為盆地蓋層。工作區(qū)出露地層自下而上有：燕山期花崗巖、白堊系下統(tǒng)光華組、九峰山組、甘河組及第四系松散沉積物，其中九峰山組地層為本區(qū)主要含煤地層，因此，盆地蓋層和基底的巖石地球物理電性特征差異性明顯，適合利用電法勘查手段了解盆地基底埋深，了解煤系地層在盆地空間的展布規(guī)律。

2. 資料處理與解釋

2.1 物理點(diǎn)特征解釋

針對(duì)每個(gè)電測(cè)深物理點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，再通過(guò)軟件進(jìn)行視電阻率曲線迭代擬合、正演運(yùn)算、反演運(yùn)算。現(xiàn)以一個(gè)物理點(diǎn)為例說(shuō)明單點(diǎn)數(shù)據(jù)解釋情況。

圖1左圖為電測(cè)深曲線及反演擬合情況，右圖為數(shù)據(jù)反演地電模型。從圖中可以看出：該曲線類型KH型，結(jié)合地質(zhì)資料分析如下：

第一層為第四系（Q）地層，主要反映在曲線首支位置，巖性主要由松散的砂、礫石、巖屑、淤泥質(zhì)亞粘土等組成，厚度4m左右。

第二層為甘河組（K1g）地層，巖性主要為火山噴發(fā)時(shí)期形成的玄武巖、氣孔狀玄武巖夾中性熔巖及凝灰?guī)r薄層等，根據(jù)電性分析，電阻率一般在50Ωm ～80Ωm，其上部經(jīng)風(fēng)化作用，存在一定程度的風(fēng)化破碎帶，受地表水及大氣降水補(bǔ)給，風(fēng)化破碎帶多含水，電阻率較低。

圖1　電測(cè)深曲線和反演模型

圖2　電阻率剖面圖及綜合解釋

第三層為九峰山組（K1j）地層，巖性主要由凝灰?guī)r、灰黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和煤層組成。電阻率一般在30Ωm～50Ωm之間，該曲線上九峰山組含煤地層厚度約350m左右。

第四層為光華組地層及深部基底花崗巖地層，其中光華組地層與上覆地層九峰山組（K1j）呈平行不整合整合接觸，與下伏地層龍江組（K1l）整合接觸。

2.2 電阻率剖面的特征

電阻率剖面圖是根據(jù)每個(gè)物理點(diǎn)定性、定量解釋成果繪制而成，它比較清晰地反映地質(zhì)構(gòu)造情況。圖2是第四線電阻率反演等值線剖面圖，在圖上可以清晰地構(gòu)繪出各時(shí)代地層的埋藏深度、厚度，以及斷層位置、分布等構(gòu)造情況。

2.3 電阻率截面的特征

根據(jù)實(shí)際情況做了深度為50m、150m、250m、500m、750m五個(gè)截面平面圖。從5個(gè)截面平面圖中可以看出盆地在不同深度的低阻層的發(fā)育情況和其中的高阻體隨深度的變化情況以及隆起帶的變化情況。

從50m、150m、250m、500m、750m5個(gè)截面圖可以看出西北部各測(cè)線首端顯示區(qū)域逐步縮小，但是仍然可以清晰地反映該高阻區(qū)域整體范圍逐漸擴(kuò)大，這說(shuō)明有根基的地質(zhì)體隨深度的加大，其范圍和阻值也增加的規(guī)律，高阻區(qū)域反映地層由白堊系光華組火山巖及花崗巖凸起產(chǎn)生，充分反映測(cè)區(qū)西北部為凹陷盆地隆起邊緣。

該凹陷盆地基本覆蓋于整個(gè)測(cè)線控制范圍內(nèi)，測(cè)區(qū)內(nèi)含煤地層主要為白堊系九峰山組，電性反映為低阻，在深度50m截面圖中低阻范圍主要集中在5條測(cè)線2號(hào)點(diǎn)左右，說(shuō)明白堊系九峰山組在各測(cè)線首端至2號(hào)點(diǎn)有不同程度地地層出露現(xiàn)象。隨著截面深度的增加，低阻區(qū)域由左上角向中部、由3線向兩側(cè)逐漸變化轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。在深度150m、250m截面圖中部低阻區(qū)域明顯擴(kuò)大，而在深度500m截面圖中部低阻區(qū)域消失，說(shuō)明深度200m～400m為2線1—3號(hào)點(diǎn)、3線2—4號(hào)點(diǎn)、4線1—4號(hào)點(diǎn)所控制的低阻區(qū)域的最佳深度，也是該區(qū)域煤系地層最佳發(fā)育的深度。從深度500m截面開始，低阻區(qū)域由3線向兩側(cè)測(cè)線中后段擴(kuò)散，到深度750m截面低阻區(qū)域僅賦存于2線3—5號(hào)點(diǎn)、4線4—6號(hào)點(diǎn)、5線3—5號(hào)點(diǎn)，這說(shuō)明隨著深度的增大，含煤地層白堊系九峰山組地層由3線向兩側(cè)逐步變深，深度500m～800m是該區(qū)域煤系地層最佳發(fā)育深度。

圖3　電阻率截面平面圖

結(jié)論

通過(guò)電阻率測(cè)深法的實(shí)際應(yīng)用，基本控制了測(cè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造和基底起伏形態(tài)以及各時(shí)代地層的賦存和分布情況?？碧匠晒麆澐殖鼍乓晦r(nóng)場(chǎng)凹陷，推斷出F2、F3、F4三條斷層。為下一步鉆探工作提供了科學(xué)、合理的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

［1］任建偉，謝雄剛，朱云倉(cāng)，張江燕.電阻率測(cè)深法在防治礦井水患中的應(yīng)用［J］.金屬礦山，2014（6）：114-117.

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［4］肖建偉.煤田地質(zhì)勘探的礦井電阻率法［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014（1）： 83.

中圖分類號(hào)：P631

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Resistivity sounding method is widely used in the field of exploration， This text expounds the application of resistivity sounding method in Jiagedaqi Songling District， combined with the existing geological data for research and interpretation， To lay the foundation for determining the stratigraphic division and geological structure of this area. It provides a reliable theoretical basis for the next drilling work.

Keywords：coalfield； prospection； resistivity sounding