CSAMT在廣東英德上黃地區(qū)劃分地層及構(gòu)造研究中的應(yīng)用

■李劍

(廣東省地球物理探礦大隊(duì)　廣東　廣州　510800)

CSAMT在廣東英德上黃地區(qū)劃分地層及構(gòu)造研究中的應(yīng)用

■李劍

(廣東省地球物理探礦大隊(duì)廣東廣州510800)

為在廣東英德上黃地區(qū)化探異常區(qū)域開展異常查證，力求劃分該異常區(qū)深度一千米內(nèi)的地層及構(gòu)造的分布，提出下一步地質(zhì)工作建議，在該區(qū)開展可控源音頻大地電磁測(cè)量工作。該方法采用人工場(chǎng)源，與天然源大地電磁測(cè)深法相比，具有信噪比高、快速高效等優(yōu)點(diǎn)[1]。

可控源音頻大地電磁測(cè)深法地層構(gòu)造廣東英德上黃地區(qū)

廣東英德上黃地區(qū)已開展1∶1萬地質(zhì)測(cè)量和1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量，根據(jù)測(cè)量成果，利用可控源音頻大地電磁測(cè)深法對(duì)化探異常區(qū)開展異常查證，通過CSAMT測(cè)量初步探明了異常區(qū)深度一千米內(nèi)的地層、構(gòu)造的分布，提出下一步地質(zhì)工作建議。

1　野外工作方法

1.1儀器設(shè)備

CSAMT測(cè)量采用美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的GDP-32Ⅱ多功能電法儀，該系統(tǒng)是Zonge公司生產(chǎn)的第四代人工場(chǎng)源及天然場(chǎng)源的電法和電磁法勘探系統(tǒng)。

1.2工作方法

野外工作嚴(yán)格執(zhí)行《可控源聲頻大地電磁法勘探技術(shù)規(guī)程》（SY/T 5772 2002）相關(guān)要求。

圖1　礦區(qū)1∶5萬高精度磁法測(cè)量異常圖

圖2　L1線卡尼亞電阻率（a）和阻抗相位（b）擬斷面圖

2　地質(zhì)及地球物理概況

2.1地層

上黃地區(qū)出露地層主要為晚古生代中泥盆—早石炭世地層，呈北東走向展布。自老至新有中泥盆世棋梓橋組、晚泥盆世天子嶺組、帽子峰組、長(zhǎng)垑組、石磴子組、白堊紀(jì)大鳳組及第四系。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造體系屬于雪山嶂復(fù)背斜構(gòu)造體系、主要構(gòu)造形跡為北北東向翁城向斜，核部地層為石炭紀(jì)地層，兩翼為泥盆紀(jì)地層，樞紐向北北東傾斜。

圖3　L1線二維反演電阻率斷面圖

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖出露，礦區(qū)南側(cè)約7公里為佛岡花崗巖體。

2.4磁場(chǎng)分布特征

礦區(qū)1∶5萬高精度磁法測(cè)量顯示礦區(qū)處于負(fù)磁異常內(nèi)，負(fù)異常極小值約-100 nT，為低緩負(fù)磁異常(圖1)。

2.5CSAMT卡尼電阻率和阻抗相位斷面特征

以L1線為例。從圖2看，卡尼電阻率斷面與阻抗相位斷面大致可分為兩層。實(shí)線以上，卡尼亞電阻率一般200～1200Ω.m，為相對(duì)高阻，對(duì)應(yīng)中阻抗相位，一般300～800m.rad。實(shí)線以下，卡尼亞電阻率一般10～200Ω.m，為相對(duì)低阻，對(duì)應(yīng)高阻抗相位，一般大于800m.rad。以上卡尼電阻率和阻抗相位斷面特征充分說明：1）L1線卡尼亞電阻率和阻抗相位斷面圖可以清楚地分辨出兩層地電結(jié)構(gòu)，這可能對(duì)應(yīng)著不同的地層單元；2）阻抗相位超過1200 m.rad的頻點(diǎn)預(yù)示著存在一個(gè)極低阻層。

3　解釋推斷

3.1解釋推斷原則

3.1.1劃分地層

如圖3、圖4，根據(jù)電阻率特征大致可以分為3層，黑色虛線以上，為高阻，電阻率一般大于2000Ω.m，黑線與白線之間為超低阻，電阻率在1～10Ω.m之間變化，白線以下為中低阻，在幾十～一千Ω.m之間變化。

參考相關(guān)區(qū)域地質(zhì)資料，石磴子組厚418 m，帽子峰組厚50～411 m，結(jié)合地電斷面特征，可將礦區(qū)地層分為石炭紀(jì)石磴子組和泥盆紀(jì)帽子峰組。石磴子組根據(jù)電阻率差異可分為兩層：C1s（a）和C1s（b），C1s（a）巖性為灰?guī)r、白云巖，高阻；C1s（b）巖性為含炭質(zhì)灰?guī)r，低阻；受石磴子組厚418 m以及該層位含炭質(zhì)等條件的限制，C1s（a）含炭質(zhì)灰?guī)r為早石炭與晚泥盆巖石地層分界的標(biāo)志層。[3][4][5]

3.1.2推斷構(gòu)造

斷裂構(gòu)造，化探綜合異常范圍在L1線剖面上的投影如圖3所示，范圍為1200～1920號(hào)點(diǎn)，可以看出C1s（b）層灰?guī)r中有四條長(zhǎng)條狀的低阻異常帶，據(jù)異常形態(tài)可推斷為斷裂構(gòu)造，這些斷裂構(gòu)造有利于As、Sb次生暈的形成。

向斜構(gòu)造，如圖3，在1700～2700號(hào)點(diǎn)之間，推斷的C1s（a）層呈“U”形，形態(tài)似向斜構(gòu)造，可能為翁城向斜構(gòu)造的反映。[6][7][8][9]

3.2解釋推斷成果

依據(jù)如上解釋推斷原則，對(duì)3條剖面的解釋推斷

（1）區(qū)內(nèi)3條剖面均分為石炭紀(jì)石磴子組（圖3中白色虛線以上）和泥盆紀(jì)帽子峰組（圖3中白色虛線以下），石磴子組根據(jù)其電阻率差異分為上部（黑色虛線）灰?guī)r層C1s（b）和下部（黑線與白線炭質(zhì)層C1s（a）。

（2）C1s（b）層，在應(yīng)力作用下形成若干條節(jié)理裂隙，成為容礦和導(dǎo)礦的有利空間。根據(jù)土壤剖面測(cè)量綜合異常范圍劃分了F1、F2、F3和F4四條斷裂（圖4、圖5）。

F1斷裂分別經(jīng)過L1線和L2線1780號(hào)點(diǎn)，走向北東，傾向北西，傾角約65°，延深約300m至C1s（a）層。

F2斷裂位于L1線2000號(hào)點(diǎn)，傾向北西，向下延深200米至C1s（a）層，傾角約55°。

F3斷裂經(jīng)過L1線和L2線2320號(hào)點(diǎn)，幾乎陡立，向下延深400米至C1s（a）層。

F4斷裂位于L6線2420號(hào)點(diǎn)，傾向北西，向下延深至C1s（a）層，深度約500m。

（3）在L6線2700～3000測(cè)段、深度800m處圈定了AMT1低阻異常，該異常的出現(xiàn)給地層的劃分帶來了困難，因此將其單獨(dú)圈出，而未一并劃到C1s（a）。因其電阻率極低，一般只有10Ω.m，推斷該異常亦可能為炭質(zhì)引起。

4　結(jié)論與存在問題

4.1結(jié)論

通過此次可控源音頻大地電磁測(cè)量，根據(jù)二維反演后的電阻率斷面圖，基本查明了礦區(qū)內(nèi)地層及構(gòu)造的分布。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

圖4　L1線解釋推斷圖

圖5　CSAMT測(cè)量綜合平面成果圖

（1）依據(jù)地電縱向結(jié)構(gòu)特征劃分了石炭紀(jì)石磴子組和泥盆紀(jì)帽子峰組的空間分布，石磴子組下部有一層含炭質(zhì)灰?guī)r，層厚100 m左右。

（2）在石磴子組上部灰?guī)r、白云巖內(nèi)推斷4條斷裂構(gòu)造F1、F2、F3、F4，一般向下延深200～300 m至含炭質(zhì)灰?guī)r層，規(guī)模小。

（3）在6線圈定的AMT1低阻異常給地層的劃分帶來了困難，因此將其單獨(dú)圈出，而未一并劃到C1s（a）。因其電阻率極低，該異常亦可能為炭質(zhì)引起。

4.2存在問題

各剖面大致從2 600測(cè)點(diǎn)至線尾的地層劃分值得商榷，尤其以6線為甚。

[1]湯井田，何繼善.可控源音頻大地電磁法及應(yīng)用 [M].長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[2]石昆法.可控源音頻大地電磁法理論及應(yīng)用 [M].科學(xué)出版社，1999.

[3]張勝業(yè)，潘玉玲.應(yīng)用地球物理學(xué) [M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2004.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-292-2