CSAMT在冀西北隱伏煤礦區(qū)的應(yīng)用

岳永強(qiáng)

摘要：可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）利用人工激發(fā)的電場彌補(bǔ)了天然場能的不足，野外數(shù)據(jù)信號(hào)較強(qiáng)、勘探深度較大、解釋處理相對(duì)簡單，因此在油氣勘探及金屬礦勘探中得到廣泛應(yīng)用，但對(duì)于煤炭資源探查的應(yīng)用較少。在了解煤田地質(zhì)構(gòu)造和煤系地層性狀的前提下，通過CSAMT區(qū)分煤系地層，間接確定隱伏煤層產(chǎn)狀和規(guī)模是有效可行的方法。

關(guān)鍵詞：CSAMT；煤系地層；間接找礦

1.地質(zhì)概況

本區(qū)以往工作程度低，對(duì)其井田地質(zhì)情況的了解僅有以往對(duì)黃花灘煤礦的工作資料及根據(jù)區(qū)域地質(zhì)推測。除第四系覆蓋層外，主要出露地層為第三系靈山組，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)推測，該組地層的下伏地層為侏羅系下花園組地層，其中下花園組二段（J₁x²）為本井田的主要含煤巖段，下花園組二段（J₁x²）下部由三角洲一濱淺湖相沉積組成。中上部為一套典型的辮狀河一曲流河沉積物。

煤系基底為太古界片麻巖，混合巖化二長片麻巖，淺粒巖夾黑云角閃變粒巖，少量斜長角閃巖，頂部偶見黑云片巖，二云片巖，該套地層厚度>9100m。

2.地球物理場特征

本區(qū)出露的地層較為簡單，主要有：新生界第三系靈山組（EN）和第四系（Q_h）。

不同巖層具有不同的導(dǎo)電性，一般泥巖（煤層）、粉砂巖、中粗砂巖、砂礫巖、片麻巖（混合巖）其電阻率值依次增高。煤系地層有層狀分布特點(diǎn)，在橫向上導(dǎo)電性相對(duì)均一，縱向上視電阻率的變化規(guī)律基本一致。根據(jù)鉆孔資料實(shí)驗(yàn)測得本區(qū)電性統(tǒng)計(jì)表（見表1）。

3.勘察剖面布設(shè)與資料解釋

實(shí)測2條5km長，間距l(xiāng)OOm的CSAMT剖面，反演電阻率曲線總近水平分布為主，曲線較圓滑，均有明顯的層狀特征，大多剖面為由淺到深反演電阻率為由低到高的變化規(guī)律。個(gè)別剖面巖性界面有起伏，低阻區(qū)向南縱向延伸，將高阻異常分割。大多數(shù)剖面分層界面呈近水平層狀展布。

由主要地層的電性特征可知，低阻異常主要反映第四系亞沙土、第三系泥巖的分布情況及厚度；高阻異常主要反映第三系砂礫巖及紅旗營子群片麻巖的分布情況及厚度。

總體分析認(rèn)為，本區(qū)第四系及含煤地層的電阻率值明顯低于砂礫巖或片麻巖，應(yīng)表現(xiàn)為明顯的低阻異常特征。

反演電阻率斷面異常總體分布連續(xù)，電阻率曲線圓滑，呈水平狀近南北向展布。

縱向上電阻率值隨深度的增加而逐漸增大，分層界面明顯。近地表的十幾米深度內(nèi)反映為層狀低阻區(qū)，下部700m深度內(nèi)相對(duì)低阻帶環(huán)狀閉合。其下伏地層電阻率逐漸升高，水平層狀明顯。橫向上等深度電阻率變化不大，電阻率曲線呈水平近南北向展布，巖性分層界面平緩、圓滑。

根據(jù)斷面異常特征，近地表的十幾米深度內(nèi)反映為層狀低阻區(qū)，電阻率（10～40）Ω·m，推斷為第四系亞沙土、黃土。其下伏地層為第三系（EN）。埋深700m范圍內(nèi)相對(duì)低阻，電阻率（10～25）Ω·m，反映為泥巖、炭質(zhì)泥巖地層，北部泥巖地層較南部厚。深部電阻率一般為（30～200）Ω·m，反映為第三系砂巖、砂礫巖地層。推測在剖面1的1500點(diǎn)附近存在正斷層F2，北西傾，產(chǎn)狀較陡（見圖1）。