高密度電法在惠州市城市地質(zhì)調(diào)查項目斷層定位中的應(yīng)用

■　羅波

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊廣東惠州516001）

高密度電法在惠州市城市地質(zhì)調(diào)查項目斷層定位中的應(yīng)用

■羅波

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊廣東惠州516001）

隨著城市的日益發(fā)展，城市周圍環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害日益嚴(yán)重，需對城市進行綜合地質(zhì)調(diào)查，特別是對城市范圍內(nèi)存在的斷層調(diào)查顯得尤為重要。主要論述了高密度電法在斷層定位中的應(yīng)用，并結(jié)合鉆孔資料對推斷斷層進行了驗證。

城市地質(zhì)調(diào)查斷層高密度電法

1　引言

斷層與地震和地質(zhì)災(zāi)害緊密相關(guān)，對城市和工程的安全構(gòu)成威脅，查明城市存在的斷層，為城市規(guī)劃提供地質(zhì)依據(jù)。對斷層的定位目的是查明地表附近斷層的空間分布、深部的延伸情況，揭示地下介質(zhì)的特性和深部構(gòu)造環(huán)境，為斷層地震危險性評價提供依據(jù)，對無法在地表對斷層進行定位時，地球物理方法具有無可替代的作用。目前應(yīng)用于斷層定位的主要方法有淺層地震法、CSAMT、高密度電法、地質(zhì)雷達法及放射性測量法，它們各具不同的效果。本文只要介紹了高密度電法在惠州斷裂的定位中的應(yīng)用，通過鉆孔驗證，取得了較理想的效果。

2　高密度電法

高密度電法是為滿足淺部精細勘查的實際需要而研制的一種電法勘探系統(tǒng)。現(xiàn)場測量時只需將電極設(shè)置在一定間隔的測點上，測點密度遠較常規(guī)電阻率法大，一般從1m～10m。然后用多芯電纜將其連接到程控式多路電極轉(zhuǎn)換開關(guān)上，電極轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種由單片機控制的電極自動換接裝置，它可以根據(jù)需要自動進行電極裝置形式、極距及測點的轉(zhuǎn)換。測量信號用電極轉(zhuǎn)換開關(guān)送入微機工程電測儀，并將測量結(jié)果依次存入隨機存儲器。將數(shù)據(jù)回放并送入微機便可用專門程序軟件對原始資料進行處理。

高密度電法是傳統(tǒng)的電剖面法和電測深的有機結(jié)合，具有采樣密度大、精度高、信息量大、配套設(shè)備先進、處理解釋技術(shù)成熟等特性，對尋找隱伏地質(zhì)構(gòu)造、地下電性不均勻體（巖溶、風(fēng)化層、滑坡體、斷層等）具有明顯優(yōu)勢。

高密度電法跟常規(guī)電法工作一樣所得到的電阻率它不是某一地質(zhì)體的真實電阻率，而是各個不同電性層的綜合反映，所以專業(yè)上稱之為視電阻率，用ρs來表示。要劃分地質(zhì)體形成的異常，還得引入相對視電阻率概念，因為視電阻率異常它是相對于視電阻率背景場而言。所以要區(qū)分地電斷面上是否有異常存在，必須要觀測到視電阻率背景場，在視電阻率背景場上分析地電斷面上的相對高阻或低阻異常，結(jié)合地質(zhì)資料再來確定引起高阻或低阻異常的原因。一般的，斷裂形成的空間，相對周圍地質(zhì)體顯示相對低阻異常。

高密度電法實際探測深度達不到理論探測深度，電法勘探理論證明，實際探測深度一般為理論探測深度的0.6到0.7,而且一般布置高密電法工作時必須有足夠的探測深度余量，最好是先通過地質(zhì)調(diào)查了解勘測剖面下目標(biāo)物大致埋深，以實際探測深度推算理論深度，再設(shè)置儀器工作參數(shù)，而且要使實際探測深度大于目標(biāo)物底界面埋深，這樣才有異常體外圍的背景場，有利于資料的解譯。目標(biāo)物以淺視電阻率資料一是為異常解譯提供背景場（若沒有背景場異常也就無法顯現(xiàn)），二是了解其它地質(zhì)異常上部地層出現(xiàn)的異常情況。

高密度電法裝置方式有十幾種，本次采用溫納法采集數(shù)據(jù)，測量工作采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK-2A高密度電法測量系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理軟件采用Geogiga RTomo高密度電阻率數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理，原始數(shù)據(jù)經(jīng)格式轉(zhuǎn)換后，首先對實測數(shù)據(jù)進行突變點剔除和濾波，然后進行地形校正，采用高精度有限元迭代法進行地形校正。

3　惠州斷裂構(gòu)造簡介

惠州市屬于華南褶皺系，主要深斷裂有河源深斷裂帶、蓮花山深斷裂帶、佛崗-豐良深斷裂帶；主要大斷裂有紫金-博羅大斷裂。這些斷裂基本控制了本區(qū)的構(gòu)造格局，與這些深大斷裂配套的更低序次的斷裂構(gòu)造如：人字石斷裂、潼湖斷裂、樟木頭斷裂、惠州斷裂、霞涌斷裂等，本次主要以惠州斷裂為研究對象。

3.1北東向斷裂

人字石斷裂：分布于博羅公莊東南，構(gòu)造巖寬2-100m，出露長21km，往南西尖滅，構(gòu)造巖為硅質(zhì)巖、硅化構(gòu)造角礫巖、花崗壓碎巖、花崗糜棱巖等。走向50-80°不等，傾向北西，局部南東，具張-壓扭-張扭的性質(zhì)。

河源深斷裂：分布于博羅公莊、湖鎮(zhèn)、長寧，構(gòu)造巖寬幾米至幾十米，可劃分為兩個構(gòu)造巖性帶：上帶為黑色千枚似糜棱巖和斷層角礫巖，下帶為硅質(zhì)構(gòu)造巖、硅化構(gòu)造角礫巖、花崗壓碎巖、花崗糜棱巖。走向25-62°不等，傾向南東，具張～壓扭～張～壓扭～張扭的性質(zhì)，總體具壓扭性。

紫金-博羅大斷裂：分布于博羅泰美、羅陽至龍溪鎮(zhèn)，斷裂帶寬度幾米之幾十米，構(gòu)造帶巖性為硅化構(gòu)造角礫巖、似糜棱巖及斷層泥。走向60°，傾向南。穿切了下第三紀(jì)丹霞組，以壓扭性為主。

潼湖斷裂：分布于惠城小金至潼湖，構(gòu)造巖寬6-24m，分為四個構(gòu)造巖性帶：1.角礫巖帶,2.硅化構(gòu)造角礫巖帶,3.片理化透鏡體帶，4.影響帶；走向50-60°，傾向南東，傾角40-61°,具壓扭-張性質(zhì)。

樟木頭斷裂：分布于惠城陳江，構(gòu)造巖寬大于5m，發(fā)育硅化巖、構(gòu)造角礫巖、碎裂巖；走向30°，傾向南東或北西，傾角65～80°,具壓扭-張性質(zhì)

蓮花山斷裂：分布于惠陽淡水、沙田至惠東增光、多祝、高潭等鎮(zhèn)，為蓮花山深斷裂的西束，斷裂帶寬約8km，走向50-70°，傾向北西，該斷裂分帶明顯，影響寬度較大，構(gòu)造帶巖性主要為硅化碎裂巖，構(gòu)造角礫巖、糜棱巖、硅化巖等，具壓扭-張扭-張的性質(zhì)，總體具壓扭性。

3.2北西向斷裂

惠州斷裂：貫穿惠州市區(qū)西側(cè)，斷裂帶長19.7km，寬10-60m，最寬100m以上，傾向45-60°，傾角65-75°；沿走向呈舒緩波狀。破碎帶分為斷層角礫巖帶、片理化帶和構(gòu)造透鏡體帶，切斷侏羅系，形成于燕山晚期-喜山期，具張-壓扭-張扭的性質(zhì)。

3.3東西向斷裂

霞涌斷裂：分布于大亞灣西區(qū)-霞涌，斷裂帶長16km，寬40-60m，傾向南,傾角31-50°；破碎帶有構(gòu)造角礫巖、片理化巖、硅化碎裂巖和糜棱巖,具壓扭性質(zhì)。

佛崗-豐良深斷裂：分布于龍門縣，沿斷裂帶有一系列成群的沖斷裂，傾向北、傾角較陡，發(fā)育糜棱巖化、片理巖化、角礫巖化帶。

表1　ZK02鉆孔分層

圖1　高密度電法視電阻率剖面圖

4　資料分析與解釋

測線全長300m，電極距為5m，共60個測點，由該測線視電阻率剖面圖（圖1）可知，測線在125-180m出現(xiàn)不連續(xù)界面，存在明顯的低阻區(qū)，視電阻率在4.37-103.82Ω·m，根據(jù)其電性特征推斷為斷層構(gòu)造接觸面，推斷為斷層引起的視電阻率異常，推測該斷層寬約60m，傾向北東，傾角約65°，推測斷層地質(zhì)特性與區(qū)域上的惠州斷裂相吻合。經(jīng)鉆孔驗證，鉆孔布設(shè)在測線155m處，在深度53.05m處見斷層，與推測斷層相吻合，鉆孔分層見表1。

5　結(jié)語

通過以上的應(yīng)用實例可以看出，高密度電法在斷層的定位方面取得了較好的效果。

[1]王詩東，等.氡氣測量-高密度電法在斷層定位中的應(yīng)用[J]..地學(xué)前緣. 2011(3).

[2]董浩斌，王傳雷.高密度電法的發(fā)展與應(yīng)用[J].地學(xué)前緣.2003(10).

[3]鄧起東，等.城市活動斷裂探測的方法和技術(shù)[J].地學(xué)前緣.2003(3).

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-180-2