CSAMT在廣東英德上黃地區劃分地層及構造研究中的應用

■李劍

(廣東省地球物理探礦大隊　廣東　廣州　510800)

CSAMT在廣東英德上黃地區劃分地層及構造研究中的應用

■李劍

(廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800)

為在廣東英德上黃地區化探異常區域開展異常查證，力求劃分該異常區深度一千米內的地層及構造的分布，提出下一步地質工作建議，在該區開展可控源音頻大地電磁測量工作。該方法采用人工場源，與天然源大地電磁測深法相比，具有信噪比高、快速高效等優點[1]。

可控源音頻大地電磁測深法地層構造廣東英德上黃地區

廣東英德上黃地區已開展1∶1萬地質測量和1∶1萬土壤地球化學測量，根據測量成果，利用可控源音頻大地電磁測深法對化探異常區開展異常查證，通過CSAMT測量初步探明了異常區深度一千米內的地層、構造的分布，提出下一步地質工作建議。

1　野外工作方法

1.1儀器設備

CSAMT測量采用美國Zonge公司生產的GDP-32Ⅱ多功能電法儀，該系統是Zonge公司生產的第四代人工場源及天然場源的電法和電磁法勘探系統。

1.2工作方法

野外工作嚴格執行《可控源聲頻大地電磁法勘探技術規程》（SY/T 5772 2002）相關要求。

圖1　礦區1∶5萬高精度磁法測量異常圖

圖2　L1線卡尼亞電阻率（a）和阻抗相位（b）擬斷面圖

2　地質及地球物理概況

2.1地層

上黃地區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、長垑組、石磴子組、白堊紀大鳳組及第四系。

2.2構造

礦區內構造體系屬于雪山嶂復背斜構造體系、主要構造形跡為北北東向翁城向斜，核部地層為石炭紀地層，兩翼為泥盆紀地層，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

礦區內未見巖漿巖出露，礦區南側約7公里為佛岡花崗巖體。

2.4磁場分布特征

礦區1∶5萬高精度磁法測量顯示礦區處于負磁異常內，負異常極小值約-100 nT，為低緩負磁異常(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。實線以上，卡尼亞電阻率一般200～1200Ω.m，為相對高阻，對應中阻抗相位，一般300～800m.rad。實線以下，卡尼亞電阻率一般10～200Ω.m，為相對低阻，對應高阻抗相位，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構，這可能對應著不同的地層單元；2）阻抗相位超過1200 m.rad的頻點預示著存在一個極低阻層。

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。

參考相關區域地質資料，石磴子組厚418 m，帽子峰組厚50～411 m，結合地電斷面特征，可將礦區地層分為石炭紀石磴子組和泥盆紀帽子峰組。石磴子組根據電阻率差異可分為兩層：C1s（a）和C1s（b），C1s（a）巖性為灰巖、白云巖，高阻；C1s（b）巖性為含炭質灰巖，低阻；受石磴子組厚418 m以及該層位含炭質等條件的限制，C1s（a）含炭質灰巖為早石炭與晚泥盆巖石地層分界的標志層。[3][4][5]

3.1.2推斷構造

斷裂構造，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號點，可以看出C1s（b）層灰巖中有四條長條狀的低阻異常帶，據異常形態可推斷為斷裂構造，這些斷裂構造有利于As、Sb次生暈的形成。

向斜構造，如圖3，在1700～2700號點之間，推斷的C1s（a）層呈“U”形，形態似向斜構造，可能為翁城向斜構造的反映。[6][7][8][9]

3.2解釋推斷成果

依據如上解釋推斷原則，對3條剖面的解釋推斷

（1）區內3條剖面均分為石炭紀石磴子組（圖3中白色虛線以上）和泥盆紀帽子峰組（圖3中白色虛線以下），石磴子組根據其電阻率差異分為上部（黑色虛線）灰巖層C1s（b）和下部（黑線與白線炭質層C1s（a）。

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

F1斷裂分別經過L1線和L2線1780號點，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號點，傾向北西，向下延深200米至C1s（a）層，傾角約55°。

F3斷裂經過L1線和L2線2320號點，幾乎陡立，向下延深400米至C1s（a）層。

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

（3）在L6線2700～3000測段、深度800m處圈定了AMT1低阻異常，該異常的出現給地層的劃分帶來了困難，因此將其單獨圈出，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引起。

4　結論與存在問題

4.1結論

通過此次可控源音頻大地電磁測量，根據二維反演后的電阻率斷面圖，基本查明了礦區內地層及構造的分布。具體表現在以下幾個方面。

圖4　L1線解釋推斷圖

圖5　CSAMT測量綜合平面成果圖

（1）依據地電縱向結構特征劃分了石炭紀石磴子組和泥盆紀帽子峰組的空間分布，石磴子組下部有一層含炭質灰巖，層厚100 m左右。

（2）在石磴子組上部灰巖、白云巖內推斷4條斷裂構造F1、F2、F3、F4，一般向下延深200～300 m至含炭質灰巖層，規模小。

（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引起。

4.2存在問題

各剖面大致從2 600測點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用 [M].長沙：中南工業大學出版社，2005.

[2]石昆法.可控源音頻大地電磁法理論及應用 [M].科學出版社，1999.

[3]張勝業，潘玉玲.應用地球物理學 [M].武漢：中國地質大學出版社，2004.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-292-2