CSAMT法在浙江東陽水口一帶地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，長沙 410016）

地?zé)豳Y源作為一種清潔能源，被得到廣泛的開采與利用[1]。其埋藏分布大多與北東向區(qū)域斷裂的基底埋藏分布、深部地層巖性等相關(guān)。浙江中部斷裂帶較發(fā)育，自然出露的地?zé)岙惓｜c(diǎn)很少，尤其在東陽市水口一帶屬于地?zé)峥瞻讌^(qū)。CSAMT法具有探測深度達(dá)、分辨率高等特點(diǎn)，被廣泛地用于地?zé)峥辈橹衃2-11]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)背景概述

工作區(qū)及周邊主要有北東和北西向兩組斷裂分布（見圖1），近鄰測區(qū)北東向斷裂有三條，由北至南是荷花山斷裂、水口-木棉田斷裂、揚(yáng)塢斷裂、清塘-新塘斷裂，大致呈40°～50°走向，以間距1～2 km近似平行展布。北東向斷裂北東部斷裂有后嶺山—胡前莊斷裂，長大于20 km，走向310°～315°。

工作區(qū)出露地層較為簡單，主要為第四系沖洪積層；侏羅系火山碎屑巖，其巖性多由玻屑、晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，角礫沉凝灰?guī)r；第三系由粗面英安巖構(gòu)成，底部為火山集塊巖、角礫巖以及紫紅色泥質(zhì)粉砂巖等。

1.2 地球物理特征

區(qū)內(nèi)不同地層、巖石間存在明顯的電阻率差異，并且與密度有相似的變化規(guī)律，如表1所示。總體上，成巖地層電阻率高于松散層，第四系覆蓋層電阻率與斷裂帶相近。

由表1可見，各巖性之間電性有較大的差異，可以較好地區(qū)分，為開展CSAMT法提供了較好的物理前提。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖

表1 地層地球物理參數(shù)特征

2 工作方法

2.1 野外觀測系統(tǒng)

根據(jù)地質(zhì)野外調(diào)查情況以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，野外觀測系統(tǒng)發(fā)射極至接收機(jī)的距離為6～8 km，AB=1.5 km，電流為6～10 A，有效勘探深度約為1 500 m，測點(diǎn)偏離發(fā)射偶極子中垂線最大角度為15°。

2.2 觀測設(shè)備選擇

本次勘查采用加拿大鳳凰公司研發(fā)的V8網(wǎng)絡(luò)多功能電法儀。該設(shè)備主要由接收系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)兩部分，該接收與發(fā)射系統(tǒng)依靠GPS授時、同步，不受人為操作干預(yù)，從而減小同步的測量誤差。

2.3 資料處理

資料處理主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)正反演兩部分內(nèi)容。本次資料處理采用成都理工大學(xué)研發(fā)的MTsoft2D數(shù)據(jù)處理軟件，該軟件具有強(qiáng)大的預(yù)處理及正反演功能[12]。一是數(shù)據(jù)預(yù)處理：主要解決編輯跳點(diǎn)、靜態(tài)效應(yīng)、近場矯正、場源效應(yīng)和隨機(jī)干擾等問題。二是正反演計(jì)算：數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理后可進(jìn)入正反演計(jì)算，其中，正演計(jì)算是在設(shè)定初始模型下進(jìn)行的，正演結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，是模型參數(shù)調(diào)整和反演參數(shù)設(shè)定的依據(jù)。

3 成果解譯（CSAMT法典型斷面異常分析及綜合解釋）

3.1 典型斷面異常分析

圖2（a）為3線反演斷面圖，地表有一似層狀低阻異常體，視電阻率在200 Ω·m以內(nèi)，在推測為第四系覆蓋層，60～180 m、260～420 m段有一條帶狀低阻異常體，電阻率在50～200 Ω·m，推測為含水?dāng)嗔褞1和F2，260～420 m段低阻異常體較為寬大，推測在該段有別的方向的斷裂帶存在。

圖2 2線和4線二維反演斷面圖

圖2（b）為4線反演斷面圖，其距離2線200 m，由此可見，地表有一似層狀低阻異常體，視電阻率在200 Ω·m以內(nèi)，推測其為第四系覆蓋層，20～180 m、240～420 m段有一條帶狀低阻異常體，電阻率在50～200 Ω·m，推測其為含水?dāng)嗔褞1和F2，推測該段有別的方向的斷裂帶存在。

從兩個斷面成果對比，低阻異常體形態(tài)、產(chǎn)狀大致一致，地層空間展布基本呈線性分布，斷面成果相互佐證，說明推測斷裂帶的存在真實(shí)可靠[13-15]。

3.2 成果綜合解釋

根據(jù)測線物探異常位置以及異常形態(tài)，結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析，本次勘查基本查明地質(zhì)結(jié)構(gòu)的空間展布規(guī)律。工作區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)3條斷裂帶F1、F2、F3（見圖3），其中F1、F2為NE向斷裂，F(xiàn)3斷裂為NE向，斷裂帶走向穩(wěn)定，產(chǎn)狀較為陡立。根據(jù)物探成果，本研究圈定了兩個含水性較好的區(qū)塊，結(jié)合地質(zhì)情況分析，確定了北面含水區(qū)塊F1與F3斷裂交匯位置，即探采結(jié)合井井位布設(shè)在物探3測線180 m點(diǎn)北東側(cè)5 m處，設(shè)計(jì)孔深為800 m。

圖3 物探綜合成果圖

3.3 成果驗(yàn)證

鉆探巖心顯示，巖石均為上侏羅統(tǒng)火山碎屑凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r，韻律結(jié)構(gòu)明顯，巖石微密堅(jiān)硬，斷裂帶巖石呈碎裂結(jié)構(gòu)，含有較多石英脈、碳酸鹽脈。含水段分別為105～150 m；290～348 m；509.5～597.0 m；688～740 m處，這些含水段總體位置與斷裂帶產(chǎn)出一致，總體含水特征裂隙發(fā)育，巖心破碎。終孔孔深為760 m，水溫為35.8℃，水量為300 t/d。

通過鉆探資料與物探剖面對比，筆者發(fā)現(xiàn)，含水部位都處于斷裂帶內(nèi)開啟較好的部位，與物探成果相吻合，說明在地?zé)崦^(qū)開展CSAMT法有效的。

4 結(jié)論

浙江東陽水口一帶開展地?zé)峥辈椋ㄟ^采用CSAMT法，查明該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造空間展布情況，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料，為地?zé)峋牟荚O(shè)提供依據(jù)。同時，這對地?zé)崦^(qū)尋找地?zé)豳Y源具有一定的指導(dǎo)意義。工作區(qū)利用CSAMT法進(jìn)行地?zé)峥辈椋l(fā)現(xiàn)了3條斷裂帶，圈定了兩個富水區(qū)，查明了研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的空間展布情況，為工作區(qū)地?zé)岬拈_采提供科學(xué)依據(jù)。鉆孔施工結(jié)果表明，CSAMT法成果與鉆探成果相吻合，取得較好效果，驗(yàn)證了CSAMT法的可靠性，同時說明CSAMT在地?zé)崦^(qū)開展工作具有較好的應(yīng)用效果。