音频大地电磁测深在十三道沟区的应用

1、摘要： 采用可控源音频大地电磁测深法在吉林长白煤田新房子十三道沟区寻找含煤地层，在已知钻孔旁该方法得到验证。来源：能源与节能杂志社官方网站关键词 音频大地电磁测深法;长白煤田新房子十三道沟区;探查含煤地层0引言本次勘查主要任务是查清预测区含煤地层赋存情况。1勘查区概况1.1位置及范围预测区位于吉林省东南部山区，行政区隶属长白朝鲜族自治县所辖。预测区位于白山市72°方位，直距183 km处，位于临江市70°方位直距133 km处，位于长白县280°方位直距6 km处。工作区范围：南西以煤系露头，北东到勘查边界，西以十三道沟，南东到十九道沟，东西长41 km，南北宽平

2、均9 km，勘查区面积331.17 km2。本次勘查在预测区西侧十三道沟范围内。1.2工作量此次电磁法勘查工作剖面总长度7.5 km,点距50 m,共150个物理点，其中检查点8个，25-1孔旁测深400 m。1.3地层区划及物性预测区内出露的地层由老至新主要有中元古界临江组(Pt2l);下古生界奥陶系中统马家沟组(O2m)，上古生界石炭系中统本溪组(C2b)，上统太原组(C3t)二迭系下统山西组(P1s);中生界侏罗系中上统长白组(J2-3ch)，新生界第三系中新统马鞍山村组(N2m)，上新统船底山玄武岩N;第四系全新统(Q)。1.3.1侏罗系中上统长白组(J2-3ch)本组下部为灰绿暗紫色

3、安山岩，安山质集块熔岩，夹晶屑凝灰岩及凝灰质砂岩。中部为灰绿灰紫色安山质火山角砾岩;安山质集块岩。上部为灰绿，灰紫色晶屑、岩屑凝灰岩、灰黑色页岩、粉砂岩和泥岩。产：Nicssnia Sp;Maraffiopsis Sp;与上覆地层马鞍山村组为不整合接触。本组地层厚度550 m。1.3.2新生界a)第三系中新统马鞍山村组(N2m)。该组地层在勘查区内主要分布在十八道沟和沿江村以北一带，分布标高一般都在710 m800 m之间，为湖泊碎屑化学沉积。上部为未固结半固结的灰黄色细砂岩及粉砂岩，灰白色粘土岩及页岩，硅藻土。其中硅藻土是本组的标志层。下部为灰绿色黄绿色砂砾岩、细砂岩、粘土岩，局部夹橄榄玄武

4、岩及褐铁矿层，砾石成份有千枚岩、石英岩、火山岩等，胶结疏松。与上覆地层为不整合接触。本组地层厚度为25.62 m145.07 m，平均厚度为98.48 m;b)第三系上新统船底山玄武岩(N)。该玄武岩主要分布勘查区内125勘查线之间，分布标高大部是800 m以上，形成玄武岩台地，岩石柱状节理发育。岩性主要为灰深灰色玄武岩、橄榄玄武岩。层间夹有赤紫色凝灰岩和角砾岩，与上覆地层为不整合接触。本层厚度大于42.35 m;c)第四系全新统冲积层(Q)。主要为河床堆积物，以砂砾层和砂质亚粘土层。分布在河谷蛇曲地带。厚度8 m30 m。平均厚度12.50 m。2施工方法及技术要求可控源音频大地电磁法具有勘

5、探深度大、横向分辨率高、穿透低阻层及抗干扰能力强等优点。此次勘探选用的方法是可控源音频大地电磁测深(CSAMT)，其频率范围10 000 Hz1 Hz，该方法的特点是能达到深部找矿的目的。可控源的音频大地电磁测深(CSAMT)就是带源的大地电磁测深 (AMT),对横向构造有较好的分辨能力，抗干扰强、效率高、探测深度大(其探测深度的估算要视其可解释的最低频率决定)、连续剖面观测,可用于研究基底起伏和构造形态、产状及断裂展布、判断岩层产状及厚度。能解决的地球物理问题CSAMT一般能取得较高质量的TM模式数据，目前V8的CSAMT一般观测10 000 Hz到1Hz的频率范围，所以其理论勘探深度大约在

6、2KM左右。用到的发射机发射电流有9个档位，从低频到高频，低频更有利于探深。用到的设备除V8主机外，还有TXU-30 ， RXU-TMR等附属设备，还有AMTC-30磁棒高频探头(短的) AMTC-50磁棒低频探头(长的)。点距50 m。3施工设计测区初步设计1条测线 剖面总长度7.5 km,点距40 m,共188个物理点，其中检查点8个,根据本次目的层的勘探深度、测区背景视电阻率计算出本次观测的最低频率，从而决定本次观测时间为50 min。电法工程布置图见图1。图1 电法工程布置图4层位标定及解释从反演处理的25-1孔旁测深视电阻率剖面图及十三道沟视电阻率剖面图上看出,出现相对低阻层位与已知

7、资料相结合，进行层位标定。确定各电性层对应的地质时代。25-1孔旁视电阻率剖面及钻孔柱状对比图见图2。(a)对比图 (b)钻孔柱状图图2 视电阻率剖面图及钻孔柱状对比图从以上对比图上分析结果如下： 最上边一层相对高阻，基本反应了第四系地层及玄武岩盖层，厚度小于200 m，中间一层为低阻层基本为侏罗系中统长白组的地层，200 m1 500 m从上到下为侏罗系长白组(J2-3ch) 下二迭系山西组(P1s) 上石炭系太原组(C3t) 中石炭系本溪组(C2b),1 500 m以下为中奥陶系马家沟组(O2m)，区内做了1条物探测线， 从A-A'视电阻率剖面图上看，由于断面内电阻率纵向分层特征非

8、常明显,根据电阻率分布情况及曲线特征层位分界线很明显，测区没有太多的钻孔资料，通过全区地层的追踪对比，对比25-1钻孔柱状，视电阻率断面图很好的揭示了新近系玄武岩盖层，盖层厚度小于200 m，200 m1500 m从上到下为侏罗系长白组(J2-3ch) 下二迭系山西组(P1s) 上石炭系太原组(C3t) 中石炭系本溪组(C2b),1 500 m以下为中奥陶系马家沟组(O2m)， 见图3，A-A'视电阻率剖面图。图3 A-A'视电阻率剖面图4结语a)视电阻率剖面图反应500 m1 000 m之间存在低阻层，推断可能是侏罗系长白组(J2-3ch);二迭系下统山西组(P1s);石炭系太原组(C3t)。结合25-1孔旁测深视电阻率曲线分析得出如下结论：用CSAMT方法测得的该区视电阻率曲线较好的反应了地层的分层情况，最上边一层为玄武岩盖层，中间一层低阻层为中石炭系本溪组以上地层，从深度反应看包含了二迭系下统山西组(P1s);石炭系太原组(C3t)等含煤系地层。最下边一层高阻层位基位可以确定为奥陶系马家沟组的灰岩;b)综合全区已知地质资料结合实测视电阻率剖面图以及25-1