用视电阻率测井方法确定岩盐矿区隐伏构造尝试

鲍世才

（甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水741020）

0 引言

测井方法是岩盐矿勘探中不可缺少的手段之一。利用测井资料不但能划分钻孔地层剖面，发现并弥补因钻探岩芯采取率不足而打薄打丢的岩盐矿层，同时通过对多口井视电阻率测井曲线形态的对比分析，结合区域地质及矿区地质条件，还能够确定深部隐伏构造。

1 矿区地质及地球物理特征

工作区位于秦岭纬向构造带北缘、祁吕贺兰山字型构造前弧西翼南缘及陇西旋卷构造南部之复合部位的漳县新生代断陷盆地。区内褶皱及断裂构造较发育，构造线总体呈北西西向。受构造运动和气候周期的影响，区内岩盐矿的形成显得极为复杂，盐矿层倾角甚陡，多在50°～60°，个别达85°以上，盐矿层厚度从几十厘米到几十米不等，含盐量从百分之几到百分之九十以上，埋深因受构造运动的影响，则为65～240m不等。

矿区地层岩性相对简单，主要为第四系冲洪积相砂砾卵石及粉土，厚5～10m；下伏新近系上新统临夏组第三岩性段（N32）地层，岩性主要为碎屑岩和化学岩两大类，厚390m左右。碎屑岩以灰绿、灰黑、灰黄等杂色泥岩为主，并夹有少量薄层泥灰岩和砂质泥岩；而具有工业开采价值的化学岩（以岩盐为主）则夹在杂色泥岩中，局部夹有高品位的芒硝层。

由于矿区地层单一，岩性简单，地层的物理性质视其岩性和NaCl含量而异，化学岩（以岩盐为主）具最高的视电阻率值（15～92Ω·m），最低的自然伽马强度（（2～6）×7.17×10－14C/kg·s），正的自然电位异常；碎屑岩（以泥岩为主）具最低的视电阻率值（2～5Ω·m），最高的自然伽马强度（（10～24）×7.17×10－14C/kg·s），接近于基值的自然电位异常，上述物性差异，为测井方法划分岩性，进一步进行地层对比，确定隐伏构造提供了地球物理前提。

2 隐伏构造的确定

2.1 方法和依据

用测井资料研究构造特征，其方法就是地层对比，地层对比的根据是在一定范围内，同一时代的相似沉积环境下形成的地层具有相同的地质特性和地球物理特征。因此，同一地层测井曲线形态相似［1］；不同的沉积环境下，由于物源情况不同、水动力条件不同及水深不同，必然造成沉积物组合形式和层序特征的不同，反映在测井曲线上就是不同的测井曲线形态［2］。可用来进行地层对比的资料有多种，与岩性、古生物化石等相比，利用测井资料作地层对比，具有形象直观、工作简便的优点［3］。

测井所获得的各种信息，是井剖面上诸多地层岩性的综合反映。在一定的勘探范围内，在相同时代、相似环境下形成的地层，具有大致相同或相近的地质特征［3］。由于地层岩性及沉积韵律相似，仅靠剖面岩性对比并确定构造现象，有时难以识别，稍有不慎，还会得出错误的结论。但伴随这些构造现象而产生的地层重复、缺失、柔皱、岩层破碎及地下水活动等，在测井曲线上却直观形象，即在相同或相似环境下形成的地层岩性，反映在测井曲线上便有着相似或相近的异常幅值或曲线形态，而不同层系的地层，由于沉积环境、沉积物来源、沉积旋廻、岩性组合不同，因此所获得的测井信息、曲线形态、异常幅值也就各异。依据测井反映的这一地质特征，结合区域地质资料，将相邻各井的测井曲线绘制在同一剖面图上，就能找出不同层系的地层岩性在深度、厚度及空间上的展布形态和构造特征，这便是我们识别和确定构造形态，进行成矿条件研究的依据。

2.2 构造形态的分析确定

单口井的测井资料，只能反映一口井的地下地质情况，而要搞清整个或部分矿区地下地质情况，就必须利用多口井的资料进行综合分析对比，方可了解不同层系的地层岩性在横向及纵向上的变化规律和构造特征。图1所绘的是一条盐矿区在近南北向上的测井剖面曲线对比图。不难看出，三条曲线在含盐层段形态相似，岩盐层数相同，表明沉积韵律相同，为相同时代，相同或相似环境下形成的岩层。由图可见，三口井相距很近（ZK1孔距ZK2孔51m，ZK2孔距ZK3孔98m），但含盐层段埋深却相差很大（最大相差173m），分析造成上述差异的原因只能是构造运动。在成盐后期，受陇西旋卷构造和地壳垂直升降运动的影响，区内矿层严重柔皱变形，在垂向上造成了矿区部分岩层的隆起与降低，在长不到150m的剖面上褶柔出一个隆起褶曲构造（背形）。受构造运动的影响，背形两翼的部分矿体形态改变，形似粘稠状的流体滑向背形的转折端，造成两翼岩盐矿体的部分缺失和转折端矿体的增厚。所以处于背形近转折端的ZK2孔曲线与处于背形两翼的ZK1、ZK3孔曲线形态略有不同，ZK2孔曲线形似箱状，岩盐矿单层厚度较大，而ZK1、ZK3孔曲线呈锯齿状，岩盐矿单层厚度相对较小。

图1 盐矿区南北向剖面视电阻率测井曲线

上述背形构造的推论正确与否，矿区岩矿层的倾角测试结果从另一侧面给予了回答。经对矿区各孔采芯岩样的倾角测试，处于南翼的岩矿层倾角在50°～70°之间，处于北翼的岩矿层倾角在40°～50°之间，而根据岩盐层相对埋深估算，背形南翼视倾角约73°，北翼视倾角约58°。可见，测井估算地层倾角与测试结果非常接近，进一步证实该处确实存在一背形构造。

图2是矿区过ZK2孔近东西方向（110°）上的测井剖面曲线对比图。可以看到，三条曲线形态相似，岩盐层位基本对应，说明它们为同一时代相同沉积环境下的产物，在近300m的东西向剖面上岩盐层的埋深没有明显的起伏变化。由此进一步确定该处构造就为背形构造。剖面东端含盐层段的埋深略有变深，曲线形态由ZK4孔较完整的箱形过渡为ZK5孔的锯齿形，这可能是钻孔处在背形构造不同位置而受构造运动影响程度不同所致，推测ZK4孔很可能在背形构造的轴部附近，而ZK5孔将向翼部略有偏移。由于含盐层段的埋深相差不大，据此推测构造走向与该剖面线的方向基本一致。

图2 盐矿区东西向剖面视电阻率测井曲线

3 结语

利用测井方法不但能划分地层岩性，还能确定地质上难以解决的隐伏构造，测井确定隐伏构造的方法就是地层对比。在同一测区的相邻钻孔，若测井曲线标准层的相对埋深相差较大，一般表明有构造存在，根据多孔中标准层埋深变化特征，结合区域地质资料就可确定隐伏构造。

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