CSAMT在广东英德上黄地区划分地层及构造研究中的应用

■李剑

(广东省地球物理探矿大队　广东　广州　510800)

CSAMT在广东英德上黄地区划分地层及构造研究中的应用

■李剑

(广东省地球物理探矿大队广东广州510800)

为在广东英德上黄地区化探异常区域开展异常查证，力求划分该异常区深度一千米内的地层及构造的分布，提出下一步地质工作建议，在该区开展可控源音频大地电磁测量工作。该方法采用人工场源，与天然源大地电磁测深法相比，具有信噪比高、快速高效等优点[1]。

可控源音频大地电磁测深法地层构造广东英德上黄地区

广东英德上黄地区已开展1∶1万地质测量和1∶1万土壤地球化学测量，根据测量成果，利用可控源音频大地电磁测深法对化探异常区开展异常查证，通过CSAMT测量初步探明了异常区深度一千米内的地层、构造的分布，提出下一步地质工作建议。

1　野外工作方法

1.1仪器设备

CSAMT测量采用美国Zonge公司生产的GDP-32Ⅱ多功能电法仪，该系统是Zonge公司生产的第四代人工场源及天然场源的电法和电磁法勘探系统。

1.2工作方法

野外工作严格执行《可控源声频大地电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 2002）相关要求。

图1　矿区1∶5万高精度磁法测量异常图

图2　L1线卡尼亚电阻率（a）和阻抗相位（b）拟断面图

2　地质及地球物理概况

2.1地层

上黄地区出露地层主要为晚古生代中泥盆—早石炭世地层，呈北东走向展布。自老至新有中泥盆世棋梓桥组、晚泥盆世天子岭组、帽子峰组、长垑组、石磴子组、白垩纪大凤组及第四系。

2.2构造

矿区内构造体系属于雪山嶂复背斜构造体系、主要构造形迹为北北东向翁城向斜，核部地层为石炭纪地层，两翼为泥盆纪地层，枢纽向北北东倾斜。

图3　L1线二维反演电阻率断面图

2.3岩浆岩

矿区内未见岩浆岩出露，矿区南侧约7公里为佛冈花岗岩体。

2.4磁场分布特征

矿区1∶5万高精度磁法测量显示矿区处于负磁异常内，负异常极小值约-100 nT，为低缓负磁异常(图1)。

2.5CSAMT卡尼电阻率和阻抗相位断面特征

以L1线为例。从图2看，卡尼电阻率断面与阻抗相位断面大致可分为两层。实线以上，卡尼亚电阻率一般200～1200Ω.m，为相对高阻，对应中阻抗相位，一般300～800m.rad。实线以下，卡尼亚电阻率一般10～200Ω.m，为相对低阻，对应高阻抗相位，一般大于800m.rad。以上卡尼电阻率和阻抗相位断面特征充分说明：1）L1线卡尼亚电阻率和阻抗相位断面图可以清楚地分辨出两层地电结构，这可能对应着不同的地层单元；2）阻抗相位超过1200 m.rad的频点预示着存在一个极低阻层。

3　解释推断

3.1解释推断原则

3.1.1划分地层

如图3、图4，根据电阻率特征大致可以分为3层，黑色虚线以上，为高阻，电阻率一般大于2000Ω.m，黑线与白线之间为超低阻，电阻率在1～10Ω.m之间变化，白线以下为中低阻，在几十～一千Ω.m之间变化。

参考相关区域地质资料，石磴子组厚418 m，帽子峰组厚50～411 m，结合地电断面特征，可将矿区地层分为石炭纪石磴子组和泥盆纪帽子峰组。石磴子组根据电阻率差异可分为两层：C1s（a）和C1s（b），C1s（a）岩性为灰岩、白云岩，高阻；C1s（b）岩性为含炭质灰岩，低阻；受石磴子组厚418 m以及该层位含炭质等条件的限制，C1s（a）含炭质灰岩为早石炭与晚泥盆岩石地层分界的标志层。[3][4][5]

3.1.2推断构造

断裂构造，化探综合异常范围在L1线剖面上的投影如图3所示，范围为1200～1920号点，可以看出C1s（b）层灰岩中有四条长条状的低阻异常带，据异常形态可推断为断裂构造，这些断裂构造有利于As、Sb次生晕的形成。

向斜构造，如图3，在1700～2700号点之间，推断的C1s（a）层呈“U”形，形态似向斜构造，可能为翁城向斜构造的反映。[6][7][8][9]

3.2解释推断成果

依据如上解释推断原则，对3条剖面的解释推断

（1）区内3条剖面均分为石炭纪石磴子组（图3中白色虚线以上）和泥盆纪帽子峰组（图3中白色虚线以下），石磴子组根据其电阻率差异分为上部（黑色虚线）灰岩层C1s（b）和下部（黑线与白线炭质层C1s（a）。

（2）C1s（b）层，在应力作用下形成若干条节理裂隙，成为容矿和导矿的有利空间。根据土壤剖面测量综合异常范围划分了F1、F2、F3和F4四条断裂（图4、图5）。

F1断裂分别经过L1线和L2线1780号点，走向北东，倾向北西，倾角约65°，延深约300m至C1s（a）层。

F2断裂位于L1线2000号点，倾向北西，向下延深200米至C1s（a）层，倾角约55°。

F3断裂经过L1线和L2线2320号点，几乎陡立，向下延深400米至C1s（a）层。

F4断裂位于L6线2420号点，倾向北西，向下延深至C1s（a）层，深度约500m。

（3）在L6线2700～3000测段、深度800m处圈定了AMT1低阻异常，该异常的出现给地层的划分带来了困难，因此将其单独圈出，而未一并划到C1s（a）。因其电阻率极低，一般只有10Ω.m，推断该异常亦可能为炭质引起。

4　结论与存在问题

4.1结论

通过此次可控源音频大地电磁测量，根据二维反演后的电阻率断面图，基本查明了矿区内地层及构造的分布。具体表现在以下几个方面。

图4　L1线解释推断图

图5　CSAMT测量综合平面成果图

（1）依据地电纵向结构特征划分了石炭纪石磴子组和泥盆纪帽子峰组的空间分布，石磴子组下部有一层含炭质灰岩，层厚100 m左右。

（2）在石磴子组上部灰岩、白云岩内推断4条断裂构造F1、F2、F3、F4，一般向下延深200～300 m至含炭质灰岩层，规模小。

（3）在6线圈定的AMT1低阻异常给地层的划分带来了困难，因此将其单独圈出，而未一并划到C1s（a）。因其电阻率极低，该异常亦可能为炭质引起。

4.2存在问题

各剖面大致从2 600测点至线尾的地层划分值得商榷，尤其以6线为甚。

[1]汤井田，何继善.可控源音频大地电磁法及应用 [M].长沙：中南工业大学出版社，2005.

[2]石昆法.可控源音频大地电磁法理论及应用 [M].科学出版社，1999.

[3]张胜业，潘玉玲.应用地球物理学 [M].武汉：中国地质大学出版社，2004.

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-9-292-2