徐 良，楊 倩

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330000）

南逕地區(qū)位于贛南地區(qū)，區(qū)域上處于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶東段邊緣與武夷山新華夏系隆起帶西緣交接復(fù)合影響部位，地屬雩山隆起帶，構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，巖漿活動頻繁，發(fā)育一系列斷續(xù)展布的東西向斷裂。東西向斷裂帶規(guī)模大，影響深，延伸長，并多次活動。斷裂構(gòu)造后期活動為地?zé)崴男纬蓜?chuàng)造了良好的條件[1，2]。2015年～2018年，江西省勘察設(shè)計(jì)研究院在本區(qū)開展了資源可行性勘查工作，發(fā)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)資源。在本次勘查工作中，采用了多種地球物理勘探方法，基本查明了研究區(qū)的地層巖性、巖漿巖分布與主要控?zé)針?gòu)造；重點(diǎn)查明了斷裂構(gòu)造的空間分布、性質(zhì)、控導(dǎo)熱性能、富水性等條件；為下一步開展鉆探施工工作提供了重要依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

研究區(qū)范圍內(nèi)出露地層主要有第四系上更新統(tǒng)和早侏羅世菖蒲組，第四系上更新統(tǒng)地層具二元結(jié)構(gòu)，上部為含鐵錳質(zhì)亞粘土及亞砂土，厚約2.5m，下部為亞砂土、灰白色細(xì)砂、砂及砂礫石；早侏羅世菖蒲組地層巖性主要為青灰色凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖[3]。

1.2 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)未見巖漿巖。研究區(qū)西側(cè)約200m、南側(cè)約1.7km見燕山早期中粗粒似斑狀黑云母花崗巖[3]。

1.3 構(gòu)造

研究區(qū)區(qū)域上處于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶東段邊緣與武夷山新華夏系隆起帶西緣交接復(fù)合影響部位，地屬雩山隆起帶，構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，巖漿活動頻繁，發(fā)育一系列斷續(xù)展布的東西向斷裂。

根據(jù)區(qū)域資料，研究區(qū)主要發(fā)育南逕斷裂帶F1。南逕斷裂帶F1西起茅山以北，經(jīng)由南逕，東抵兆坑，斷續(xù)延伸達(dá)數(shù)十千米，在區(qū)域上起主導(dǎo)控制作用。主要表現(xiàn)為東西向擠壓破碎帶或硅化破碎帶，最寬可達(dá)數(shù)公里，表現(xiàn)為成組平行排列斷裂。主干斷裂走向近東西，向北或向南傾斜。南逕附近早侏羅系火山巖區(qū)，斷裂走向270°，傾向南，傾角60°～70°，硅化破碎帶寬15m～20m，發(fā)育一系走向近東西（290°～300°）壓扭性裂隙，如硅化帶中部及北半部，壓扭性裂隙走向280°，傾向南，傾角45°，顯示本斷裂構(gòu)造早期壓扭性為主，晚期呈張扭性的力學(xué)性質(zhì)[3]。

2 地球物理勘探方法在南逕地區(qū)勘查中的應(yīng)用

2.1 地球物理勘探方法在勘查中的作用

地?zé)崴Y源地下埋深相對較大，開采風(fēng)險(xiǎn)也較高，為了提高效率，降低成本，減少投資風(fēng)險(xiǎn)，開發(fā)者越來越重視地?zé)崴Y源的前期勘查工作，地球物理勘探是地?zé)崴辈榈目辈榧夹g(shù)手段之一。根據(jù)地?zé)崽锏牡責(zé)岬刭|(zhì)條件，選擇合理的物探技術(shù)方法、布置相應(yīng)的物探工作量，對于了解隱覆地層巖性及斷裂構(gòu)造的富水性等具有十分重要的作用。

2.2 南逕資源勘查中地球物理勘探方法的選擇和組合

南逕地?zé)釁^(qū)已有溫泉出露，區(qū)域地質(zhì)資料顯示研究區(qū)存在一條東西向南逕斷裂帶。因此，研究區(qū)布置物探工作的目的主要是查明南逕斷裂帶在區(qū)內(nèi)的準(zhǔn)確位置、走向、傾向、傾角等空間展布情況。本區(qū)的勘查工作中采用的地球物理勘探方法主要有：普通電法（包括視電阻率聯(lián)合剖面測量、視電阻率對稱四級剖面測量和視電阻率垂向電測深測量）、可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）和土壤測氡。

2.2.1 普通電法

普通電法勘探方法種類較多，主要包含電阻率法、充電法、自然電場法、激發(fā)極化法、大地電磁測深法和電磁感應(yīng)法等。這些方法的應(yīng)用效果都與實(shí)際地質(zhì)條件和巖層的物性差異密切相關(guān)，并非所有方法適合于所有條件。在地?zé)峥碧街校碧缴钛h(huán)對流型地?zé)嵯到y(tǒng)，直流電法中的電阻率法最為有效，其次是自然電場法和激發(fā)極化法。

本次勘查選擇的普通電法為電阻率法，電阻率法是建立在地殼中各種巖（礦）石之間具有導(dǎo)電性差異的基礎(chǔ)上，通過觀測和研究與這些差異有關(guān)的人工電場的分布規(guī)律，從而達(dá)到查明地下構(gòu)造的目的。分為電剖面法和電測深法，電剖面法采用不變的供電極距，使整個或部分裝置沿觀測剖面移動，逐點(diǎn)測量視電阻率的值以探查地下一定深度范圍內(nèi)的橫向電性變化規(guī)律；電測深法通過逐次加大供電(或發(fā)送)與測量(或接收)電極極距，觀測與研究同一測點(diǎn)下垂直方向不同深度范圍巖(礦)層電阻率的變化規(guī)律。

進(jìn)行電阻率法測量時(shí)可人為控制電極距，即探測精度可以控制，且電阻率法使用廣泛，解譯經(jīng)驗(yàn)豐富，可有效解決有關(guān)地質(zhì)問題。但受電極距導(dǎo)線長度、電源功率、人工跑極等因素限制，探測深度有一定局限，一般能保證效率的探測深度在200m以內(nèi)。

通過開展普通電法，用以探明南逕地?zé)釁^(qū)淺部地?zé)岬刭|(zhì)條件，包括第四系及風(fēng)化層巖性與厚度、基巖巖性與巖脈情況、區(qū)域性斷裂的空間展布等淺部變化情況；以及查明地層及斷裂的傾向、傾角等。

2.2.2 可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）

頻率電磁測深法是以地殼中巖（礦）石的導(dǎo)電性與導(dǎo)磁性差異為主要物理基礎(chǔ)，研究不同頻段電磁波在地下不同介質(zhì)傳播過程中在地面表現(xiàn)（觀測地表的電、磁場分量）的不同特征，從而達(dá)到了解不同深度地下介質(zhì)的電性變化情況的目的。頻率電磁測深法應(yīng)用條件要求勘查對象與周圍地質(zhì)體之間存在較明顯的電阻率差異，一般斷裂構(gòu)造帶、巖溶裂隙發(fā)育帶、巖脈等都具備這種條件。

可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）是一種人工源頻率域測深法，利用接地水平電偶源為信號源，使用頻率為人工發(fā)射的音頻電磁場。由于使用了可控制的人工場源，其信噪比高，因此可在較強(qiáng)干擾區(qū)開展工作。該方法具有探測深度大、設(shè)備相對輕便和橫向分辨率高等特點(diǎn)，近幾年來，該方法已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用到地?zé)崴Y源勘查工作之中，并已經(jīng)取得了較好的實(shí)際應(yīng)用效果。由于CSAMT的場源距測點(diǎn)的距離是有限的，有近區(qū)、過渡區(qū)、遠(yuǎn)區(qū)場之分。場的復(fù)雜性給解釋增加了許多困難。由于目前場源的問題尚未得到很好的解決，尤其是過渡場和近場問題。

通過開展CSAMT，用以探明南逕勘查區(qū)深部地?zé)岬刭|(zhì)條件，包括地層巖性、區(qū)域性斷裂的空間展布等深部變化情況。

2.2.3 土壤測氡

通過研究放射性元素存在和變化規(guī)律，解釋、判定地質(zhì)問題的方法，稱為放射性勘探法。在地?zé)峥辈橹休^有效的放射性方法為各種以測氡為基礎(chǔ)的放射性測量方法。所謂放射性測量，主要測量放射性核素在核衰變過程中放出的α、β、γ射線，及其用于周圍介質(zhì)引起的電離或激發(fā)所留下的痕跡。氡（222Rn）是α衰變的輻射體，經(jīng)過α衰變轉(zhuǎn)變?yōu)?18Po，再衰變后連續(xù)生成幾個短壽命的放射性子體核素。通過測量這些核素的α射線（粒子）或γ射線強(qiáng)度，可以確定土壤中氡氣濃度分布，確定地質(zhì)構(gòu)造特征。

自由氡在巖石和土壤中主要通過擴(kuò)散和對流作用遷移。斷裂和破碎帶使地層由封閉變?yōu)殚_放狀態(tài)，有利于氡的遷移和聚集，也使氡的子體在這些部位沉積，形成氡及其子體的分布異常，稱為斷裂的標(biāo)志異常。

通過對南逕地?zé)釁^(qū)土壤氡濃度的測量，分析土壤中氡的運(yùn)移情況，總結(jié)氡氣在土壤中的分布規(guī)律，從而找出氡異常的分布區(qū)域與，從而判斷儲熱地質(zhì)構(gòu)造的邊界。

2.3 物探解譯成果

南逕地?zé)釁^(qū)開展的地球物理勘探工作，通過高精度的野外數(shù)據(jù)采集，結(jié)合構(gòu)造與物性特征的資料處理，取得了較好的地質(zhì)效果。

（1）三種方法均解譯出了南逕斷裂帶，基本查明了斷裂帶的位置、走向、傾向、傾角及深部變化情況，尤其是普通電法和可控源音頻大地電磁測深的結(jié)合，從淺到深完整地解譯了斷裂帶的空間展布情況，使得不同深度的鉆孔得以準(zhǔn)確布置；同時(shí)，三種方法均反映南逕斷裂帶在研究區(qū)中部傾向發(fā)生了反轉(zhuǎn)，東部斷裂帶傾向向北，西部斷裂帶傾向向南，從而圈定了鉆探施工的優(yōu)選靶區(qū)。

（2）物探解譯成果顯示研究區(qū)存在另一條次級斷裂帶，走向北西，傾向南西，后期勘查工作證明本條斷裂對南逕地?zé)崴男纬删哂惺种匾囊饬x，是一條導(dǎo)水構(gòu)造。

（3）大致確定了基巖地層的厚度及其下覆巖漿巖的分布。

總之，通過開展地球物理勘探工作，基本查明了研究區(qū)的地層巖性、巖漿巖分布與主要控?zé)針?gòu)造；重點(diǎn)查明了斷裂構(gòu)造的空間分布、性質(zhì)、控導(dǎo)熱性能、富水性等條件；為下一步開展鉆探施工工作提供了重要依據(jù)。

3 結(jié)論

運(yùn)用多種地球物理勘探勘查地?zé)崴Y源，可以避免單一方法的局限性，提高勘探精度。相信多種物探方法組合在今后地?zé)豳Y源勘查中的應(yīng)用會更多，效率和精度也會有很大提高。