張 翔

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246000）

0 引言

五河縣位于安徽省東北部，淮河下游沿岸，郯廬斷裂帶從五河縣境東部穿過(guò)，目前沒(méi)有地?zé)釡厝雎叮鶕?jù)區(qū)域資料，研究區(qū)位于EW向太和—五河斷裂和NNE向的五河—合肥深斷裂的交匯處，具有地?zé)嵝纬傻牡刭|(zhì)背景條件。

研究區(qū)松散層較厚，目前深部鉆探工作開(kāi)展極少，對(duì)深部地質(zhì)地?zé)岬刃畔⒘私庥邢?。本文通過(guò)在研究區(qū)開(kāi)展CSAMT剖面（T1線～T4線）測(cè)量工作，推測(cè)地?zé)豳x存的空間位置，經(jīng)鉆探驗(yàn)證，取得良好的找礦效果。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)地處五河盆地，區(qū)域地層屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)徐淮地層分區(qū)，跨淮南地層小區(qū)及淮北地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)前第四紀(jì)（Q）地層出露，其下隱伏新近系（N）、古近系（E）、白堊系（K）、侏羅系（J）、震旦系（Z）和上太古界五河雜巖（Ar2wh）（圖1）。大地構(gòu)造位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)淮河臺(tái)坳?yáng)|部，褶皺構(gòu)造主要為蚌埠期的蚌埠復(fù)背斜，新生代凹陷主要為燕山期形成的泗縣斷陷和喜山期運(yùn)動(dòng)形成的五河凹陷。斷裂構(gòu)造以近EW向和NNE向兩組斷裂最為發(fā)育：NNE向斷裂為郯廬斷裂，由4條主干斷裂組成，經(jīng)過(guò)研究區(qū)的主要為五河—合肥深斷裂；EW向斷裂主要為利辛斷裂和F2斷裂。研究區(qū)內(nèi)未分布巖漿巖，巖漿巖主要分布在郯廬斷裂帶內(nèi)，巖性為混合花崗巖。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖

根據(jù)地下水的埋藏條件和組成含水層組的巖性特征，五河盆地地下水類型主要為松散巖類孔隙水和碎屑巖類孔隙裂隙水。

松散巖類孔隙水貯存在由第四系（Q）和新近系（N）組成的含水層組中，按埋藏條件、水力性質(zhì)和補(bǔ)給條件，可劃分為淺層地下水和深層地下水。淺層地下水賦存于第四系的上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)組成的含水層組中。深層地下水賦存在第四系中下更新統(tǒng)和新近系組成的含水層組中，廣泛分布在研究區(qū)范圍內(nèi)，與上部淺層地下水聯(lián)系緊密，含水層組埋藏深度大于50 m。

碎屑巖類孔隙裂隙水賦存在侏羅紀(jì)和下第三紀(jì)砂巖、礫巖裂隙中，地下水資源貧乏，局部地段在斷裂構(gòu)造的影響下形成破碎帶，特別是在斷裂的復(fù)合部位水量較大。

五河盆地地表均為第四系松散層所覆蓋，未出露地?zé)?，也無(wú)地?zé)岙惓ｏ@示，但其地質(zhì)背景條件較好，為EW向利辛斷裂、F2斷裂和NNE向的郯廬斷裂帶的交匯處。

2 電性特征

參考研究區(qū)和周邊地區(qū)地層巖性特征的電性資料，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)資料，確定了研究區(qū)內(nèi)各層位的電性特征（表1）。

表1 各層位的電性特征對(duì)比表

3 CSAMT測(cè)量結(jié)果及地質(zhì)解譯

研究區(qū)松散層較厚，目前深部鉆探工作開(kāi)展極少，對(duì)深部地質(zhì)地?zé)岬刃畔⒘私庥邢蕖？煽卦匆纛l大地電磁法（CSAMT）研究地下介質(zhì)的導(dǎo)電性差異，觀測(cè)電磁場(chǎng)的頻率、場(chǎng)強(qiáng)和方向可由人工控制，其極化方向明顯，信噪比高，易于觀測(cè)，屬于人工源頻率域電磁測(cè)深方法，可研究大地的電磁響應(yīng)，探測(cè)地下電性分布及地質(zhì)構(gòu)造，探測(cè)深度可達(dá)2 km，可用于研究深部地質(zhì)地?zé)岬刃畔ⅲ?］。為查明研究區(qū)地?zé)豳x存的空間位置，開(kāi)展T1～T4線CSAMT測(cè)量工作。

T1線CSAMT法測(cè)量結(jié)果如圖2所示。淺部（200 m以上）視電阻率（ρs）值分布不均勻，說(shuō)明淺部地層巖性變化較大。深度1 000 m、點(diǎn)號(hào)3000～3300區(qū)段的視電阻率（ρs）值相對(duì)兩側(cè)明顯變低，推斷該區(qū)段為斷層破碎帶（F5）；在點(diǎn)號(hào)2400～2600區(qū)段，視電阻率值出現(xiàn)扭曲錯(cuò)動(dòng)，推測(cè)為斷層F6。在F5斷層兩側(cè)的電性不一致，西側(cè)基本分為3個(gè)電性層，自上而下分別為：新生界第四系和上第三系，視電阻率10～25Ω·m，厚約200 m；侏羅系上統(tǒng)毛坦廠組，視電阻率10～200Ω·m，厚960～1 350 m；震旦系下統(tǒng)，視電阻率大于200Ω·m，厚大于360 m。東側(cè)可分為兩個(gè)電性層，電性界面以上為新生界第四系和上第三系，視電阻率10～50Ω·m，厚200～440 m；下部為上太古界五河群，視電阻率大于500Ω·m。

圖2 T1線CSAMT測(cè)量結(jié)果

根據(jù)T1線CSAMT測(cè)量結(jié)果，設(shè)計(jì)SJ2、SJ3鉆探驗(yàn)證。SJ2位于2800點(diǎn)號(hào)位置，F(xiàn)5斷層從該處通過(guò)，由于斷層影響出現(xiàn)低阻，推測(cè)為斷層破碎帶含水影響電阻率，形成相對(duì)低阻區(qū)，主要勘探F5斷層破碎帶，其次為斷陷基底接觸帶。SJ3位于2200點(diǎn)號(hào)位置，F(xiàn)6斷層從該處通過(guò)，由于斷層影響上部出現(xiàn)低阻，下部出現(xiàn)電阻率扭曲，形成相對(duì)高阻，推測(cè)為斷層破碎帶上部含水，水溫較低，形成低阻，下部含熱水，水溫高，影響電阻率，形成相對(duì)高阻，主要勘探F6斷層破碎帶，其次為泗縣凹陷基底接觸帶和斷層附近的巖溶。

T2線CSAMT測(cè)量結(jié)果如圖3所示。淺部（100 m以上）視電阻率（ρs）值分布不均勻，說(shuō)明淺部地層巖性變化較大。點(diǎn)號(hào)2400～2800區(qū)段的視電阻率（ρs）值明顯由低變高，推斷該區(qū)段為F5斷層接觸帶。點(diǎn)號(hào)1500～2200段視電阻率出現(xiàn)明顯降低，下部扭曲，推測(cè)為F6斷層接觸帶。在F5斷層兩側(cè)的電性不一致，西側(cè)基本分為3個(gè)電性層，自上而下分別為：新生界第四系，視電阻率10～25Ω·m，厚約200 m；侏羅系上統(tǒng)毛坦廠組，視電阻率10～175Ω·m；震旦系下統(tǒng)，視電阻率大于70Ω·m，厚大于1 000 m。在點(diǎn)號(hào)0～1200區(qū)段，1 600 m以下為一閉合低阻區(qū)，推測(cè)為巖溶發(fā)育段，地下含水引起視電阻率降低。東側(cè)可分為三個(gè)電性層，自上而下分別為：新生界第四系和上第三系，視電阻率10～25Ω·m，厚約180 m；震旦系下統(tǒng)，視電阻率大于100～1 000Ω·m，厚650～740 m；下部為上太古界五河群，視電阻率大于500Ω·m。

圖3 T2線CSAMT測(cè)量結(jié)果

根據(jù)T2線CSAMT測(cè)量結(jié)果，設(shè)計(jì)SJ1鉆探驗(yàn)證，位于1900點(diǎn)號(hào)位置，F(xiàn)6斷層從該處通過(guò)。由于斷層影響出現(xiàn)低阻，推測(cè)為斷層破碎帶含水，影響電阻率，形成相對(duì)低阻區(qū)。該點(diǎn)主要勘探F6斷層破碎帶，其次為斷層附近的巖溶和斷陷基底接觸帶。

T3－1、T3－2線CSAMT測(cè)量結(jié)果如圖4所示。

圖4 T3－1線（a）、T3－2線（b）CSAMT測(cè)量結(jié)果

T3－1線淺部（100 m以上）視電阻率（ρs）值分布不均勻，說(shuō)明淺部地層巖性變化較大。其余深度的視電阻率（ρs）值沿測(cè)線方向變化均勻，說(shuō)明地下巖層無(wú)明顯斷裂、破碎。因此，該線無(wú)斷層破碎帶通過(guò)。剖面基本分為4個(gè)電性層，自上而下分別為：新生界第四系和上第三系，視電阻率10～25Ω·m，厚約200 m；侏羅系上統(tǒng)毛坦廠組，視電阻率10～175 Ω·m，厚310～460 m；震旦系下統(tǒng)，視電阻率大于175Ω·m，厚大于1 000 m；下部為上太古界五河群，視電阻率大于1 500Ω·m。

T3－2線淺部（100 m以上）視電阻率（ρs）值分布不均勻，說(shuō)明淺部地層巖性變化較大。點(diǎn)號(hào)5750～6050區(qū)段的視電阻率（ρs）值明顯由低變高，推斷該區(qū)段為F6斷層接觸帶。剖面分為三個(gè)電性層，自上而下分別為：新生界第四系，視電阻率10～25Ω·m，厚約200 m；侏羅系上統(tǒng)毛坦廠組，視電阻率20～175Ω·m，厚260～515 m；震旦系下統(tǒng)，視電阻率大于175Ω·m，厚大于1 000 m。

T4線的CSAMT測(cè)量結(jié)果如圖5所示，淺部（100 m以上）視電阻率（ρs）值分布不均勻，說(shuō)明淺部地層巖性變化較大。從點(diǎn)號(hào)7200開(kāi)始視電阻率（ρs）值明顯變低，說(shuō)明地層開(kāi)始發(fā)生變化。剖面基本分為4個(gè)電性層，自上而下分別為：新生界第四系和上第三系，視電阻率10～25Ω·m，厚約200 m；侏羅系上統(tǒng)毛坦廠組，視電阻率10～175Ω·m，厚250～420 m；震旦系下統(tǒng)，視電阻率大于175Ω·m，厚710～1 240 m；下部為上太古界五河群，視電阻率大于1 500Ω·m。

圖5 T4線CSAMT測(cè)量結(jié)果

綜上，CSAMT測(cè)量在垂向上了解了研究區(qū)地層、巖體及構(gòu)造等地質(zhì)體的電性特征，有效探測(cè)了構(gòu)造位置，推斷了地?zé)豳Y源賦存空間。結(jié)果表明，淺層（100 m以淺）為第四系?上第三系，中層（約500 m）多為侏羅系，深部（700 m以下）為震旦系或巖體。由于受地質(zhì)構(gòu)造影響，推測(cè)的地層深度在研究區(qū)不同位置略有不同，不同位置的地層、巖體相對(duì)抬升或下降，而構(gòu)造發(fā)育位置則多為地?zé)崽峁┩ǖ兰百x存空間，可為研究區(qū)地?zé)豳Y源勘探及鉆探驗(yàn)證提供依據(jù)。

綜合分析T1～T4線CSAMT測(cè)量結(jié)果，結(jié)合研究區(qū)熱源、控?導(dǎo)熱構(gòu)造、蓋層和熱儲(chǔ)層等信息，推測(cè)研究區(qū)地?zé)豳Y源賦存空間［2］，并施工SJ1鉆探驗(yàn)證，于1 562.26 m處終孔，水溫達(dá)68.38℃，抽水試驗(yàn)單井長(zhǎng)期穩(wěn)定產(chǎn)量，水量達(dá)160～180 m3／d，驗(yàn)證了五河盆地地?zé)豳Y源存在，為進(jìn)一步在五河盆地尋找地?zé)豳Y源提供借鑒。

4 結(jié)論

（1）五河縣地處五河盆地，位于EW向太和—五河斷裂和NNE向的五河—合肥深斷裂的交匯處，具有地?zé)嵝纬傻牡刭|(zhì)背景條件。

（2）研究區(qū)松散層較厚，目前深部鉆探工作開(kāi)展極少，對(duì)深部地質(zhì)地?zé)岬刃畔⒘私庥邢?。可控源音頻大地電磁法（CSAMT）研究地下介質(zhì)的導(dǎo)電性差異，探測(cè)深度可達(dá)2 km，可用于研究深部地質(zhì)地?zé)岬刃畔ⅰ?/p>

（3）通過(guò)CSAMT測(cè)量，推測(cè)研究區(qū)地?zé)豳Y源賦存空間，并施工SJ1鉆探驗(yàn)證，于1 562.26 m處終孔，水溫達(dá)68.38℃，驗(yàn)證了五河盆地地?zé)豳Y源存在。