聶文昌，雷天浩

(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330030)

大地電磁法(MT法)自20世紀(jì)50年代提出以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展其在理論方法、儀器設(shè)備等方面都取得了長足的進(jìn)步[1]，目前已經(jīng)成為一種重要的地球物理勘探方法。音頻大地電磁法(AMT法)是在MT法的基礎(chǔ)上提出來的，其工作方法、觀測參數(shù)與MT法基本相同；AMT法的場源為天然音頻電磁場，頻率較MT法高[2]。近年來電磁法作為一種主要的物探方法成功用于地?zé)峥辈檠芯恐衃3-4]。

1 AMT法的基本原理

AMT法是以天然交變的平面電磁波為場源，在地表接收與地下介質(zhì)電性有關(guān)的正交電場、磁場分量，應(yīng)用傅立葉變換將時(shí)間序列信號轉(zhuǎn)換為頻率域信號，通過阻抗張量計(jì)算得到不同頻率的視電阻率、阻抗相位等參數(shù)。因場源頻帶范圍很寬，依據(jù)電磁場的趨膚效應(yīng)：高頻電磁場穿透淺，低頻電磁場穿透深，可知，通過研究大地對不同頻率電磁場的頻率響應(yīng)，即可達(dá)到測深的目的，進(jìn)而解決地電結(jié)構(gòu)及斷裂構(gòu)造等地質(zhì)問題。

2 工區(qū)概況

本次工作區(qū)位于博羅縣某工區(qū)內(nèi)，出露的地層主要有：下古生界(PZ1)老地層、白堊系上統(tǒng)南雄群下亞群(K2nna)及第四系(Q)。

1)下古生界(PZ1)：位于工作區(qū)中部，出露面積約占工作區(qū)面積的30%，該地層屬于老地層，受構(gòu)造活動影響，地層巖性改變較大，且受后期第四系影響，露頭出露較少，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的露頭巖性主要為劇烈變質(zhì)砂巖、石英巖，上覆地層為白堊系上統(tǒng)南雄群，呈不整合接觸。

2)白堊系上統(tǒng)南雄群下亞群(K2nna)：位于工作區(qū)北部，出露面積約占工作區(qū)面積的20%，為一套陸相含火山碎屑的砂頁巖，并伴有噴出的酸性火山巖，按其沉積韻律又可分為上下兩個(gè)亞群，與下覆地層呈不整合接觸；工作區(qū)出露巖性主要為紫紅色凝灰質(zhì)砂質(zhì)礫巖、層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、鐵質(zhì)泥質(zhì)頁巖等。

3)第四系(Q)：工作區(qū)內(nèi)地勢平坦，第四系大面出露，約占工作區(qū)面積的50%。工作區(qū)主要出露為河流第一階地沖積層。該地層厚度受地形影響較大，厚度幾米到幾十米不等，出露巖性有灰白色-淺黃色粘土、砂質(zhì)粘土、細(xì)砂層以及粘土與砂礫石混合物。

3 野外工作及數(shù)據(jù)解釋

3.1 野外工作

本次野外數(shù)據(jù)采集選用加拿大鳳凰公司生產(chǎn)的V8多功能電法儀、RXU-3ER、AMTC-30磁探頭、固體不極化電極。該儀器采樣自動化程度高，數(shù)據(jù)自動記錄和存儲，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回放。

3.2 數(shù)據(jù)解釋

地質(zhì)解釋主要是根據(jù)實(shí)測視電阻率斷面圖結(jié)合區(qū)內(nèi)地表地質(zhì)、鉆孔情況進(jìn)行電阻率對比判斷，從而確定異常源的地質(zhì)屬性，最終繪制地質(zhì)推斷成果圖，各反演斷面采用相同色標(biāo)以使不同剖面統(tǒng)一至同一界面。

各測線視電阻率剖面圖上，橫軸為樁號，縱軸為高程，圖上等值線為視電阻率值。

如圖1所示,AMT法1線視電阻率反演斷面及地質(zhì)推斷成果圖，測線方向226°，剖面總長480 m，點(diǎn)距20 m。斷面視電阻率異常橫向上呈現(xiàn)“左低右高”，縱向上呈現(xiàn)“淺低深高”特征。結(jié)合地質(zhì)資料分析，小號端電阻率量值低的主要原因是斷裂構(gòu)造帶破碎空間充填水等導(dǎo)致；大號端電阻率量值高，主要是因?yàn)橹猩畈侩[伏下古生界變質(zhì)砂巖電阻率相對白堊系南雄群砂巖電阻率較高。其中樁號1000、高程-700m～樁號1300、地表段相對中低阻過渡帶，認(rèn)為屬斷裂破碎帶反映，異常特征和位置與F2相對應(yīng)，即傾向北東，傾角約70°；樁號1000、高程-50m～樁號1320、高程-700m相對低阻異常條帶認(rèn)為屬斷裂破碎帶反映，編號FD1，傾向南西，傾角>60°；樁號1100、地表～樁號1380、高程-350m段相對低阻異常條帶推斷為斷裂破碎帶，編號FD2，傾向南西，傾角大于40°；樁號1500、高程-200～樁號1220、高程-1200一線相對中高阻異常過渡帶認(rèn)為屬白堊系南雄群下亞群砂巖與下元古界強(qiáng)烈變質(zhì)砂巖巖性分界面。斷面中部局部相對中高阻異常認(rèn)為屬高壓線等人文干擾因素引起的局部不均勻假異常，經(jīng)數(shù)據(jù)圓滑處理后有所消除。

圖1 AMT法1、3線視電阻率反演斷面及地質(zhì)推斷成果圖

AMT法3線視電阻率反演斷面及推斷地質(zhì)成果圖，測線方位226°，剖面總長460 m，點(diǎn)距20 m。3線異常特征與1線基本相似。

如圖2所示,AMT法2線視電阻率反演斷面及推斷地質(zhì)成果圖，2線測線方位角：1100～1480段132°，受魚塘地形因素影響，1480～1700段測線方位122°，剖面總長600 m，點(diǎn)距20 m。斷面視電阻率橫向上呈現(xiàn)西低東高，縱向上呈現(xiàn)淺部低深部高異常特征。其中樁號1100、高程-800m～樁號1300、地表相對低阻異常條帶推斷未斷裂破碎帶，編號FD3，傾向北西，傾角>70°；樁號1700、高程-100～樁號1550、高程-1200一線相對中高阻異常過渡帶認(rèn)為屬白堊系南雄群下亞群砂巖與下元古界強(qiáng)烈變質(zhì)砂巖巖性分界面。樁號1300～1500段相對中高阻異常認(rèn)為主要屬高壓線人文干擾影響導(dǎo)致的假異常。

圖2 AMT法2、4線視電阻率反演斷面及地質(zhì)推斷成果圖

AMT法4線視電阻率反演斷面及推斷地質(zhì)成果圖，測線方位128°，剖面總長480 m，點(diǎn)距20 m。4線異常特征與2線基本相似。

4 結(jié)語

從上圖的應(yīng)用結(jié)果中可以看出，通過本次物探工作劃分了白堊系南雄群下亞群砂巖與下元古界變質(zhì)砂巖巖性分界面，共推測斷裂破碎帶4條，其中北西向斷裂帶3條(編號F2、FD1、FD2)，北東向斷裂構(gòu)造1條(編號FD3)，認(rèn)為4條斷裂在測區(qū)北西端相互交匯可能性較大。且F2與下元古界強(qiáng)烈變質(zhì)砂巖接觸，形成較好的導(dǎo)熱通道，F(xiàn)D3走向北東，為較好的導(dǎo)水?dāng)嗔?，因此二者交匯部位認(rèn)為是較好的找尋地?zé)崴挠欣课?，?線樁號1200附近。但考慮到地?zé)崴軠\表水中和等因素，而斷裂帶F2和FD3產(chǎn)狀較陡等因素影響，認(rèn)為應(yīng)選擇北西端平面位置距離斷裂F2和FD3200～300 m適當(dāng)位置布孔找尋中深部熱水(隔離淺表水)?？蓞⒖急敬挝锾焦ぷ鹘Y(jié)合地質(zhì)資料選擇合適位置進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證等地質(zhì)工作。