何志勇,黃世超
(貴州省地質礦產勘查開發(fā)局114地質大隊,貴州 遵義 563000)
目前,在區(qū)域地質勘查工作中,可以使用的方法有很多,如遙感技術、地震勘探、電法勘探等,這些方法各有其優(yōu)勢及劣勢,再加上地質資源勘查環(huán)境比較復雜,如果單用一種方法進行地質勘探,往往很難到達理想的勘查效果。因此,在現代地質勘查中,相關人員通常是運用綜合物探法,對地質環(huán)境進行更加全面、有效地勘查,以此提高地質勘查的準確性,有效性。
地質資源勘查中使用的遙感技術,主要是通過收集、分析電磁波信息,對區(qū)域的能源進行勘探。在實際勘探過程中,勘探人員可以利用多種傳感設備,對地質資源勘查環(huán)境中產生的電磁波信息進行收集,并形成圖像,通過分析、研究這些數據及圖像,可以了解、掌握地下熱儲的位置、地質構造等信息,為地質資源的開發(fā)及利用可靠依據。
在地質資源勘探中,電法勘探是一種比較常用,且操作比較簡單的勘探方法。通常用于探測與地質資源形成相關斷裂構造的位置,地質資源分布范圍,地質資源的準確位置,資源所處的深度,隱伏基巖的特性等等。
地震探測,是通過人工的方式激發(fā)地震波,借助于動力學和動力學特征,了解不同性質、形態(tài)的巖石、礦石之間產生的彈性差異,并以此為依據對與地質資源相關的地質構造進行分析和研究。在利用地震探測法探測地質資源時,二維地震剖面是非常關鍵的內容,是勘查人員分析斷裂位置、產狀、性質的重要依據。
放射性物探法,主要是利用原子核物理學,對地質資源進行勘探的一種方法。在地層、巖體中含有大量的放射性元素,勘探人員可以通過勘探其中蘊含的氣態(tài)氡,對內部的構造進行分析。在地層、巖體中,氣態(tài)氡可以在構造帶、裂隙中移動,最后在地表聚集。通過探測氡的分布及運移軌跡,也可以為地質資源的勘探提供依據。
通過分析單一的地質資源物探方法可以發(fā)現,每一種物探法都存在一定的局限性,有各自的優(yōu)點及缺點。為了提高探測的精準度,擴大探測范圍,資源勘查相關部門需要在充分了解每種物探方法的基礎上,結合所勘探區(qū)域的地質特點,合理選擇、組合物探方法,形成綜合物探法,以此提高地質資源物探工作效率,降低勘探成本。
裂縫性儲集層中的地質資源,主要是由于斷裂產生了深、大裂隙,直達地下深層,與之連通形成的。部分地質資源會受地下水運動的影響,產生特殊的大地電磁,通過探測其周圍的電磁波可以獲得與地質資源相關的數據信息。因此,在對裂縫性儲集層資源進行戡查時,通常會采用遙感技術物探法,大地電磁或可控源大地電磁法等方法進行組合勘探。
陶堯地區(qū)地質資源區(qū)域的出露層地層為下第三系,前震旦系為上板溪群清水江組,番招組,烏葉組。在該區(qū)域內呈現出褶皺和斷裂發(fā)育形態(tài),其主干構造為西江斷裂,具有明顯扭壓特征,且傾角較大,在45°~70°之間。在斷層的西北盤,表現出洋吾向斜、掛丁背斜等褶曲,在南東盤,則表現出雷公坪向斜等褶曲。
圖1 陶堯地質2號線阿爾法卡曲線,高密度斷面,連剖曲線圖
圖2 陶堯地質2線阿爾法卡曲線圖
圖3 陶堯地質2線高密度斷面圖、聯剖曲線圖
結合以往的物探數據資料及測井信息可以得出,該區(qū)域地層巖性電性具有如下特征:分析該區(qū)域的巖性,可以得出,該地區(qū)上板溪群清水江組三段、烏葉組二段,這兩個部分的電阻率比較低,可以認定為該區(qū)域的低阻標志層。而在該區(qū)域的上板溪群清水江組一、二段,以及前震旦系上板溪群烏葉組二段,則表現出比較明顯的高電阻率,并具有中高阻特性。
3.2.1 陶堯地質勘查中綜合物探法的應用
貴州雷山縣陶堯地區(qū)有著豐富的地質資源,在對該地區(qū)地質資源進行勘查時,首先使用的是重力勘探法,這種勘探方法可以獲得比較全面、準確的地質構造數據信息,可以有效探測出勘查區(qū)域內重力低異常區(qū)域。這樣的區(qū)域意味著含有豐富的地質資源,且資源的儲備較為豐富,品質比較優(yōu)良,適合進行較大范圍的開采。其次,可以利用電法勘探,進一步確認該區(qū)域的斷裂構造情況,地質資源的范圍、所處的準確位置、資源的分布情況,以及隱性巖基的特性等等。通過分析、研究電法勘探所獲得的數據信息,勘查人員可以繪制出相關兩套底層的電性平面分布圖,并利用該分布圖,對所勘測區(qū)域內,各層的地質資源的縱向變化情況,如含水性的變化等。在地質資源勘查中,電阻率出現縱向變化的主要原因,是地質資源中的含水量存在一定的差異。勘探人員通過分析地層平均電阻率的分布情況,可以獲取所勘探區(qū)域范圍內的地質資源品質狀況,以及該區(qū)域內含水性的優(yōu)劣性。
3.2.2 勘探成果
根據綜合物探勘測數據,可以得到陶堯地質2線CSAMT二維反演擬電阻率圖(如圖1)。結合該圖,我們可以進行以下分析:在23-81號點,表現出明顯的層狀低阻帶特性,這種特性應該是由烏葉組二段底層反映出來的。在37-43號點,表現出明顯的脈狀低阻帶特性,這種特性應該是由F1斷層破碎帶引起的。
結合陶堯地區(qū)地質資源綜合物探法結果圖,包括陶堯地質2線阿爾法卡曲線圖(如圖2),高密度斷面圖(如圖3),聯剖曲線圖(如圖4)。通過分析這些圖形,可以得出以下分析:通過勘測,可以發(fā)現,阿爾法2線在35-39號點發(fā)生異常,這種異?,F象,與對該地區(qū)的地質斷層勘查及根據物探數據推測的地質資源位置相近。同時,在反演圖中,還有一處低阻條帶狀異常,該帶狀異常發(fā)生的位置與可控源音頻電磁法推測的斷層位置相同,推測是由斷層F3引起的。
根據陶堯地質3線CSAMT二維反演圖(如圖5),可以得出以下分析:在剖面29-43號點,存在脈狀低阻異常,且呈現出自淺部向下,一直貫穿到底部的狀態(tài)。由此可以看出,此處異常是由山脊導致的,存在低阻假異常,或者是節(jié)理裂隙發(fā)育。在剖面的23-97號點,存在層狀低阻帶,推測是受到斷層F1的影響,前震旦上板溪群烏葉組地層出現錯段,從而形成深部低阻帶尖滅。
根據陶堯地質3線阿爾法卡曲線圖、高密度斷面圖、聯剖曲線圖進行分析,可以得出:在剖面多處號點存在峰值異常,這項分析跟裂隙及斷層發(fā)育位置相一致。而在高密度二維反演電阻率斷面圖中,則存在低阻帶狀異常,這種低阻帶狀異常,可以推測為由巖溶發(fā)育及山脊低阻聯合引起的。
圖4 陶堯地質3線CSAMT二維反演圖
圖5 陶堯地質3線聯剖曲線圖
總的來說,每一種物探方法都有其優(yōu)勢及劣勢。在進行地質勘查工作中,勘查人員需要結合所勘查區(qū)域的具體情況,在充分考慮區(qū)域內地質條件、地層深度等因素的基礎上,合理使用多種物探方法,形成綜合物探法,對區(qū)域環(huán)境進行全面、有效地勘查,獲取高精準度的數據信息,為地質資源的開發(fā)、利用提供有力支持。