浙江省地球物理地球化学勘查院 浙江杭州 310000
摘要：可控源音频大地电磁测深（CSAMT）具有勘探深度大、分辨力高等特点广泛应用于金属矿勘查、地热资源勘查等领域，相较于常规电法其在勘探深度等方面有无可替代的效果。以千岛湖地区特别是含碳地层CSAMT探测成果为基础，总结CSAMT法在该区深部地热资源勘查中的应用。
关键词：CSAMT；千岛湖；地热勘查
0、引言
本次勘查区主要受龙源村-印渚埠复式背斜控制，并且开化-淳安大断裂穿过本区。为配合该区的地热资源勘查工作，了解该区中深部地质构造、岩石地层分布、储热构造等特征，为下一步的钻探工作提供依据。物探方法选用抗干扰能力以及分辨率较强的CSAMT法。
1、区域概况
勘查区内主要分布着古生代寒武系的浅海沉积岩、与之不整合被覆的侏罗系酸性火山以及陆成起源的沉积岩。寒武系及侏罗系为不整合关系或断层关系。整个勘查区为一个背斜构造，背斜核部为荷塘组，背斜轴走向NE。断裂构造以北东向为主要断裂。
2、地球物理特征
勘查区内地层以杨柳岗组炭质硅质泥岩、泥质灰岩电阻率最低，寒武系上统华严寺组、西阳山组泥岩电阻率差异不明显，也为区内电阻率最高值。
3、方法技术
3.1 方法原理
CSAMT法基本原理是基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组导出的水平电偶极源在地面上的电场及磁场公式，并经过一些简单运算，可获得视电阻率（ρs）公式：
从上式可见，当地表电阻率固定时，电磁波的传播深度（或探测深度）与频率成反比，高频时，探测深度浅，低频时，探测深度深。
3.2 工作仪器技术指标
数据采集使用加拿大凤凰公司生产的V8网络化多功能电法工作站，该系统采用先进的模块化技术，整套设备由采集（接收）系统、定位系统和数据记录处理系统等组成。能够完成大地电磁测深（MT/AMT）、可控源音频大地电磁测深（CSAMT）等技术方法测量，其部分性能指标为：频率范围10000Hz到0.00005Hz（20000秒）时间域最小采样间隔0.2us，自动扫频方式，频点任意叠加；采用GPS同步+晶振时钟，GPS同步精度为±0.1 us。
3.3 方法技术
为完成本次任务，需要选择最佳工作参数。根据实际情况，本次工作频率范围f=0.5-9600Hz，选定45个频点；供电电极距（AB）=1886m；接收电极距（MN）=50M，收发距>10km。
4、资料解释
4.1工作布置依据
该区块物探工作共分2期完成。先期布置了4条北西向测线，主要是查明区块内主要的构造格局为下一步的物探工作指明方向。在前期基础之上又完成了第二期物探工作，共布置了2条测线，分别为北西西向以及北北东向，目的是验证前期物探成果以及为优选钻孔提供依据。
4.2剖面特征
4.2.1 L1线剖面特征
以800/L1为界，在标高-100米以浅视电阻率最小，阻值在50Ω•m左右，深部电阻率略高，在25～50Ω•m；右侧上部视电阻率值大于100Ω•m，由下而上逐渐升高，深部小于25Ω•m，根据断面视电阻率特征，在剖面800/L1点下方存在明显的高低阻界线，推测为断层或裂隙破碎带的反映；在1200点下方，视电阻率等值线凸起，呈低阻上拱，推测为断层反映，从异常特征看为隐伏构造，编号分别为Fw1和Fw2，Fw1倾角71°，倾向南东。断层Fw2倾角79°，倾向南东。
结合地质资料分析，勘查区是一个背斜，其核部为荷塘组岩性为黑色薄层碳质硅质岩、碳质硅质泥岩和大陈岭组带状白云质灰岩为主，推测0/L1-800/L1号点浅部低阻为荷塘组含碳地层引起，深部推测为震旦系地层的反映；800/L1-1500/L1号点浅部高阻较为完整，地表出露灰岩，地层推测为西阳山组反映，在标高-700～-1000m处的低阻异常也可能是荷塘组含碳地层反映，局部有小褶皱存在。
4.2.2 L5线剖面特征
L5线整体断面的视电阻率异常特征与第一阶段的四条测线基本一致，特别是L1线。以550/L5点为界，视电阻率存在明显的高低阻界线，低阻主要反映了炭质地层的电性特征，高阻反映了大陈岭组和杨柳岗组的电性特征。该高低阻分界线推断为断层反映，编号为Fw1。在平面位置上处在800/L1和550/L2断点的连线上，可见推断的Fw1构造是客观存在的，倾向南东，倾角80°。同样可以看出断层Fw2，与前期的四条测线所反映的电阻率异常特征也基本一致，在该断面上Fw2倾向南东，倾角84°。
4.3构造特征
通过前后两期物探成果，基本确定了Fw1、Fw2断层存在的可能性，从平面图上看，推断的Fw1、Fw2走向近似平行，可能为区域性开化-淳安大断裂的刺激断裂构造，推测为区内地热赋水主要断裂构造。
5、结论
1、通过CSAMT法，基本查清了勘查区内地层结构、断裂构造。在千岛湖地区特别是含碳地层中，地热主要的模型应该为断裂构造形成的带状模型，这为以后在该地区开展地热研究工作提供了一定的依据。
2、通过本次工作以及结合之前的资料，对工作区内地层进行了推测。相对低阻推测为荷塘组及含碳地层的反映，浅部相对中高阻推测为西阳山组的反映。
参考文献：
[1]刘泽丞。浙江省淳安千岛湖地热资源可控源音频大地电磁测深（CSAMT）报告【R】浙江省地球物理地球化学勘察院，2017
[2]栾国廷。CSAMT法在宜兴地区地热勘查中的应用【J】 能源技术与应用 2006（6）
论文作者:刘泽丞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：电阻率论文; 地热论文; 地层论文; 特征论文; 千岛湖论文; 断层论文; 物探论文; 《基层建设》2017年第20期论文;