可控源音频大地电磁测深在内蒙古巴彦淖尔地热勘查中的应用

　　引 言：随着地质勘查工作程度的逐步提高，深部勘查是未来资源勘查的重要方向。目前，由于勘探深度大，深部地质特征了解较少，因而勘查难度、勘查投资以及勘查风险也相应增大，迫使地质勘查人员必须依靠科学技术的进步向新技术、新方法寻求间接信息。可控源音频大地电磁测深探测技术是深部地质勘查的重要手段，其采用可控制人工场源，测量由电偶极源传送到地下的电磁场分量，测量是在距离场源5～10km以外的范围进行，此时场源可近似为一个平面波，通过不断变换电磁场频率，达到电阻率测深的目的。可控源音频大地电磁测深方法具有探测深度大、分辨能力较强、观测效率高，兼有测深和剖面研究双重特点，能为深部勘探提供丰富的信息，是研究深部地质构造的一种有效电法勘查手段。
　　工作区情况介绍：工作区北部为狼山隆起，由太古界、元古界基岩，燕山早期花岗岩及侏罗系地层组成。新老构造断链活动频繁。南部为河套断陷盆地。据物探资料分析，河套断陷盆地基地为太古界变质岩系（ar2wl），上腹元古界（pt）、下白垩统（k1）及新生界沉积物，厚度巨大，岩相厚度变化较大，构造较复杂。工作区大地构造位置属于华北地台一级构造单元，并跨内蒙台隆和鄂尔多斯台坳两个二级构造，北部属于本文由论文联盟http://收集整理内蒙台隆中的阴山断隆（三级构造单元），中南部属于鄂尔多斯台坳中的河套断陷（三级构造单元）。工作区位于中新生代断陷盆地中部，北部外围为古老褶皱山系，主要由太古界、元古界中深变质岩系及侏罗系碎屑岩组成，并有酸性岩浆岩侵入；中部为平原区，钻孔揭露主要由新生界碎屑沉积物组成。WWW.11665.Com
　　工作区地层从老到新依次为（主要参考临深3钻孔资料）：
　　第三系：工作区未出露，据石油钻孔揭露，自下而上依次为：
　　渐新统（e3）：（3921～4927m）岩性为绿灰、灰黑色泥岩与浅灰、灰棕色砂质泥岩、泥质砂岩互层。该地层在临河区埋深较大，在临河区顶板埋深3921m，厚度1006m，埋深向西北逐渐加深，厚度加大，向东南顶板埋深逐渐抬升，厚度变薄。
　　中新统（n1）：（2797～3921m）岩性为褐灰色、棕褐色砂质泥岩、砂岩，临河区顶板埋深2797m，厚度由北向南变薄，在临河区厚可达1124m。
　　上新统（n2）：（956～2797m）岩性为棕色、棕红色泥岩，灰色、褐灰色粉砂岩等，厚度1811m。
　　第四系：（0～956m）广泛分布于山前倾斜平原及冲湖积平原区，沉积厚度800～900m。
　　方法简介：可控源大地电磁测深法(csamt)是针对大地电磁测深法(mt)的场源随机性信号微弱和观测比较困难的弱点，改用可控制人工场源来获得较好探测效果的一种方法。它和所有的电磁测深方法一样，是利用交变电磁场在介质中的传播特性来进行的。它以改变频率而不是测量装置的几何尺寸，来实现不同深度的测深目的。具有工作效率高、勘探深度范围大、垂向水平分辨能力好、地形影响小和不受高阻层屏蔽作用影响等优点。20世纪80年代后该方法的理论和仪器得到了很大发展，应用领域扩展到普查、石油勘探、天然气、地热、金属矿产、水文、工程、环境保护等各方面。
　　解释依据：第四系的亚粘土、亚沙土为低阻层，电阻率常见值为20～40欧姆米。第三系泥岩电阻率很低,常见值小于15欧姆米。第三系的泥岩夹细砂岩的电阻率常见值为20～40欧姆米。
　　根据本区地层电性资料分析结果可见，区内地层间电阻率差异不大，其说明在区内开展电法工作存在一定的难度。再加上电法观测的是体积效应，在地层厚度不大的情况下，探测到的只是一定厚度内地层的综合电阻率，难以借此准确划分各地层的界面。另一方面，地下地质构造往往较为复杂，其电性结构可能出现多种多样的表现形式；有时不同构造单元各时代地层岩性变化可能相对较大，不同构造单元同时代地层间电阻率也出现较大差异。单纯用电阻率资料是难以划分地层的。由于电磁测深资料的解释推断往往存在较大的多解性，地质解释主要根据电阻率的相对变化，结合其他已知资料进行综合推断。
　　实际资料反演采用的程序是美国zonge公司编制的拟二维反演程序，这是一个连续圆滑反演程序。其特点是根据曲线形态自动给出初始参数，没有人为因素的影响，具有可比性。但由于采用的是圆滑反演，其上下层的电阻率与相邻点同深度地层的电阻率均不允许超过5倍，因此其反演所得的电阻率与真电阻率存在一定差异，称之为反演电阻率。其次就是电磁测深实测数据中除了人文干扰外还有一些其它影响因素，诸如静态效应、源效应等等，虽然在数据处理时我们要对其进行校正，但校正的最好的结果，也仅是接近真值。需要说明的是，理论上电磁测深的纵向分辨率为探测深度的10%，探测度越大其分辨率越低。所以当划分深部地层界面时，其分辨率率相对较低。