龍永煤田CSAMT法找煤應用

154福建地質(zhì)Geology of Fujian第2期龍永煤田CSAMT法找煤應用周仕新(福建省121地質(zhì)大隊，龍巖，364021)摘要根據野外施工技術(shù)、原始曲線(xiàn)類(lèi)型、資料處理和鉆孔驗證結果等方面總結了CSAMT法在龍永煤田適中、紅林坪、孔黨和羅山4個(gè)礦區的找煤效果，分析了煤系地層和低阻異常區的對應關(guān)系，為更好地劃分煤系地層提出了建議。關(guān)鍵詞煤系地層CSAMT 法視電阻率 低阻異常 龍永煤 田.龍永煤田是福建省的主要煤產(chǎn)地之一，上世紀50年代已開(kāi)始地質(zhì)勘探，80~90年代運用物探直流電法在高陂、昌福山、白沙等地進(jìn)行找煤勘探，通過(guò)前人幾十年的工作，勘探及研究程度已經(jīng)很高，區內出露及半出露的煤礦區勘探已接近尾聲，現在的勘探主要針對隱伏區找煤。從2006年開(kāi)始，CSAMT法應用于福建省內的隱伏區找煤，取得了一定的成果[1.2。2008 年起在龍永煤田的適中、紅林坪、孔黨和羅山4個(gè)礦區進(jìn)行了勘探，效果良好。對龍永煤田的CSAMT法勘探成果進(jìn)行總結和進(jìn)一一步探討， 將有利于日后更順利地開(kāi)展隱伏區找煤工作。1礦區地層概況該區主要的煤系地層為下二疊統童子巖組，CSAMT法勘探的主要目的也是查明龍永煤田4個(gè)礦區中童子巖組的分布狀況。適中礦區:出露地層有寒武- -奧陶系，上泥盆統天瓦陳組、桃子坑組，下石炭統林地組，下二疊統棲霞組、文筆山組、童子巖組，上二疊統翠屏山組、大隆組，下三疊統溪口組、溪尾組，上三疊統文賓山組，下侏羅統梨山組，上侏羅統南園組。紅林坪礦區:出露地層有下二疊統文筆山組、童子巖組，上二疊統翠屏山組，上白堊統沙縣組?？h礦區:出露地層有下二疊統童子巖組，上二疊統翠屏山組，上侏羅統南園組。羅山礦區:出露地層有上泥盆統桃子坑組，下石炭統林地組，下二疊統棲霞組、文筆山組、童子巖組，上二疊統翠屏山組、 大隆組，下三疊統溪口組。從出露的含煤地層分析找煤方向，在適中和羅山礦區主要應在溪口組、翠屏山組等“滑動(dòng)蓋層”下找煤[3];紅林坪礦區在“紅層”(沙縣中國煤化工火山巖(南園組)HCNMHG收稿日期: 2012-02-13作者簡(jiǎn)介:周仕新(1981-)， 男，工程師，地球探測與信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)。第2期周仕新:龍永煤田CSAMT法找煤應用155下找煤。2野外施工方法4個(gè)礦區接收點(diǎn)距均為40 m,收發(fā)距為9.1~12.5 km，供電偶極距AB為1. 76~2. 07km，發(fā)射電流6~8A，發(fā)射頻率相同，頻率范圍為0.125~7 680 Hz。野外施工方法按規范執行。但有2個(gè)方面值得引起注意:其一，選好供電偶極AB位置，隱伏區找煤勘探深度要求一般在1 000~1 500 m,在山多地形復雜的地區，收發(fā)距在10 km左右，發(fā)射電流在8A左右基本上能滿(mǎn)足勘探要求。其二，遇到測點(diǎn)在懸崖之下或峭壁之上時(shí)，要首先考慮安全問(wèn)題，可適當跳掉一二個(gè)測點(diǎn)，但若遇到測點(diǎn)位置正好是水泥地或巖石上時(shí)，要采取泥團偶合完成數據采集。3測深曲線(xiàn)類(lèi)型4個(gè)礦區CSAMT法原始視電阻率測深曲線(xiàn)類(lèi)型主要為H、HA、KH、QH和HKH型，其中一半以上的曲線(xiàn)為QH型，并且大部分QH型曲線(xiàn)的電阻率谷值出現在尾支，其頻率一般在0.5~2 Hz，說(shuō)明采集的數據受近場(chǎng)效應影響較小，發(fā)射電流的頻率低于0.5Hz，在該區可獲得較好的勘探效果。經(jīng)過(guò)觀(guān)察若相鄰幾個(gè)測點(diǎn)連續表現為QH型測深曲線(xiàn)，這些測點(diǎn)深部均出現面積較大的低阻區。4資料處理CSAMT法的資料處理前人有過(guò)大量的研究，積累了諸多經(jīng)驗。筆者根據工作經(jīng)驗積累，認為在資料處理過(guò)程中應注意以下幾點(diǎn)。(1)遇到原始數據跳點(diǎn)比較多，甚至細節上難以判斷時(shí)，去跳點(diǎn)前先用原始數據繪制好視電阻率-頻率假斷面 圖以備參考，去跳點(diǎn)時(shí)要兼顧相鄰測點(diǎn)的曲線(xiàn)形態(tài)，并且去跳點(diǎn)的幅度由小到大，整條測線(xiàn)每去完一遍后都要繪制出視電阻率斷面圖跟原始斷面圖進(jìn)行對比，不滿(mǎn)意的要反復試驗至滿(mǎn)意為止。(2)有時(shí)候某個(gè)測點(diǎn)采集到的數據太差沒(méi)法用，比如測點(diǎn)在水泥地上時(shí)，直接去壞道后.插值會(huì )比較好。(3)靜態(tài)校正要慎重，靜態(tài)效應影響不大時(shí)盡量不用靜態(tài)校正，靜態(tài)效應影響很大以致靜態(tài)校正結果嚴重失真時(shí)，選擇靜態(tài)校正不如手動(dòng)編輯曲線(xiàn)。(4)反演方法要仔細選擇，雖然目前軟件自帶的反演方法較多，但選擇時(shí)最好先參考原始數據的Bostick反演結果再做決定。(5)處理時(shí)要結合地質(zhì)資料和鉆孔資料，但要盡量減少人為因素。5CSAMT法勘探結果為了便于對比4個(gè)礦區的勘探結果，所有視電中國煤化工，內色標設置進(jìn)行繪制。YHCNMH G5.1 適中礦區適中礦區共完成2條CSAMT測線(xiàn)，其中A線(xiàn)反演的視電阻率斷面圖整條測線(xiàn)的視電156福建地質(zhì)Geology of Fujian第31卷阻率值很低，最高值小于2000.m，最低值接近02.m。低阻異常面積較大，主要有2個(gè)異常中心，一個(gè)位于樁號200至600，標高200 m到600m,另一個(gè)位于樁號800至1 000左右，標高一200m到0m。在樁號750左右位置上完成的驗證孔(ZK1)孔深762.93m,主要目的是驗證深部強烈的低阻異常是否為煤系地層的反映。鉆孔揭露該處地表至410 m為翠屏山組，410~534m為童子巖組，534~722 m為文筆山組，722 ~762.93 m為林地組。鉆孔揭露資料雖然證實(shí)了煤系地層的存在，但并不是深部低阻異常反映的位置。根據鉆孔和其它地質(zhì)資料推斷了適中礦區各地層的分布情況(圖1)。20040060080010001200 1400樁號(m)ZK1-800PadP(Q.m)Pacp1000060005000-400400030002500-2001500B0OH(m) 0-500D-C100012001400Tow2 Pad 3 Pacp4 Pt 5 Pw6 D-C7 FO圖1適中礦區A線(xiàn)CSAMT法綜合斷面圖Fig. 1 The synthetic section of CSAMT method of the line A in Shizhong mining area1-文賓山組: 2-大隆組: 3- 翠屏山組: 4-童子巖組: 5-文筆山組: 6-泥盆石炭系: 7-實(shí)測斷層及編號5.2 紅林坪礦區紅林坪礦區共完成2條CSAMT測線(xiàn)，其中B中國煤化工整條測線(xiàn)的視電阻率值非常低，最高值小于1000 Q .m,最低值MHCNMH G積較大，基本上貫穿整條測線(xiàn)。低阻異常頂部總體上呈傾斜狀分布，從樁號0處標高200 m至樁號2 040第2期周仕新:龍永煤田CSAMT法找煤應用157處標高一600 m左右逐漸加深。測線(xiàn)上完成的驗證孔2個(gè)(ZK11-3 和ZK11-4)，位置分別在樁號880和1 730左右，孔深分別為1221.71m和1299.98m,主要目的同樣是驗證深部的低阻異常是否為煤系地層的反映。ZK11-3揭露該處地表至422 m為沙縣組，420~1 119 m為童子巖組，1 119~722. 09 m為文筆山組。ZK11-4揭露該處地表至250 m為沙縣組，250~489 m為溪口組，489~942 m為翠屏山組，942~1 299. 98 m為童子巖組。驗證孔證實(shí)了深部的低阻異常為煤系地層的反映，結合鉆孔揭露資料和其它地質(zhì)資料推斷紅林坪礦區各地層分布情況(圖2)。200 400600800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 樁號(m)400ZK11-32ZK11-4200-200KzH(m)0TurPcpP(Q.m)Pn 800-400500300P.100-800售52-10000608001000 1200 1400 1600 1800 20001K2s2Pecp3Pt4Prw5F|圖2紅林坪礦區B線(xiàn)CSAMT法綜合斷面圖Fig.2 The synthetic section of CSAMT method of the line B in Honglinping mining area1一沙縣組; 2-翠屏山組; 3-童子巖組; 4-文筆山組: 5-推測/實(shí)測斷層 及編號5.3孔黨礦區孔黨礦區共完成1條CSAMT測線(xiàn)，視電阻率斷面圖為整條測線(xiàn)中的一段， 可以看出整體的電阻率值變化較大，樁號800至1 400電阻率值較高，樁號1 400至2 400標高一200 m以上電阻率值較低，最高值達50002●m,最低值接近502.m。由于測線(xiàn)西北端出露的南園組分布較廣，而東南端出露的童子巖組面積也較大P陽(yáng)軍州規號的是查明下侏羅統南園組之下是否有煤系地層貯存，選擇了在高們中國煤化工節置了驗證鉆孔(ZK801)，孔深801.3 m。0HCNMH G鉆孔(ZK801)揭露該處地表至337 m為南園組，337~620 m為溪口組，620~687 m160福建地質(zhì)Geology of Fujian第31卷放大，其范圍大于煤系地層實(shí)際范圍，所以如果要去劃定煤系地層的范圍，最好選擇低阻異常的中心，而不是邊緣位置。7結語(yǔ)(1)龍永煤田4個(gè)礦區雖然都貯存有煤系地層，但在視電阻率斷面圖中表現的異常形態(tài)各不相同，其中紅林坪和羅山礦區比較接近，均表現出強烈的低阻異常。除了煤系地層，處于含煤時(shí)代的地層(如林地組和翠屏山組)同樣也會(huì )反映為低阻異常，體積效應的影響也會(huì )使低阻反映更強烈，所以選擇低阻異常中心去劃分煤系地層會(huì )更準確。(2)無(wú)論是在溪口組、翠屏山組等“滑動(dòng)蓋層”下找煤，還是在“紅層”找煤，或者在火山巖下找煤，只要運用適當的施工方法，選擇合適的參數，進(jìn)行細致的資料處理和解釋?zhuān)捎肅SAMT法勘探是可行的，其效果較為明顯。參考文獻1安志國，底青云，郭韶華。隱伏煤礦區CSAMT法煤系地層勘查研究.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008, 37 (1) .2郭韶華。CSAMT法在福建隱伏礦區找煤效果分析.中國西部科技，2010, 9 (9) .3陳泉霖.龍水煤田隱伏區找煤前景分析.中國煤炭地質(zhì)，2009，21 (8) .Application of CSAMT in coal prospecting in Longyong CoalfieldZhou Shixin(121 Geological Team in Fujian Province, Longyan, 364021)AbstractThe coal prospecting effect of CSAMT method in four mining area of Longyong coalfieldwas summarized from such sides as the techniques in field work, the types of original curves,data processing and the results of borehole verification. The corresponding relation betweenthe coal stratum and the low resistivity abnormal zone was analyzed. And how to divide thecoal stratum better was proposed.Keywords the coal stratum, CSAMT method, apparent resistivity, low resistivity a-nomaly, Longyang coafield中國煤化工YHCNMH G