煤田勘查领域中电阻率测深法应用

陈 聪（黑龙江省煤田地质勘察设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150008）



煤田勘查领域中电阻率测深法应用

陈 聪
（黑龙江省煤田地质勘察设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150008）

摘 要：电阻率测深法广泛应用于勘探领域，本文通过运用电阻率测深法在加格达奇松岭区取得的成果，结合已有地质资料进行研究和解释，对该区地层划分、确定地质构造形态等奠定基础，为下一步钻探工作提供了较为可靠的理论依据。

关键词：煤田；勘查；电阻率测深

0. 引言

电阻率测深法简称电测深法，它是以地下岩（矿）石的电性差异为基础，人工建立地下稳定直流电场，通过不同电极极距逐次发送与接收，观测与研究同一测点下垂直方向不同深度范围岩层（矿）电阻率的变化规律，以查明矿产资源或解决与深度有关的各类地质问题的一种直流电法勘探方法。

1. 地层电性特征

工作区燕山期花岗岩为盆地的基底，中、新生界地层为盆地盖层。工作区出露地层自下而上有：燕山期花岗岩、白垩系下统光华组、九峰山组、甘河组及第四系松散沉积物，其中九峰山组地层为本区主要含煤地层，因此，盆地盖层和基底的岩石地球物理电性特征差异性明显，适合利用电法勘查手段了解盆地基底埋深，了解煤系地层在盆地空间的展布规律。

2. 资料处理与解释

2.1 物理点特征解释

针对每个电测深物理点进行数据采集工作，再通过软件进行视电阻率曲线迭代拟合、正演运算、反演运算。现以一个物理点为例说明单点数据解释情况。

图1左图为电测深曲线及反演拟合情况，右图为数据反演地电模型。从图中可以看出：该曲线类型KH型，结合地质资料分析如下：

第一层为第四系（Q）地层，主要反映在曲线首支位置，岩性主要由松散的砂、砾石、岩屑、淤泥质亚粘土等组成，厚度4m左右。

第二层为甘河组（K1g）地层，岩性主要为火山喷发时期形成的玄武岩、气孔状玄武岩夹中性熔岩及凝灰岩薄层等，根据电性分析，电阻率一般在50Ωm ～80Ωm，其上部经风化作用，存在一定程度的风化破碎带，受地表水及大气降水补给，风化破碎带多含水，电阻率较低。

图1　电测深曲线和反演模型

图2　电阻率剖面图及综合解释

第三层为九峰山组（K1j）地层，岩性主要由凝灰岩、灰黑色泥岩、碳质泥岩、粉砂质泥岩、凝灰质砂岩、泥质粉砂岩和煤层组成。电阻率一般在30Ωm～50Ωm之间，该曲线上九峰山组含煤地层厚度约350m左右。

第四层为光华组地层及深部基底花岗岩地层，其中光华组地层与上覆地层九峰山组（K1j）呈平行不整合整合接触，与下伏地层龙江组（K1l）整合接触。

2.2 电阻率剖面的特征

电阻率剖面图是根据每个物理点定性、定量解释成果绘制而成，它比较清晰地反映地质构造情况。图2是第四线电阻率反演等值线剖面图，在图上可以清晰地构绘出各时代地层的埋藏深度、厚度，以及断层位置、分布等构造情况。

2.3 电阻率截面的特征

根据实际情况做了深度为50m、150m、250m、500m、750m五个截面平面图。从5个截面平面图中可以看出盆地在不同深度的低阻层的发育情况和其中的高阻体随深度的变化情况以及隆起带的变化情况。

从50m、150m、250m、500m、750m5个截面图可以看出西北部各测线首端显示区域逐步缩小，但是仍然可以清晰地反映该高阻区域整体范围逐渐扩大，这说明有根基的地质体随深度的加大，其范围和阻值也增加的规律，高阻区域反映地层由白垩系光华组火山岩及花岗岩凸起产生，充分反映测区西北部为凹陷盆地隆起边缘。

该凹陷盆地基本覆盖于整个测线控制范围内，测区内含煤地层主要为白垩系九峰山组，电性反映为低阻，在深度50m截面图中低阻范围主要集中在5条测线2号点左右，说明白垩系九峰山组在各测线首端至2号点有不同程度地地层出露现象。随着截面深度的增加，低阻区域由左上角向中部、由3线向两侧逐渐变化转移的趋势。在深度150m、250m截面图中部低阻区域明显扩大，而在深度500m截面图中部低阻区域消失，说明深度200m～400m为2线1—3号点、3线2—4号点、4线1—4号点所控制的低阻区域的最佳深度，也是该区域煤系地层最佳发育的深度。从深度500m截面开始，低阻区域由3线向两侧测线中后段扩散，到深度750m截面低阻区域仅赋存于2线3—5号点、4线4—6号点、5线3—5号点，这说明随着深度的增大，含煤地层白垩系九峰山组地层由3线向两侧逐步变深，深度500m～800m是该区域煤系地层最佳发育深度。

图3　电阻率截面平面图

结论

通过电阻率测深法的实际应用，基本控制了测区内地质构造和基底起伏形态以及各时代地层的赋存和分布情况。勘探成果划分出九一农场凹陷，推断出F2、F3、F4三条断层。为下一步钻探工作提供了科学、合理的理论依据。

参考文献

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［4］肖建伟.煤田地质勘探的矿井电阻率法［J］.科技创业家，2014（1）： 83.

中图分类号：P631

文献标识码：A

Abstract：Resistivity sounding method is widely used in the field of exploration， This text expounds the application of resistivity sounding method in Jiagedaqi Songling District， combined with the existing geological data for research and interpretation， To lay the foundation for determining the stratigraphic division and geological structure of this area. It provides a reliable theoretical basis for the next drilling work.

Keywords：coalfield； prospection； resistivity sounding