基于江西三爪仑地区液体矿产勘查工作综合分析

2019-08-13叶洪岩

中国金属通报 2019年7期

叶洪岩

（北京泰利新能源科技发展有限公司，北京 100000）

1 区域构造

（1）褶皱构造。分为盖层褶皱和基底褶皱，盖层褶皱为白崖山～武宁崖复背斜，基底褶皱为修水～武宁复向斜。白崖山～武宁崖复背斜：主要由两部分构成，分别为震旦系和寒武系，并且后者量相对较少。再北部边缘区域，寒武系构成了两个较小短轴次级向斜，轴的方向接近东西，倾角20°～40°，北翼较南翼平缓。修水～武宁复向斜：西起修水古市，东到武宁柘林水库以东一带。轴线的方向大约与东西方向平齐，为一倒转复向斜。项目区处于修水-武宁复向斜南翼。

（2）断裂构造。工作区附近分布区域性深、大断裂构造，主要有断裂：渣津～柘林大断裂、铜鼓～罗溪大断裂、宜丰～罗溪断裂。渣津～柘林大断裂（F33）：断裂产状，西段南倾为主，东段大部北倾，并且倾角的分布范围在65°～75°。该断裂和修水河谷北边方向上的古市～德安深断裂基本呈现平行状态，且两个断裂具有类似的地质结构，应该是在相同时间范围内形成，且整个发展演化历程相同，只是前者的影响深度较后者相对小。沿铜鼓～罗溪大断裂分布温泉店，温度大于40℃，说明该断裂是一条沟通深部热源的区域性导热断裂。宜丰-罗溪断裂（F11）：一般性断裂，走向北北东，沿断裂分布温泉点，温度一般25℃～60℃，为区域性导热断裂。

2 地球物理勘查

（1）物探勘查工作部署。根据收集的资料以及现场调查情况，在勘查区布置物探工作。主要选择的物探手段有可控源音频大地电磁测深、大地电场岩性测深两种方法。首先需要在勘查区域使用第一种物探方法，初步确定开发的井位，然后采用大地电场岩性测深摸清地层富水性分布情况。

投入的物探工作量：①垂直断裂构造布置可控源音频大地电磁测深剖面9.8公里，点距50m。②重点位置布置大地电场岩性测深8个点。

（2）物探勘查方法基本原理简介。可控源音频大地电磁测深法：此种物探勘察方法可以简称为CSAMT法，该法把有限长度的接地偶极子作为场源，然后接地偶极子周围检测电、磁场参数，基于检查结果判断是否存在矿产。本次勘查选用的是赤道偶极装置来实施标量测量，检测过程中同时对与场源平行和垂直的电场分量Ex和Hy进行观测，其中如图1所示为可控源电磁测深方法测量装置示意图。本次勘查中，在电偶源中垂线两边分别30°角构成的扇形面积内部设置观测点，如果接收点与发射偶极源之间的距离比较大时（r＞4δ），那么可以认为测点处的电磁场为平面波。纵所周知，电磁波进行传播过程中其能量会逐渐被吸收，因此其强度随着传播距离的延长而逐渐削弱，当电磁波振幅削弱至地表振幅的1/e时，这时候其传播距离就被称之为趋肤深度（δ），该深度也就是电磁法能够勘探的最大理论深度。

图1 可控源电磁测深方法测量装置示意图

具体操作时，真实的探测深度（d）不一定就是趋肤深度，两者之间存在一定的偏差。实际操作时探测深度的经验公式如下式所示：

由上式可以看出，探测深度与频率之间存在一定的关系，频率越大则探测深度越小，频率越小则探测深度越大。因此可以通过调整发射频率来改变探测深度。

在进行勘查过程中，设备的发射功率无法无限扩大，以此必须将收发间距控制在一定范围内才可以确保有足够的信噪比，因此较远区域就无法满足该条件，同时部分频点可能处于过渡区。此时需要针对过渡区进行修正，并且要求rmin＞0.5δ。

野外测量点距50m，测量电极距MN=50m，供电电极距AB=1000m，供电电极采用钢电极方形布置，每端电极数目不少于30跟，收发距r=5500m～7000m，工作频率范围：0.125Hz～8192Hz。

3 物探勘查质量评价及解释方法

工作共完成可控源音频大地电磁测深质量检查点12，该数量占据所有测量点的比例为6.03%。视电阻率平均均方相对误差4.28%。所采集的数据均在误差范围内，可进一步用于地质解释。大地电场岩性测深点8个，采集深度3000m，采集步长2m垂深。本次物探完成可控源测线9.8km，共计7条测线，依据剖面形态分析其测量过程中很好的避开了干扰区域，数据质量较好，整体物探工作质量较高。本报告中采用地质结合物探综合解译，以区域地质资料以及地质调查成果为主，依据断裂的平面展布情况，解译物探成果中断裂的分布以及深部空间展布情况。

4 勘查工作综合分析

（1）断裂综合分析。地质调查中对于断裂F1、F2、F3符合程度较好，F4为调查断裂。

在CSAMT中，Fw1为断裂F1的显示；Fw2为F2的显示；Fw4为F4的显示；Fw3为推测断裂，深度上显示为连续低阻带。

F1断裂为项目区主要断裂构造，在大地电场岩性测深点 D2（450m～550m）、D1（850m）、D5（2300m～2500m）、D6（2300m～2400m）、D4（2600m～2800m）、D7（2300m～2500m）、D8（2350m显示富水性较差）认为为该断裂构造的破碎带显示。计算F1断裂倾角在77°左右，与调查认为该断裂倾角在70°～80°较吻合。

（2）推荐井位。依据勘查工作成果以及现场场地条件，本次勘查工作推荐钻孔孔位2个。

表1 推荐钻孔孔位一览表

ZK1钻孔：岩性探测点D6#，主力储水层应为第三、六、七、八、九、十二、十四层，岩性探测技术评价该点为较好储水层。CSAMT测线2对应第五层-第十层（1000-2300m）低阻显示，建议设计井深2800m。ZK1为优选钻孔位置。

ZK2钻孔：岩性探测点D4#，主力储水层应为第四、五、六、十、十一、十二、十三层，岩性探测技术评价该点为较好储水层。CSAMT测线2对应第三层-第十层（800m～2300m）低阻显示，建议设计井深3000m。

5 井深预测

结合区域地质资料，综合分析本次工作所获物探成果资料，推测在所选井位钻进。为了钻遇更多的含水层，保证拟建井出水量和较高的出水温度，降低成井风险，ZK1预测成井深度2800m，ZK2预测成井深度3000m。

6 井身结构设计

本项目地热井采用二开结构：一开：Φ311.1mm钻头钻进至500m，下入Φ244.5mm×10.03mmN80型表层套管；全井段固井。二开：Φ216mm钻头钻进至1500m，下入Φ177.8mm×8.05mmJ55技术套管；三开：Φ152mm钻头钻进至2800m（3000m）终孔，一般裸眼成井，地层破碎时，下入Φ127mm花管。