安徽铜陵矿集区大地电磁数据三维反演及其构造格局

安徽省铜陵地区是我国著名的矿集区之一,是长江中下游成矿带的重要组成部分。为研究其深部结构,SinoProbe-03项目部署了6条大地电磁剖面。通过数据维性分析,表明该区深部2D/3D构造特征明显,进行3D反演是必要的。通过挑选适当的测点和频域数据,设计合理的参数,利用WSINV3DMT程序,进行了大地电磁3D反演研究,得到了铜陵矿集区3D电性模型;利用模型响应与实测数据的拟合对比对反演结果进行了评价,表明所选反演模型整体可被接受,但部分区域精度低。该结果的剖面切片与2D反演模型相比,整体结构一致,局部存在差异;利用不同深度、不同方向的空间切片,讨论了该3D反演模型的电性结构及其所揭示的铜陵矿集区构造格局,浅部的局部电性差异大于深部;平面的电性分布显示了一定的分区特征;垂向电性分布显示出一定的分层特征;高阻体的分布代表着侵入岩的活动范围;深部的低阻区反映了该段下地壳未受到大规模岩浆的扰动。     

大地电磁测深法在冀中坳陷深部碳酸盐岩热储调查评价中的应用

地热资源作为一种清洁能源,在“双碳”背景下,其开发和利用越来越受到重视。为了探查渤海湾盆地的冀中坳陷深部碳酸盐岩的热储条件,笔者等利用3条大地电磁测深剖面,进行了数据处理、分析和反演,获得可靠的二维电阻率模型和电阻率等深度平面图。分析研究区深部电性结构特征及主要断裂构造特征,同时根据基底隆起形成的高阻异常对深部碳酸盐岩分布和埋深进行了推断,并对冀中坳陷深部碳酸盐岩热储进行评价,以圈定地热异常远景区。分析认为：① 研究区电性结构可以被划分为5层,其中第5电性层为高阻标志层,对应深部碳酸盐岩基底;② 据此圈定了3类深部地热远景区：基岩埋深小于4000 m,如高阳低凸起地热远景区、黑龙口低凸起地热远景区（徐水凹陷）和河间潜山地热远景区（饶阳凹陷）,基岩埋深4000~5000 m,如雁翎潜山地热远景区（霸县凹陷）,基岩埋深5000~5500 m,如肃宁潜山地热远景区和留路潜山地热远景区;③ 大地电磁测深方法适用于冀中坳陷深部碳酸盐岩热储远景区的探查。深部热储远景区的圈定,可为后期的地热资源评价和开发利用建立基础。     

临清坳陷西部任县凸起基底电性结构研究及 地热开发建议

河北省任县地区地热资源具有储量丰富、埋深适宜、开发潜力大等优点。本文应用大地电磁测深法(MT法)对临清坳陷西部任县凸起深部地层结构进行探测研究,共布设了5条MT剖面,获得了216个测深点。通过对大地电磁测深点的处理及反演,获得了任县周边区域4km以浅电性结构模型。阻抗张量分解结果表明任县凸起浅部一维特征明显,深部二维特征增强,主构造方向以近南北向为主。任县凸起4km以浅电性结构差异明显,从浅到深电阻率逐渐升高,具有纵向分层结构,据此将研究区地层从上到下划分为第四系、第三系、石炭系-二叠系、寒武系-奥陶系,并勾画出各层顶、底面起伏情况。结合区域地质资料,认为任县地区地热开发有利区域位于研究区南东侧,目的层位以基岩裂隙岩溶热储为佳。     

青藏高原东构造结林芝地热田浅部典型电性结构及热储关系

约40 Ma以来,受控于印度板块的俯冲及后期演化,青藏高原喜马拉雅山系东构造结成为了板块活动最强烈的地区之一;由于深部动力学过程中的浅表响应,该地区地热资源极为丰富。笔者等通过对两条音频大地电磁(AMT)测线进行数据处理与分析,查明了测点覆盖区域范围内二维电性结构及主要存在的深大断裂。依据电性结构推测研究区地下1 km深度范围内可分为4层,浅部低阻层为松散砂泥卵石层,下伏的中阻为砾卵石层,其下的低阻为砂岩、板岩、页岩强风化层,最底部的中高阻层推测为古元古界林芝岩群真巴岩组以片岩、花岗岩为主的地层。结合以往大地电磁测深及地震研究发现的地下10～20 km存在大规模近东西向展布且向上延伸熔融流变导致的低速高导体,推测可能是该地区深部热源所在。进一步通过对深部及浅部电阻率模型的综合对比研究,基于地热地质背景、电性结构特征,探讨了该地区的深部热源及热储关系。     

大地电磁测深法在银川盆地地热资源调查评价中的应用

为进行地热资源调查,以银川盆地西部斜坡区为研究对象,通过2条大地电磁测深剖面51个测点的二维偏离度、构造走向等进行分析和计算,并采用非线性共轭梯度二维反演方法对TM模式的数据进行反演,获得了大地电磁测深剖面二维反演电阻率模型。反演结果表明,研究区4 km以浅电性结构单元可分为三层,分别为低阻层—中高阻层—低阻层,推断研究区自上而下依次为第四系、古近系—新近系和奥陶系。根据区域地热地质资料,研究区内最为有利的热储层为新近系红柳沟组,其次为古近系清水营组和新近系干河沟组。通过本次大地电磁测深调查,圈定了研究区有利地热资源储藏范围,证实了大地电磁测深法在沉积盆地地热资源勘查中具有一定的适用性。     

青藏高原东构造结林芝地热田浅部典型电性结构及热储关系

约40 Ma以来,受控于印度板块的俯冲及后期演化,青藏高原喜马拉雅山系东构造结成为了板块活动最强烈的地区之一;由于深部动力学过程中的浅表响应,该地区地热资源极为丰富。笔者等通过对两条音频大地电磁（AMT）测线进行数据处理与分析,查明了测点覆盖区域范围内二维电性结构及主要存在的深大断裂。依据电性结构推测研究区地下1 km深度范围内可分为4层,浅部低阻层为松散砂泥卵石层,下伏的中阻为砾卵石层,其下的低阻为砂岩、板岩、页岩强风化层,最底部的中高阻层推测为古元古界林芝岩群真巴岩组以片岩、花岗岩为主的地层。结合以往大地电磁测深及地震研究发现的地下10~20 km存在大规模近东西向展布且向上延伸熔融流变导致的低速高导体,推测可能是该地区深部热源所在。进一步通过对深部及浅部电阻率模型的综合对比研究,基于地热地质背景、电性结构特征,探讨了该地区的深部热源及热储关系。     

云南腾冲火山构造区的电性结构特征及其地质意义

为配合科学钻探选址,在云南腾冲县城以北至固东镇之间沿东西向布设了4条可控源音频大地电磁测深剖面和2条大地电磁测深剖面,对6条剖面的电磁测深资料进行了预处理和二维反演,获得了6条剖面的电阻率模型.这些剖面具有的主要电性结构特征为:盆地地壳内存在2套低阻,其中浅部的低阻层沿南北向稳定存在,由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300～1500 m范围内:深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站一曲石乡之间的部分深12～30 km,东西宽25 km以上.以上电性特征为研究云南腾冲火山构造区岩浆和火山活动提供了地球物理依据.     

太康隆起东段地热资源远景区调查评价与研究

应用大地电磁测深法(MT)对太康隆起东段深部地层结构及隐伏断裂进行探测研究,共布设了4条MT剖面,获得了97个测深点,并对所获得的MT数据的二维偏离度、构造走向等进行计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TE和TM模式的数据进行联合反演,得到了可靠的地下介质二维地电模型。研究结果表明,商丘凸起电性结构纵向上具有典型的分层特征,从上到下可分为三层,即低阻层-中高阻层-高阻层。根据该电性结构模型,结合研究区域重力、航磁、地震及区域地质资料,绘制了商丘凸起基岩地质图,同时根据深部基底隆起形成的高阻异常与区域地温场高值区具有较好的对应关系,据此圈定了2处地热异常远景区。     

川西康定老榆林高温地热地球物理特征与形成机制研究

川西地区地热资源丰富,康定地区由中谷至老榆林一线,发育有多个高温地热田。通过对川西地区重磁资料和地质构造背景的分析,总结川西地区地热的分布特征,重点应用宽频大地电磁测深、音频大地电磁测深剖面及钻井资料,对研究区不同深度和尺度的地热要素进行探讨。研究结果表明：大量地热点发育在断裂附近,呈现出明显的空间分布相关性。在鲜水河断裂带下方的部分熔融体为本区高温地热田提供了主要热源。老榆林地热田主要受南北向深大断裂的次级构造和与之交错的东西向断裂构造控制,断裂破碎带构成热储,是深部热水上涌的通道。本文探讨了川西康定地区多尺度地球物理结构,高温地热资源的形成和分布与多要素耦合密切相关,构建出本区三维的地热地质模型。川西康定地区具有良好的高温地热水形成条件,通过地热资源开发,可促进川西地区社会经济发展。     

西藏谢通门县卡嘎地热成因与资源潜力分析

西藏谢通门县地处青藏高原高寒山区,分布有卡嘎温泉,开发地热能解决当地供暖之急,但地热成因及储量研究尚未开展。通过分析调查区的地质构造、地热活动规律,并在卡嘎温泉附近开展地质详细调查、音频大地电磁测深及土壤氡气测量等工作,综合运用地质、物探成果,对卡嘎温泉的成因及热储特征进行了探讨。研究结果表明：（1）音频大地电磁及土壤氡气测量成果清晰地揭示了区内NE向、NW向与SN向断层深部的延展情况与叠加关系,说明区内具备较好的导水通道和热储空间。（2）研究区热源以中浅部始～渐新世岩浆岩衰变放热及深部存在高温岩浆熔融热源向上传导;断裂破碎带既是深部热储,也是深部热水上涌的通道;第四系上部冲洪积等堆积层为地热水的良好盖层,而第四系下部松散沉积物及部分基岩风化壳构成区内浅部热储。这些说明本区地热应用潜力较大,但需要注意的是：依据音频大地电磁测深成果的三维展示,发现深部S1、S2两个异常区在浅部呈连通状态,地表温泉点正好位于其连通通道上方,故在附近钻探取水时需评估对此温泉点水量的影响。最后,结合本区地热水的地热特征及电性特征,构建了调查区“地球物理-地热地质”模型,可为西藏其他地区地热资源勘探开发提供借鉴...     

大地电磁测深三维反演系统及应用

大地电磁测深是基于电磁感应原理,在地表采集正交的电、磁场来研究地壳乃至上地幔电性结构的地球物理方法,后期衍生出采集高频天然场信号的音频大地电磁测深和采集人工源信号的可控源大地电磁法。此类方法在深部构造研究、矿产资源勘查、油气资源探测等多领域得到了广泛应用。近几年来,虽然其野外工作趋近三维勘探水平,但其采集数据的处理和三维反演研究仍然存在不足,限制了地质解释的准确度和效率。针对这些问题,我们开发了大地电磁测深的三维反演软件系统,系统主要分为静位移校正、三维反演的初始模型构建和三维反演3个模块,有效地解决了数据处理中的静位移问题和数据解释中的三维反演问题,并且其中涉及的很多算法改进了现有技术,在计算精度、计算效率和成本节约方面有很大优势,具有良好的应用前景。     

音频大地电磁法在深部隐伏锰矿找矿中的应用——以贵州松桃普觉锰矿为例

普觉锰矿是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内一系列后期构造对早期形成的沉积型锰矿的埋藏和保存具有重要影响,深部构造格架及其与含锰岩系之间关系的勘查分析对区内找矿预测和深部锰矿勘查十分关键。为了查明普觉锰矿区成矿地质体和断裂构造的空间分布及其相互关系,采用音频大地电磁法（简称AMT）对区内地下电性结构特征和构造格架进行研究。在物性分析的基础上,构建了与测区地电结构大致相似的构造理论模型,通过开展不同模式的理论模型反演计算,优选出了适宜于研究区的Occam-TE一维反演为初始模型的非线性共轭梯度TM模式二维反演方法。运用上述反演方法对区内实测数据进行反演,识别了区内构造格架和含锰岩系的空间展布特征及二者的接触关系,查明了断层F₀在深部未对含锰岩系造成破坏。应用研究结果表明,AMT对指导普觉锰矿区及毗邻地区开展深部找矿预测意义重大。      

音频大地电磁测深法在地热勘查中的应用研究

从介绍和分析研究区的地质特征出发,通过介绍音频大地电磁(AMT)法工作布置、资料采集和处理流程,说明了该方法在地热资源勘查中的应用效果,同时对自主开发的二维大地电磁处理与反演解释及成像软件系统(MTSoft2D2.0)的功能特点进行了介绍,并将系统中改进的二维非线性共轭梯度(NLCG)方法应用于资料反演解释,取得了较好的效果。研究成果确定了研究区的热储地层的深度与厚度,以及地质构造分布的基本情况。结果证明,音频大地电磁法在探测含水层及地热资源方面是有效的。     

PRESENT LANDFORMS, ACTIVE TECTONIC ZONES, DEEP STRUCTURES AND UPLIFT MECHANISMS OF THE LONGSHOUSHAN BLOCK ON THE NORTHERN MARGIN OF THE QINGHAI—TIBET PLATEAU

PRESENT LANDFORMS, ACTIVE TECTONIC ZONES, DEEP STRUCTURES AND UPLIFT MECHANISMS OF THE LONGSHOUSHAN BLOCK ON THE NORTHERN MARGIN OF THE QINGHAI—TIBET PLATEAU     

非线性共轭梯度三维反演在山西河津铁矿音频大地电磁数据勘察中的应用

利用非线性共轭梯度反演方法,对采集到的近正交的两条音频大地电磁剖面数据构成的主阻抗数据集进行三维反演。结果显示,山西省河津市地下结构呈现较明显的三层构造特征,推测第一层高阻异常是侵入岩或变质片麻岩,第二层低阻异常是铁矿富存区,高阻的第三层异常反映研究区的花岗闪长岩基底。根据地球物理电性参数资料,铁矿体为低阻,电阻率<10Ω·m。因此,推测10Ω·m的电阻率等值面大致勾勒出大地电磁反演结果推测的铁矿的成矿有利区。在两条剖面正交位置下方,矿体规模较小;但在2号线60-100号点和3号线476-492号点的下方1 km深的位置附近发现了新矿体。结果表明,利用大地电磁法寻找类似热液型铁矿这类局部异常体,三维反演是获得可靠结果的必要技术手段;即使是剖面性观测数据,也可以进行三维反演,并取得良好效果。     

安徽庐枞矿集区大地电磁探测与电性结构分析

庐枞矿集区位于长江中下游成矿带,内赋有大型铁矿床、铜矿床及一系列中小型铅锌、铜、铜金矿床。为理解矿集区成岩成矿与深部结构的关系,通过5条大地电磁测深剖面,获得了庐枞矿集区及其邻区10km以浅的地电结构。地下电性分布清晰地反映了区域断裂位置、庐枞火山岩盆地的双层结构,指示了遭受多期构造运动的庐枞火山岩盆地外围基底出露区和大别造山带及其前陆地堑式凹陷盆地结构特征,划分了形成于不同时期、不同性质的地质构造单元,识别了火山盖层厚度和控制庐枞火山岩盆地范围的边界断裂。电性异常部位显示,与沙溪斑岩型铜矿具有成因联系的闪长岩体表现出亲造山带,可能为独立于火山岩盆地的具有不同演化路径的岩浆系统。通过3条北西—南东走向和2条北东—南西走向的剖面特征对比发现从浅至深北东-南西向构造在研究区内均占主导地位。根据一系列受断裂控制的北东-南西走向不同构造单元特征可以推演,在晚侏罗世挤压背景向早白垩纪伸展机制转变时,燕山期构造继承了印支期造山运动的前陆构造体系。     

Magnetotelluric sounding in the Western Transbaikalia segment of the Central Asian fold belt

This paper presents the results of magnetotelluric (MT) studies performed within the Western Transbaikalia segment of the Central Asian fold belt along the Selenga River delta-Krasnyi Chikoi Village profile. The data are interpreted using the results of recent geological, petrological, geothermal, tectonic, and geochronological studies of the Mongolia-Transbaikalian part of the Central Asian fold belt, including large heterochronous igneous provinces and zones. The studies have shown that the investigated area has a complex geologic and tectonic structure produced by extensive rifting leading to the formation of large crustal blocks and by intense magmatic fluid activity along deep fault zones. The investigated profile is characterized by a combination of blocks with different types of geoelectric section—mountain ranges and intermontane basins separated by long-lived deep fault zones.     

可控源音频大地电磁法在甘肃和政县地热勘查中应用

本文在研究和政县勘查区已有基础地质、水文地质以及物探资料的基础上,分析有利于地热形成的区段,基于可控源音频大地电磁法（CSAMT）,结合地质、地球物理特征,对数据资料进行了处理与反演解释。进而对研究区2 000 m以内的浅盆地盖、储层位进行了分层,分析和探讨了勘查区及其外围的地层岩性、地质构造活动,明确了地热井勘探靶区,为进一步勘探和开发和政县地热资源提供科学依据。