王一偉，魏 龍，陳 剛

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì)，四川 綿陽 621000)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)地?zé)豳Y源的市場(chǎng)需求逐年增加，各級(jí)政府和部門對(duì)地?zé)豳Y源的勘查和開發(fā)利用給予高度關(guān)注。四川盆地具有豐富的中低溫地?zé)豳Y源，具有埋藏復(fù)雜、勘探風(fēng)險(xiǎn)大、開采難度高的特征[1]。地球物理探測(cè)方法在地?zé)豳Y源勘查過程中發(fā)揮重要的作用，技術(shù)手段愈加成熟有效，本次在四川北川某地?zé)釁^(qū)，采用音頻大地電磁測(cè)深和氡氣測(cè)量相結(jié)合的辦法，推測(cè)地?zé)豳Y源賦存空間和第四系隱伏斷裂的空間位置，為地?zé)豳Y源評(píng)估提供依據(jù)，綜合分析地?zé)豳Y源開發(fā)利用條件。

1 地?zé)釁^(qū)地質(zhì)條件概況

地?zé)釁^(qū)大地構(gòu)造位置為龍門山前陸逆沖推覆帶和上揚(yáng)子古陸塊川西前陸盆地交匯地帶[2]，橫跨在以江油斷裂為界的龍門山前陸推覆-沖斷帶與四川盆地的川西北前陸盆地交接部位，地?zé)釁^(qū)及周圍地區(qū)屬于龍門山構(gòu)造帶中北段，以北川斷層為界，劃分為后山帶和前山帶。后山帶出露一套震旦系、寒武系、志留系的含磷含錳硅質(zhì)巖與碳酸巖、泥質(zhì)粉砂巖及泥頁巖，以推覆構(gòu)造為主：前山帶為古生界和中生界泥質(zhì)巖、砂巖、灰?guī)r和白云巖，構(gòu)造特征表現(xiàn)為沖斷和滑覆。從前山帶往南東跨過香水逆沖斷層，即進(jìn)入揚(yáng)子地臺(tái)的前陸盆地地帶，主要為低緩傾角的侏羅系和白堊系的磨拉石建造。前人資料顯示[3-4]，地?zé)嵊欣碧絽^(qū)位于龍門山推覆構(gòu)造帶前緣，具有有利的地質(zhì)構(gòu)造條件；在對(duì)香1#6個(gè)小時(shí)抽水試驗(yàn)過程中的氡氣測(cè)量，出現(xiàn)氡氣含量從開始的0 Bq/L逐漸上升至抽水結(jié)束時(shí)的7.5 Bq/L，反映出具有地下水深部活動(dòng)的顯示；遙感解譯發(fā)現(xiàn)靠東側(cè)(香泉東)有地?zé)岙惓ｏ@示；放射性物探發(fā)現(xiàn)地下水及土壤中存在氡異常。綜合研究表明，該區(qū)具有地?zé)豳Y源開發(fā)的良好前景，地?zé)豳Y源屬于褶皺山區(qū)斷裂類型，熱水系統(tǒng)是以中、低溫為主的地?zé)嵯到y(tǒng)，大氣降水深循環(huán)地?zé)嵩鰷貫橹饕訜嵝问絒1](圖1)。

1.蓮花口組二段；2 蓮花口組二段；3.遂寧組；4.天井山組；5.雷口坡組；6.嘉陵江組； 7.飛仙關(guān)組二段；8.飛仙關(guān)組一段；9.吳家坪組；10.地質(zhì)界線；11.斷層界線；12.產(chǎn)狀；13.泉水；14.布設(shè)音頻大地電磁測(cè)線；15.布設(shè)氡氣測(cè)線；16.香水?dāng)鄬?/p>

對(duì)地?zé)釁^(qū)的熱儲(chǔ)層、熱儲(chǔ)隔水保溫蓋層、儲(chǔ)水構(gòu)造等進(jìn)行了初步分析，如下：

(1)熱儲(chǔ)層：一是位于香水?dāng)鄬由媳P的三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組下段和二疊系碳酸鹽巖地層；二是香水?dāng)鄬酉卤P角度不整合于上三疊統(tǒng)須家河組之下的雷口坡組和嘉陵江組含水層；三是位于香水?dāng)鄬酉卤P伏于中侏羅統(tǒng)千佛崖組之下的上三疊統(tǒng)須家河組上部礫巖、含礫砂巖層。

(2)熱儲(chǔ)隔水保溫蓋層：香水?dāng)鄬由媳P的三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組上段泥巖及嘉陵江組第一段白云巖夾鈣質(zhì)粉砂巖；熱儲(chǔ)下隔水層為斷層下盤的沙溪廟組、千佛崖組泥巖、砂巖和須家河組砂巖、泥巖、頁巖層。

(3)儲(chǔ)水構(gòu)造：香水?dāng)鄬由媳P熱儲(chǔ)層為夾持于香水?dāng)鄬优c黃連橋斷層間的一寬緩向斜儲(chǔ)水層[5]，其補(bǔ)給可來源于兩個(gè)方面。一是來源于于黃連橋斷層上盤，大氣降水通過斷層導(dǎo)水帶補(bǔ)給深部含水層，由北西向南東方向運(yùn)移，經(jīng)深循環(huán)至香水?dāng)鄬邮軘鄬酉卤P隔水層阻擋，地下水在這一帶匯集，少量沿?cái)鄬訋仙雎冻扇?。二是來源于湔江，在區(qū)內(nèi)地下水位驟降時(shí)，湔江江水可沿切割的香水?dāng)嗔褞аa(bǔ)給地下。香水?dāng)鄬酉卤P為一單斜儲(chǔ)水構(gòu)造，其含水層之上覆蓋有巨厚的侏羅系泥頁巖隔水層，含水層沿傾斜方向埋深逐漸加大，地下水循環(huán)交替條件下不好往往可形成高礦化度的熱礦水，其補(bǔ)給源很可能為香水?dāng)鄬由媳P二疊系含水巖組。

(4)熱源：該區(qū)熱源為通過地下水深循環(huán)獲得地?zé)嵩鰷丶訜醄6-7]。

2 工作方法原理和技術(shù)

2.1 音頻大地電磁測(cè)深

設(shè)備選用加拿大鳳凰地球物理公司多功能電法儀V8，測(cè)深點(diǎn)距為50 m，測(cè)深裝置采用張量觀測(cè)方式，接收電極為不極化電極，磁探頭頻率響應(yīng)范圍從1×10-1赫茲到上萬赫茲。剖面布設(shè)垂直地層走向。野外測(cè)量工作嚴(yán)格按照《大地電磁測(cè)深技術(shù)規(guī)程》(DZ/T0173-1997)、《石油大地電磁測(cè)深法技術(shù)規(guī)程》(SY/T5820-1999)規(guī)定進(jìn)行，原始觀測(cè)曲線與檢查觀測(cè)曲線形態(tài)一致，符合要求，數(shù)據(jù)可靠。

地?zé)釁^(qū)累計(jì)完成音頻大地電磁測(cè)深剖面2條，總長(zhǎng)2 300 m，電測(cè)深點(diǎn)40個(gè)。

2.2 氡氣測(cè)量

地?zé)釁^(qū)累計(jì)完成4條氡氣剖面，測(cè)點(diǎn)117個(gè)。

3 測(cè)量結(jié)果及地質(zhì)解釋

3.1 音頻大地電磁測(cè)深

表1 地?zé)釁^(qū)物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖2 C線音頻大地電磁測(cè)深視電阻率ρs等值線及解釋圖

從C線視電阻率等值線圖(圖2)可見：近地表10 m以內(nèi)視電阻率很低，電阻率背景值小于2，為表層低阻覆蓋層泥巖、粉砂巖、粘土的反映，局部高阻區(qū)應(yīng)是地表裸露基巖或高壓線等設(shè)施影響所造成；平距0～200 m區(qū)域電阻率背景值小于2，推斷為三疊系中統(tǒng)嘉陵江組一段、二段的泥質(zhì)白云巖引起；平距200～850 m區(qū)域電阻率背景值在1～2.3之間，其中電阻率背景值在1～2推斷為三疊系飛仙關(guān)組二段鈣質(zhì)泥巖、頁巖等引起，電阻率背景值在2～2.3推斷為三疊系飛仙關(guān)組二段致密泥巖、頁巖、粉砂巖等引起；平距850～1 200 m區(qū)域電阻率背景值在2～3之間，推斷為區(qū)內(nèi)三疊系飛仙關(guān)組一段泥灰?guī)r、灰?guī)r等引起；平距1 200～1 300 m區(qū)域電阻背景值偏高，可能為人文活動(dòng)區(qū)干擾所致，結(jié)合D線解釋圖與地質(zhì)資料，從淺至深依次分為侏羅系上統(tǒng)蓮花口組、中統(tǒng)遂寧組與沙溪廟組、下統(tǒng)千佛巖組及三疊系上統(tǒng)須家河組，與上覆三疊系飛仙關(guān)組一段不整合接觸。

圖3 D線音頻大地電磁測(cè)深視電阻率ρs等值線及解釋圖

從D線視電阻率等值線圖(圖3)可見：近地表10 m以內(nèi)視電阻率很低，電阻率背景值小于2，為表層低阻覆蓋層泥巖、粉砂巖、粘土的反映，局部高阻區(qū)應(yīng)是地表裸露基巖所造成；平距0～250 m區(qū)域電阻率背景值小于2，推斷為三疊系中統(tǒng)嘉陵江組一段、二段的泥質(zhì)白云巖引起；平距250～900 m區(qū)域電阻率背景值在1.4～2.6之間，推斷為三疊系飛仙關(guān)組二段鈣質(zhì)泥巖、泥巖、頁巖、粉砂巖等引起；平距900～1 200 m區(qū)域電阻率背景值在1.6～2.8之間，推斷為區(qū)內(nèi)三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組一段及二疊系上統(tǒng)吳家坪組的泥灰?guī)r、灰?guī)r等引起；平距1 200～1 300 m區(qū)域電阻背景值在1.8～3之間，從淺至深依次分為侏羅系上統(tǒng)蓮花口組、中統(tǒng)遂寧組與沙溪廟組、下統(tǒng)千佛巖組及三疊系上統(tǒng)須家河組，與上覆三疊系飛仙關(guān)組一段不整合接觸。

物探資料顯示，富水部位在三疊系飛仙關(guān)組、二疊系吳家坪組的碳酸鹽巖破碎帶可能性較大，其次為三疊系須家河組礫巖層。發(fā)現(xiàn)隱伏斷層破碎帶，據(jù)D線視電阻率等值線圖，推測(cè)深部斷層傾角約40°～70°，向深部變緩。

3.2 土壤氡氣測(cè)量

地?zé)釁^(qū)內(nèi)地質(zhì)條件和景觀條件較為一致，本次將地?zé)釁^(qū)作為一個(gè)整體進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用算術(shù)平均值法確定背景值為447.72 Bq/m3，背景值標(biāo)準(zhǔn)差S=171.61，異常暈分三級(jí)，偏高暈下限值為+S=619.33 Bq/m3，高暈下限值為+2S=790.95 Bq/m3，異常暈下限值為+3S=962.56 Bq/m3，異常大于等于5倍區(qū)域背景值，由此可確定異常點(diǎn)分布情況。地?zé)釁^(qū)氡氣異常點(diǎn)分布見表2，土壤氡氣異常圖見圖4。

表2 地?zé)釁^(qū)氡氣異常點(diǎn)分布

從圖4中可以判斷，該區(qū)存在氡氣異常，采用排除法，經(jīng)仔細(xì)分析后，基本可以判斷該異常屬構(gòu)造異常。

A剖面13～17號(hào)點(diǎn)瞬時(shí)氡濃度含量1 218～17 619 Bq/m3，異常連續(xù)出現(xiàn)，峰背比較大，重復(fù)測(cè)量后，氡濃度含量有較大幅度降低，異常反應(yīng)明顯，初步認(rèn)為深部有斷層通過，且斷層破碎帶寬度為60 m；

B剖面2號(hào)點(diǎn)瞬時(shí)氡濃度含量達(dá)16 275 Bq/m3，8號(hào)點(diǎn)瞬時(shí)氡濃度含量達(dá)20 664 Bq/m3，呈單點(diǎn)狀分布，在20、21號(hào)點(diǎn)，異常連續(xù)出現(xiàn)。異?？傮w間距較大，初步分析認(rèn)為可能有2條斷層通過；

C剖面異常點(diǎn)多呈單點(diǎn)狀分布，在2號(hào)點(diǎn)達(dá)到最大值4 431 Bq/m3，且異常間距較大，初步分析認(rèn)為可能有2條甚至多條斷層或斷層破碎帶通過；

D剖面異常點(diǎn)不多，僅2、6號(hào)點(diǎn)出現(xiàn)，最大值為2號(hào)點(diǎn)1 659 Bq/m3。異常值不大，峰背比較其他剖面偏小，重復(fù)測(cè)量后，瞬時(shí)氡濃度數(shù)值下降不大，分析認(rèn)為可能有1～2條深度淺斷層通過。

綜述，地?zé)釁^(qū)整體土壤氡氣濃度及背峰比值由西向東增高，在東側(cè)A線和B線背峰比值達(dá)20～30倍，反映出斷裂的導(dǎo)通性較強(qiáng)。結(jié)合剖面峰值點(diǎn)位及剖面走向，判斷出第四系隱伏斷層2條(圖4)，其中F1斷層經(jīng)實(shí)地驗(yàn)證，與地?zé)釁^(qū)香水?dāng)嗔岩恢?，F(xiàn)2斷層為第四系隱伏斷層，斷層總體走向北東，斷層破碎帶在A線最寬可達(dá)60 m；

圖4 地?zé)釁^(qū)土壤氡氣測(cè)量結(jié)果平剖面圖

4 結(jié)語

地?zé)釁^(qū)位于龍門山推覆構(gòu)造帶前緣，是溫泉資源較豐富的構(gòu)造帶，橫向上已發(fā)現(xiàn)安縣羅浮山溫泉、北川溫泉等。地?zé)釁^(qū)具備較完善的熱儲(chǔ)系統(tǒng)，包括熱儲(chǔ)層、熱儲(chǔ)體蓋層、熱流體通道、熱源。通過音頻大地電磁測(cè)深，推測(cè)富水部位為三疊系飛仙關(guān)組、二疊系吳家坪組碳酸鹽巖層和三疊系須家河組礫巖層及其破碎帶等，并發(fā)現(xiàn)隱伏斷層存在，深部斷層傾角約40°～70°，向深部變緩。地?zé)釁^(qū)內(nèi)氡氣濃度及背峰比值由西向東增高，在東側(cè)A線和B線背峰比值達(dá)20～30倍，反映出斷裂的導(dǎo)通性較強(qiáng)，在地?zé)釁^(qū)圈出7處異常高值點(diǎn)，根據(jù)氡氣測(cè)量平剖面圖，判斷出第四系隱伏斷層2條，斷層總體走向北東，破碎帶寬度最寬可達(dá)60 m。