龙永煤田CSAMT法找煤应用

154福建地质Geology of Fujian第2期龙永煤田CSAMT法找煤应用周仕新(福建省121地质大队，龙岩，364021)摘要根据野外施工技术、原始曲线类型、资料处理和钻孔验证结果等方面总结了CSAMT法在龙永煤田适中、红林坪、孔党和罗山4个矿区的找煤效果，分析了煤系地层和低阻异常区的对应关系，为更好地划分煤系地层提出了建议。关键词煤系地层CSAMT 法视电阻率 低阻异常 龙永煤 田.龙永煤田是福建省的主要煤产地之一，上世纪50年代已开始地质勘探，80~90年代运用物探直流电法在高陂、昌福山、白沙等地进行找煤勘探，通过前人几十年的工作，勘探及研究程度已经很高，区内出露及半出露的煤矿区勘探已接近尾声，现在的勘探主要针对隐伏区找煤。从2006年开始，CSAMT法应用于福建省内的隐伏区找煤，取得了一定的成果[1.2。2008 年起在龙永煤田的适中、红林坪、孔党和罗山4个矿区进行了勘探，效果良好。对龙永煤田的CSAMT法勘探成果进行总结和进一一步探讨， 将有利于日后更顺利地开展隐伏区找煤工作。1矿区地层概况该区主要的煤系地层为下二叠统童子岩组，CSAMT法勘探的主要目的也是查明龙永煤田4个矿区中童子岩组的分布状况。适中矿区:出露地层有寒武- -奧陶系，上泥盆统天瓦陈组、桃子坑组，下石炭统林地组，下二叠统棲霞组、文笔山组、童子岩组，上二叠统翠屏山组、大隆组，下三叠统溪口组、溪尾组，上三叠统文宾山组，下侏罗统梨山组，上侏罗统南园组。红林坪矿区:出露地层有下二叠统文笔山组、童子岩组，上二叠统翠屏山组，上白垩统沙县组。孔党矿区:出露地层有下二叠统童子岩组，上二叠统翠屏山组，上侏罗统南园组。罗山矿区:出露地层有上泥盆统桃子坑组，下石炭统林地组，下二叠统棲霞组、文笔山组、童子岩组，上二叠统翠屏山组、 大隆组，下三叠统溪口组。从出露的含煤地层分析找煤方向，在适中和罗山矿区主要应在溪口组、翠屏山组等“滑动盖层”下找煤[3];红林坪矿区在“红层”(沙县中国煤化工火山岩(南园组)HCNMHG收稿日期: 2012-02-13作者简介:周仕新(1981-)， 男，工程师，地球探测与信息技术专业。第2期周仕新:龙永煤田CSAMT法找煤应用155下找煤。2野外施工方法4个矿区接收点距均为40 m,收发距为9.1~12.5 km，供电偶极距AB为1. 76~2. 07km，发射电流6~8A，发射频率相同，频率范围为0.125~7 680 Hz。野外施工方法按规范执行。但有2个方面值得引起注意:其一，选好供电偶极AB位置，隐伏区找煤勘探深度要求一般在1 000~1 500 m,在山多地形复杂的地区，收发距在10 km左右，发射电流在8A左右基本上能满足勘探要求。其二，遇到测点在悬崖之下或峭壁之上时，要首先考虑安全问题，可适当跳掉一二个测点，但若遇到测点位置正好是水泥地或岩石上时，要采取泥团偶合完成数据采集。3测深曲线类型4个矿区CSAMT法原始视电阻率测深曲线类型主要为H、HA、KH、QH和HKH型，其中一半以上的曲线为QH型，并且大部分QH型曲线的电阻率谷值出现在尾支，其频率一般在0.5~2 Hz，说明采集的数据受近场效应影响较小，发射电流的频率低于0.5Hz，在该区可获得较好的勘探效果。经过观察若相邻几个测点连续表现为QH型测深曲线，这些测点深部均出现面积较大的低阻区。4资料处理CSAMT法的资料处理前人有过大量的研究，积累了诸多经验。笔者根据工作经验积累，认为在资料处理过程中应注意以下几点。(1)遇到原始数据跳点比较多，甚至细节上难以判断时，去跳点前先用原始数据绘制好视电阻率-频率假断面 图以备参考，去跳点时要兼顾相邻测点的曲线形态，并且去跳点的幅度由小到大，整条测线每去完一遍后都要绘制出视电阻率断面图跟原始断面图进行对比，不满意的要反复试验至满意为止。(2)有时候某个测点采集到的数据太差没法用，比如测点在水泥地上时，直接去坏道后.插值会比较好。(3)静态校正要慎重，静态效应影响不大时尽量不用静态校正，静态效应影响很大以致静态校正结果严重失真时，选择静态校正不如手动编辑曲线。(4)反演方法要仔细选择，虽然目前软件自带的反演方法较多，但选择时最好先参考原始数据的Bostick反演结果再做决定。(5)处理时要结合地质资料和钻孔资料，但要尽量减少人为因素。5CSAMT法勘探结果为了便于对比4个矿区的勘探结果，所有视电中国煤化工，内色标设置进行绘制。YHCNMH G5.1 适中矿区适中矿区共完成2条CSAMT测线，其中A线反演的视电阻率断面图整条测线的视电156福建地质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。低阻异常面积较大，主要有2个异常中心，一个位于桩号200至600，标高200 m到600m,另一个位于桩号800至1 000左右，标高一200m到0m。在桩号750左右位置上完成的验证孔(ZK1)孔深762.93m,主要目的是验证深部强烈的低阻异常是否为煤系地层的反映。钻孔揭露该处地表至410 m为翠屏山组，410~534m为童子岩组，534~722 m为文笔山组，722 ~762.93 m为林地组。钻孔揭露资料虽然证实了煤系地层的存在，但并不是深部低阻异常反映的位置。根据钻孔和其它地质资料推断了适中矿区各地层的分布情况(图1)。20040060080010001200 1400桩号(m)ZK1-800PadP(Q.m)Pacp1000060005000-400400030002500-2001500B0OH(m) 0-500D-C100012001400Tow2 Pad 3 Pacp4 Pt 5 Pw6 D-C7 FO图1适中矿区A线CSAMT法综合断面图Fig. 1 The synthetic section of CSAMT method of the line A in Shizhong mining area1-文宾山组: 2-大隆组: 3- 翠屏山组: 4-童子岩组: 5-文笔山组: 6-泥盆石炭系: 7-实测断层及编号5.2 红林坪矿区红林坪矿区共完成2条CSAMT测线，其中B中国煤化工整条测线的视电阻率值非常低，最高值小于1000 Q .m,最低值MHCNMH G积较大，基本上贯穿整条测线。低阻异常顶部总体上呈倾斜状分布，从桩号0处标高200 m至桩号2 040第2期周仕新:龙永煤田CSAMT法找煤应用157处标高一600 m左右逐渐加深。测线上完成的验证孔2个(ZK11-3 和ZK11-4)，位置分别在桩号880和1 730左右，孔深分别为1221.71m和1299.98m,主要目的同样是验证深部的低阻异常是否为煤系地层的反映。ZK11-3揭露该处地表至422 m为沙县组，420~1 119 m为童子岩组，1 119~722. 09 m为文笔山组。ZK11-4揭露该处地表至250 m为沙县组，250~489 m为溪口组，489~942 m为翠屏山组，942~1 299. 98 m为童子岩组。验证孔证实了深部的低阻异常为煤系地层的反映，结合钻孔揭露资料和其它地质资料推断红林坪矿区各地层分布情况(图2)。200 400600800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 桩号(m)400ZK11-32ZK11-4200-200KzH(m)0TurPcpP(Q.m)Pn 800-400500300P.100-800售52-10000608001000 1200 1400 1600 1800 20001K2s2Pecp3Pt4Prw5F|图2红林坪矿区B线CSAMT法综合断面图Fig.2 The synthetic section of CSAMT method of the line B in Honglinping mining area1一沙县组; 2-翠屏山组; 3-童子岩组; 4-文笔山组: 5-推测/实测断层 及编号5.3孔党矿区孔党矿区共完成1条CSAMT测线，视电阻率断面图为整条测线中的一段， 可以看出整体的电阻率值变化较大，桩号800至1 400电阻率值较高，桩号1 400至2 400标高一200 m以上电阻率值较低，最高值达50002●m,最低值接近502.m。由于测线西北端出露的南园组分布较广，而东南端出露的童子岩组面积也较大P阳军州规号的是查明下侏罗统南园组之下是否有煤系地层贮存，选择了在高们中国煤化工节置了验证钻孔(ZK801)，孔深801.3 m。0HCNMH G钻孔(ZK801)揭露该处地表至337 m为南园组，337~620 m为溪口组，620~687 m160福建地质Geology of Fujian第31卷放大，其范围大于煤系地层实际范围，所以如果要去划定煤系地层的范围，最好选择低阻异常的中心，而不是边缘位置。7结语(1)龙永煤田4个矿区虽然都贮存有煤系地层，但在视电阻率断面图中表现的异常形态各不相同，其中红林坪和罗山矿区比较接近，均表现出强烈的低阻异常。除了煤系地层，处于含煤时代的地层(如林地组和翠屏山组)同样也会反映为低阻异常，体积效应的影响也会使低阻反映更强烈，所以选择低阻异常中心去划分煤系地层会更准确。(2)无论是在溪口组、翠屏山组等“滑动盖层”下找煤，还是在“红层”找煤，或者在火山岩下找煤，只要运用适当的施工方法，选择合适的参数，进行细致的资料处理和解释，采用CSAMT法勘探是可行的，其效果较为明显。参考文献1安志国，底青云，郭韶华。隐伏煤矿区CSAMT法煤系地层勘查研究.中国矿业大学学报，2008, 37 (1) .2郭韶华。CSAMT法在福建隐伏矿区找煤效果分析.中国西部科技，2010, 9 (9) .3陈泉霖.龙水煤田隐伏区找煤前景分析.中国煤炭地质，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中国煤化工YHCNMH G