时间：2022-09-17 01:21:35
一、兴安盟地区煤系发育特征
1.区域地质背景。兴安盟地处内蒙古自治区东部,位于大兴安岭山脉主脊及东坡。区域上受中生代带以来太平洋板块俯冲作用的影响,在北北东或东西向断裂构造的控制下,在火山岩喷发的间隙期形成了一系列北北东向分布的早中侏罗世含煤盆地。其中,早侏罗世,只有部分地区接受了一套红色粗碎屑岩沉积,现称为红旗组。中侏罗世,小型断陷及山间盆地形成,发育了一套杂色碎屑岩含煤建造,称万宝组,岩性为凝灰质砂岩、粉砂岩、碳质泥岩夹煤层,根据牛海煤田资料总厚大于860m。一般含有4个煤组,1、2、3、煤组均有较好的可采煤层,但厚度变化较大。晚侏罗世至白垩世初期,本区火山活动频频繁,形成了一套火山岩沉积建造,至第三纪末沿活动断裂有玄武岩喷溢。兴安盟地区整体成煤环境复杂,勘查难度较大,但仍有希望在找煤方面会有较大的突破。
2.岩石物性特征。兴安盟地区岩石电阻率大致分为高、中、低三类,高阻岩性为华力西燕山期的侵入岩、第三系玄武岩,其电阻率大于2000Ω・m,中高阻地层为奥陶、石炭系的盐酸盐岩及碎屑岩电阻率在500～2000Ω・m之间,低阻地层为含煤地层,电阻率一般小于500Ω・m,最低时只有几十Ω・m。根据牛海煤田工作情况及经验,侏罗系中统煤系含煤段岩性基本为砂岩、泥岩及凝灰岩等,电阻率值较低,一般在80～110Ω.m,它们的电性基本一致,变化范围小且较稳定,可做为电性地质分层用。煤系下部砾岩段电阻率值相对较高,约在135～230Ω.m,可做为煤系地层的标志层。由于主要含煤地层是中、晚侏罗燕山期火山侵入间歇期的沉积岩,沉积岩和火山岩电性差异明显,可以考虑用物探方法来查找含煤标志性地层。
二、找煤方法的选择
(1)二维地震。煤田勘探有效的地球物理手段一般是做浅层二维地震,再经钻探验证,由于兴安盟地区这种特殊的火山岩多次溢流间歇期的成煤情况,煤层不是规则的层状介质,弹性界面不规则,增加了反演难度,围岩与煤层之间接触关系复杂,用完全正常的层状弹性介质模型不能正确反演煤层弹性界面,经野外试验二维地震反演效果不佳。(2)普通视电阻率法。因勘查深度浅,分辨低,容易受上覆高阻层(如玄武岩、红层等)屏蔽,该方法曾被内蒙地矿115队在该区使用,但效果不佳。(3)所以我们选择CSAMT法较好的解决这个问题。CSAMT法是一种适用于当地特点的最佳方法,且现在已有成功经验借鉴。
三、CSAMT法简介
CSAMT法,是近十几年来被广泛采用的一种新的找矿方法。该方法基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组导出的水平电偶极源在地面的电磁场公式:
由上式可见,当地表电阻率固定时,电磁波传播深度与频率成反比,高频时,探测深度浅,低频时探测深度深,同时可以看到地层电阻率越高趋肤深度越大。要解决的火成岩下含煤正是高阻介质下赋存低阻煤层的问题,可以考虑用这一方法来解决。兴安盟地区在前期工作的基础上已经确定有小型山间盆地与断陷盆地,除牛海地区有可采煤层发现外,其余的预测含煤盆地均没有大的突破。由于CSAMT是电阻率测深具有不受高阻层屏蔽,对低阻层分辨灵敏度较高,探测深度大、快捷。CSAMT法能有效的探测盆地基底的起伏、埋深,地层结构及分布特征,追踪构造的展布方向和空间延伸。在地震方法难以取得可靠信号的地区是一种重要的补充或替代手段,而且在其它地区的火山岩下找煤取得良好效果,值得我们借鉴。