松潘—邵阳大地电磁剖面深、浅部典型构造的解释
摘要：通过对松潘—邵阳大剖面大地电磁原始资料的采集、分析、MT二维反演成图，进而对大剖面MT反演图进行综合地质解释，解释成果客观的反映了剖面区带深，浅部构造的展布规律并取得了如下几个方面的认识： (1)确定了龙门山推覆构造主滑脱面为埋深为20 km的壳内低阻层；(2)查清了华蓥山构造带深，浅部断裂展布特征；(3)系统揭示了剖面区带隐伏断裂的发育情况；(4)对剖面区带的断裂活动性进行了分级；(5)揭示了川东—鄂西—湘中地区深、浅部褶皱构造的展布。
关键词：大地电磁(MT)；综合地质解释；深浅部构造；松潘—邵阳大剖面
中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1672-1683(2007)02-0070-02
Several Progress of Deep-shallow Structure Interpretation by MT
along Songpan-Shaoyang Cross Section
WANG Yun-sheng1a，WANG Xu-ben1b ，GOU Liang JIA Jin-dou2
(1a. The national lab. OfGeological hazards and envrionment preotection ；1b. Information engineering，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China ； 2. Bureau ofOil Geophysics Prospecting，Zhuozhou 072751，China)
Abstract：Based on the collection，analyses of the MT original data and 2D-MT inversion of Songpan-Shaoyang cross section，we have made the comprehensive geological interpretation of the cross section. The results of the research objectively present the distribution of the strata and geological structures in the deep. Several results are as follows： (1)the low resistivity layer between the upper crust and the lower crust (20km below the surface) was found，and it composed of the main part of the Longmenshan nappes. (2) the distribution of the faults have been identified in Huayingshan structure belt. (3) the blind structures have been identified. (4) the classification of fault activites have been studied. (5) the deep distribution of the complex fold structures in eastern Sichuan-western Hubei-central Hunan has been identified as well.
Key words：MT； comprehensive geological interpretation； the deep-shallow structures； Songpan-Shaoyang cross section
1 前 言
随着我国地质调查的深入，地表出露的构造已基本得到客观的反映。但这些往深入如何延伸，一直是学术界和生产部门十分关注的问题.通过多学科的联合，客观反映一些关键地区或地带深、浅部构造既有理论价值又有潜在的经济价值。松潘—邵阳地质，地球物理大剖面综合研究，旨在查清这一区带深、浅部基础地质问题，探索其有序性，为中国南方油气勘探提供科学依据。
2 基本原理及工作方法
大地电磁探测方法(MT)以地下介质的电阻律分布作为研究对象.地下深部和浅部岩性变化、 构造(褶皱和断层)发育及断层活动性上的差异、不连续面的分布及地下水的分布差异等均能引起电性的变化，由于MT方法探测深度大，受干扰因素少，通过正确分析地下电性差异来揭示深、浅部构造的展布情况是日前广为接受的一种方法。
松潘—邵阳大剖面大地电磁以松邵大剖面为基准，沿公路或土路布设，基本点距1 km，每隔4个测点有一个测深点(最低测深频率达到0.000 5 Hz)。大剖面共完成坐标点1 273个，其中测深点285个，检测点41个，合计完成物理点1 314个。
在野外MT资料实时处理的基础上，通过解编转换、校正、反演，获得二维反演成果图，然后根据地表岩石电阻率测试以及剖面附近深孔测试资料及地表地质资料，MT反演综合图进行地质解释，从而确定剖面区带深、浅部构造的空间展布。
3 典型构造的MT解译
3.1 川西北地壳结构的解译
四川西北部龙门山区以发育推覆结构而闻名，关于这一巨型推覆构造的深部主滑脱面，前人认识各异.MT解释表明，川西北地区地壳具有明显的3层结构，即上下地壳及夹于其间的壳内低阻层(图1)。该低阻层厚1.5 km，埋深20 km，力学性质上，该层应是强度低，摩擦系数小的软弱层，在北川及其东侧，低阻层明显上跷，与北西倾并与地表断裂相接的低阻带相接，正是由于这一低阻带的存在，使得其上覆的地壳在克服较小的摩擦力后就能发生滑脱，在其前缘龙门山—带延伸切穿上地壳到达地表，形成推覆构造.这一解译结果一方面解释了该区推覆构造形成的有利边界条件—以地壳内的低阻层作为深部的滑脱面，另一方面澄清了多年来一直靠推测龙门推覆构造深部滑脱面造成其深度不统一的问题。
3.2 断裂构造的解译
3.2.1 确定华蓥山断裂的深部展布 大量的事实表明，断裂的产状向深部通常均有较大的变化，至于在什么位置发生变化， 变化幅度有多大，仅根据地表地质资料来判断是难以确定的。
华蓥山断裂构造的MT解译表明，测点1803～1787间的地下0～2 km为中偏高阻层，对应与中三叠统一二叠系灰岩；2～15 km为高阻块体，上部对应古生界，下部对应基底变质岩系，其间在大约7 km深度(西浅东深)被一低阻带所切割(图2)；15～16 km存在一规模较大的向东缓倾的低阻带；16～20 km为相对高阻带，与基底变质岩系对应(图2)。
根据MT反演解释图上的电阻率梯度带分布特征，华蓥山构造带地下存在3条东倾、波状起伏的断裂深度分别为4 km、13 km及18 km其中深度较浅的一条在华蓥山西侧出露地表，较深的两条未出露。同时在华蓥山断裂上盘即1 797测点附近可以识别出规模较小，并在深处被东侧主断层限制的字侧断层(图2)，根据断层产状上述二断层均为逆断层。因此，今日华蓥山是在北西—南东向主压应力作用下，沿双剪型断裂逆从抬升所致。
3.2.2 揭示基岩内部的隐伏断裂
对于第四系覆盖之下的隐伏断裂，可以通过遥感解译或普通电法，地球化学方法如测氡等来查明。但对于基岩内部隐伏断裂上述方法则无能为力。基岩内部的隐伏断裂在油气田运移中起着重大作用，揭示其发育程度和分布规律意义重大。本次大剖面解释结果表明，大剖面区带内这种隐伏断裂发育，据初步统计，规模较大的有数十条之多。如基井—武胜间(1 909～1 913测点间)地面以下，有一条东倾产状逐渐向东变缓的中低阻带(图3)，综合分析认为该低阻带是隐伏断层的物性反映。该断层将两侧元古界、古生界顺次错开，上盘具牵引构造，指示明显的逆冲性质，该隐伏断层的揭示为该地进一步油气勘探提供了重要的地质及地球物理依据。
3.2.3 揭示断裂的相对活动性
断裂带现今或晚近期活动与否，直接关系到油气资源的评价，根据剖面低阻带相对视电阻率的高低，可以区别出剖面取代断裂的相对活动性，如川西北较场附近MT图上显示极低的视电阻率128 Ωm，而华蓥山断裂主断层的视电阻率为4 152～34 400 Ωm，揭示前者活动性强，后者的活动性相对较弱，这与地震地质及历史地震记录的成果一致。根据断裂带的MT资料，将大剖面区段断层活动性分为3种类型：活动性、较活动性及弱活动性，视电阻率分别为 <200 Ωm；200～1 000 Ωm和>1 000 Ωm。
3.3 深、浅部褶皱构造的解释
3.3.1 揭示深、浅部背斜和向斜构造 大剖面横跨了许多背斜和向斜构造。在川东—鄂西地区通常是背斜成山、向斜成谷，这些背斜在深、浅部如何展布，是油气勘探中必须查明的问题。在板块内部，盖层褶皱通常由岩性及孔隙率均有差别的沉积层构成，导致电阻率等值线呈波状起伏；另一方面由背斜和向斜形态差异引起水文地质条件的不同。如川东地区，使地下水向向斜核部富集，结果是同一沉积层在背斜核部呈相对高阻，而在向斜核部呈相对低阻。总结以往资料，在沉积岩层分布区同样具有上述规律。此次MT解释中运用上述规律，基本上查清了川东—鄂西地区褶皱在深部的展布情况，研究表明，这一地区背斜和向斜向深部延伸8～12 km，实际上都是盖层褶皱。
3.3.2 揭示深、浅部大型复向斜和复背斜构造
在MT反演图上，于咸丰—古丈间视电阻率出现大片低值区带，而并非低值带，与地表断裂构造也无法对象，显然并非由断裂构造这一单一因素引起。经过反复的综合分析，这一异常现象是由于这一带复向斜和复背斜深部延伸叠加断裂的结果。在咸丰—来凤间4 km以下，存在倒三角高值区块，并向上微凸，两侧为内倾断裂引起的低阻带；4 km以上为
波状起伏的低阻层和中高阻层，与古生界对应。地表这一区段正好对应咸丰—来凤复背斜。向上微凸的高值区块是复背斜特点的水文地质环境的反映。来凤以东—古丈间，2 km以下为总体下凹且中部具有起伏的大片中低值区，缺乏高阻区块，地表对应来凤—永顺复向斜带(图4)。同样这一下凹的低值区带是复向斜特定的水文地质条件造成的。这一分析成果
不仅客观的反映了这一区带深、浅部构造，同时也为复杂构造区MT成功解释奠定了基础，使MT解释更加完善迈出了可喜的一步。
4 几点认识
在原始资料的采集、分析、成图的基础上，对所获得的松邵大剖面MT反演图进行了综合地质解释，客观的揭示了大剖面区带内深、浅部构造的展布特征，取得了一些可喜的进展：(1)通过川西北壳内低阻层的解译，确定了龙门山推覆构造主滑脱面的深度；(2)确定了华蓥山断裂的深部展布；(3)系统地揭示了剖面区带内隐伏断裂的展布；(4)对剖面区带断裂活动性进行了分级；(5)揭示了深、浅部褶皱构造的展布。
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