西藏它日錯地區(qū)大地電磁測量初步結(jié)果

杜炳銳，何梅興，裴發(fā)根

（中國地質(zhì)科學(xué)院 地球物理地球化學(xué)勘查研究所，廊坊 065000）

0 前言

青藏地區(qū)是中國陸上面積最大、勘探程度最低、認識最差的一個含油氣大區(qū)，也是我國大陸石油勘探最后的一塊未經(jīng)勘探的油氣探區(qū)。青藏高原位于全球油氣產(chǎn)量最高、儲量最豐富的特提斯構(gòu)造域東段，與之毗鄰的西段是著名的中東波斯灣油區(qū)，中段是中亞超大型富油氣盆地集中區(qū)，南段是東南亞油氣區(qū)，在特提斯長期復(fù)雜的演化過程中形成了一系列含油氣盆地，其勘查領(lǐng)域包括海相盆地和陸相盆地兩大領(lǐng)域，海相沉積盆地主要有：羌塘盆地、措勤盆地、崗巴－定日盆地、比如盆地、波林盆地及日喀則盆地等，新生代陸相盆地主要有班公湖－怒江盆地帶（包括倫坡拉、尼瑪、洞錯等盆地）和金沙江盆地帶（包括可可西里、羊湖等盆地）等。近年來，隨著對西藏地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)與油氣地質(zhì)特征認識程度的不斷提高，青藏地區(qū)被認為是我國新的含油氣大區(qū)，并已初步具備了我國油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)的基本條件。通過大量的資料，對整個青藏高原石油地質(zhì)條件和資源遠景取得了新的認識，認為青藏地區(qū)海相盆地和陸相盆地均具有較好的資源潛力和油氣遠景。因此通過開展本項目調(diào)查研究，進一步查明青藏高原含油氣盆地資源遠景和勘探潛力，形成高原地區(qū)油氣成藏理論及勘探技術(shù)方法體系，將對青藏地區(qū)成為我國新的油氣資源戰(zhàn)略接替區(qū)、以及早日實現(xiàn)青藏高原油氣的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn)和突破具有十分重要的意義［1－2］。

在它日錯地區(qū)開展部分地質(zhì)、地球物理工作，旨在查明盆地的基本沉積、構(gòu)造與石油地質(zhì)特征，為開展單個盆地含油氣性整體評價和跨區(qū)對比、盆地優(yōu)選提供科學(xué)依據(jù)。大地電磁測深是其中一種方法，測量目的是為了查明措勤盆地的邊界、盆地的基底埋深和基本構(gòu)造格架，各次級構(gòu)造單元之間的接觸關(guān)系等，本文是此次工作的初步結(jié)果。

1 地質(zhì)概況及地球物理特征

它日錯地區(qū)屬措勤盆地的中北部，位于青藏高原西部，行政區(qū)劃隸屬西藏自治區(qū)所轄的阿里地區(qū)措勤縣和那曲地區(qū)尼瑪縣。措勤盆地是發(fā)育在新元古代變質(zhì)基底之上的復(fù)合盆地，中生代是盆地發(fā)育、發(fā)展最為重要的時期，現(xiàn)今盆地大部分為中生代地層所覆蓋，在以往針對措勤盆地的石油地質(zhì)調(diào)查于評價中，均將古生界作為中生代盆地的基底，但新的調(diào)查發(fā)現(xiàn)古生界地層未變質(zhì)或僅發(fā)生輕微變質(zhì)，而且具有較好的油氣地質(zhì)條件，而以念青唐古拉群變質(zhì)結(jié)晶巖系作為盆地的統(tǒng)一基底。

工作區(qū)地形相對較平坦，海拔均在4 600m以上，部分海拔在5 200m以上，屬高原丘陵型和高原寬灘型地貌。工作區(qū)氣候?qū)俑珊蹈咴瓪夂騾^(qū)，氣溫偏低、降水稀少，空氣稀薄、含氧量少、氣壓低，主要的水系為它日錯湖泊。

措勤盆地地塊上各盆地生油層主要集中在中生界，層位有中上三疊統(tǒng)確哈拉群、中下侏羅統(tǒng)希湖群、中上侏羅統(tǒng)接奴群（拉貢塘組）、下白堊統(tǒng)郎山組灰?guī)r（比如盆地缺失該套生油層）和多尼組下段泥質(zhì)巖，此外古生界下拉組、拉嘎組和永珠組也有較好的油氣資源潛力，為潛在或次要烴源巖；巖石類型有泥質(zhì)巖、泥晶灰?guī)r。烴源巖厚度變化大，有機質(zhì)豐度從差到好均有分布；有機質(zhì)類型以Ⅱ1－Ⅱ2型為主，少量Ⅰ型和Ⅲ型；鏡質(zhì)體反射率Ro總體以高－過成熟為主，僅郎山組以成熟階段為主，縱向上具有時代越老，熱演化程度越高。儲集層主要分布于中生界侏羅系、下白堊統(tǒng)和上古生界，巖性以碎屑巖、灰?guī)r為主夾火山巖。物性以低孔、低深的致密超致密儲層為主［1，4］。

各盆地蓋層層系主要有下拉組、希湖群、接奴群（拉貢塘組）、則弄群、多尼組、郎山組（比如盆地缺失該套蓋層）和竟柱山組；巖性有石英砂巖、（粉砂質(zhì)、碳質(zhì)）板巖、（鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)）頁巖、泥灰?guī)r及微晶灰?guī)r。

各盆地從下到上可劃分，上古生界組合、侏羅系（希湖群、接奴群、拉貢塘組）組合、下白堊統(tǒng)多尼組組合、下白堊統(tǒng)郎山組組合（比如盆地缺失該套組合）等四個生儲蓋組合；各盆地主要生油層（白堊系生油層）的生油窗位于早白堊世晚期－晚白堊世，凝析油－濕氣的生成期延續(xù)到古近紀(jì)后期。各盆地以構(gòu)造圈閉為主，褶皺圈閉發(fā)育時限以燕山晚期為主，此時主力烴源層進入生烴高峰期，圈閉形成與生烴期匹配。

本次工作區(qū)為錯勤盆地的它日錯地區(qū)，大地電磁測深剖面位置部署如圖1所示：長方形紅色邊框為工區(qū)范圍。

工作區(qū)重力場特征主要表現(xiàn)負重力異常前景下東西向展布為高負異常帶，重力異常為－5.2mGal～－4.8mGal，相對重力低異常與新生代沉積地層關(guān)系密切。研究區(qū)磁場特征整體表現(xiàn)為發(fā)育東西向或近東西向條帶狀負磁異常，磁異常值范圍為0nT～－100nT，表明研究區(qū)沉積地層和變質(zhì)基底的磁性普遍較弱，區(qū)內(nèi)局部發(fā)育的火成巖體是產(chǎn)生局部磁異常的主要原因。

2 野外測量

圖1 工作區(qū)地理位置示意圖（紅框為本次工作區(qū)）Fig.1 Schematic map showing the area of workspace location（the red border is the work area）

圖2 凹陷區(qū)測點（A202、A230）電性曲線圖Fig.2 The electrical measuring point（A202，A230）graph in the depression area

大地電磁測深是一種相對成熟的地球物理方法。數(shù)據(jù)處理和反演解釋技術(shù)較為完善，并可按行業(yè)規(guī)范對數(shù)據(jù)采集和處理進行質(zhì)量管理，因此在油氣資源調(diào)查評價方面已獲得廣泛應(yīng)用，特別是在地震勘探無法獲得較好資料的地方，更是一種不可或缺的技術(shù)手段。以往工作表明，在青藏高原地區(qū)可以獲得較高質(zhì)量的大地電磁測深資料。工作中采用加拿大鳳凰地球物理公司生產(chǎn)的V5－2000大地電磁儀，大地電磁測深采用五分量張量測量方式，測量點距1 000m。采用標(biāo)準(zhǔn)“＋”字形布設(shè)。大地電磁測量點距為1 000m，局部重點區(qū)段加密到500m。采用五分量張量測量方式，觀測頻率為320Hz～0.000 5Hz［2］。

3 數(shù)據(jù)處理及反演結(jié)果

對大地電磁測量野外采集的數(shù)據(jù)，在室內(nèi)主要進行了數(shù)據(jù)編輯、極化模式判別、數(shù)據(jù)畸變分析及校正處理，編制了視電阻率和阻抗相位的擬斷面圖，進行了一維和二維的反演計算，最后結(jié)合地質(zhì)及其他地球物理資料進行解釋推斷。

3.1 視電阻率曲線特征

在相同構(gòu)造或相同地層分布區(qū)域的大地電磁曲線特征通常具有連貫性，為了了解區(qū)域的地電分布，對大地電磁電性曲線特征進行歸類分析，初步劃分構(gòu)造單元，有效地給出各構(gòu)造單元的宏觀地電特征。按照構(gòu)造類型分三大類區(qū)域的電性特征：凹陷區(qū)、隆起區(qū)和斷裂區(qū)。

3.1.1 凹陷區(qū)

為了避免他虐待自己的胃，后來每天早飯我都會早起先準(zhǔn)備好，待他吃完離開我再睡回籠覺；午飯燒好后拿到公司與他一起吃。我可不希望小日子剛剛變好，周橋就折騰壞自己的身子。

測區(qū)的凹陷區(qū)主要分布兩個區(qū)域。

（1）測點A200～A238范圍，電性曲線特征如圖2所示，南部的視電阻率曲線從高頻到中頻呈上升趨勢，反映了凹陷深度不大，對比兩個測點曲線特征，凹陷深度北部大于南部。北部兩模式的視電阻率差異表明可能存在斷裂。

（2）測點A254～A306范圍，電性曲線特征如圖3所示，視電阻率曲線表現(xiàn)較平緩，視電阻率值在100Ω·m左右，對比兩個測點曲線特征，凹陷深度北部大于南部。

3.1.2 隆起區(qū)

測區(qū)的隆起區(qū)主要分布在三個區(qū)域。

（1）測點A92～A112范圍，電性曲線特征如圖4所示，其TE和TM模式的高頻段視電阻率呈高阻，到低頻段視電阻率呈低阻，反映了高阻巖石地層在淺部分布，而深部的是低阻地層。TE曲線在中頻有一段呈低阻，反映了地層的中部深度夾有低阻地層。

圖3 凹陷區(qū)測點（A256、A294）電性曲線圖Fig.3 The electrical measuring point（A256，A294）graph in the depression area

圖4 隆起區(qū)測點（A94、A102）電性曲線圖Fig.4 The electrical measuring point（A94，A102）graph in the uplift area

圖5 隆起區(qū)測點（A184、A191）電性曲線圖Fig.5 The electrical measuring point（A184，A191）graph in the uplift area

圖6 隆起區(qū)測點（A248、A252）電性曲線圖Fig.6 The electrical measuring point（A248，A252）graph in the uplift area

（2）測點A178～A192范圍，電性曲線特征如圖5所示，TE模式從高頻到低頻視電阻率呈低－高－低變化，反映了地層從淺部到深部巖石電性呈中高阻－高阻－低阻分布。TM模式的視電阻率從高頻到低頻呈中高阻到低阻分布，TE模式和TM模式的視電阻率差異反映了地層電性的不均勻性。

（3）測點A240～A253范圍，電性曲線特征如圖6所示，TE、TM模式的電性曲線從中頻段視電阻率開始抬升，整個頻段視電阻率呈中高阻－高阻－中高阻分布。

3.1.3 斷裂區(qū)

測區(qū)內(nèi)斷裂主要分布在隆起區(qū)或隆起區(qū)與凹陷區(qū)交接的位置上。從視電阻率曲線看，多數(shù)呈不規(guī)則形態(tài)，TE和TM模式視電阻率差異大，反映地層電性的不均勻性，其中一種模式的視電阻率在中頻段形態(tài)通常呈低阻，如圖7所示。

3.2 靜態(tài)位移效應(yīng)

由于淺層不均勻體的存在會引起實測曲線產(chǎn)生靜態(tài)位移，表現(xiàn)為相鄰測點之間曲線形態(tài)相似但數(shù)據(jù)量級相差很大，視電阻率首支曲線沿測線方向變化劇烈。為減小靜態(tài)位移的影響，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)、物性等資料，采用空間濾波技術(shù)對資料進行了必要的預(yù)處理，以避免反演解釋時出現(xiàn)實際不存在的虛假構(gòu)造［1］。

3.3 反演結(jié)果

當(dāng)前MT資料處理使用最多的還是一維和二維正反演。一維大地電磁反演理論比較成熟，方法眾多。雖然在原理上二維反演方法與一維方法在本質(zhì)上是一致的，但是二維反演方法在二十世紀(jì)八十年代前期研究進展相對緩慢。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，高維MT反演方法也得到了快速發(fā)展。目前國際上比較常用的二維反演方法有Occam反演法、RRI反演法、共軛梯度反演法，國內(nèi)有連續(xù)介質(zhì)快速反演法、擬波動方程反演法、模擬退火法等。其中非線性共軛梯度法具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，且內(nèi)存需求不高的特點，并已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于地球物理反演問題中。因此本次工作中使用的反演方法是非線性共軛梯度反演方法，由Winglink軟件實現(xiàn)反演［5－7］。

3.4 宏觀電性特征

從頻率－視電阻率的斷面圖（圖8）可知，①主要分布于測區(qū)內(nèi)的測點A92～A112、A178～A192、A314～A326，從高頻到中頻段視電阻率呈高阻分布，表明巖石淺部出露，根據(jù)地質(zhì)資料可知，出露的巖石南部主要是白堊系郎山組灰?guī)r和侏羅系的，北部是侏羅系的灰?guī)r；②主要分布于測區(qū)內(nèi)的測點A113～A176、A178～A192、A250～A312，從高頻到中頻段視電阻率從低到高，反映了淺部第四系地層覆蓋，而下部為盆地基巖；③在測區(qū)A210～A236，TE模式的低頻段視電阻率呈低阻，這區(qū)域深部可能存在斷裂或高溫熔融物質(zhì)。

按上述數(shù)據(jù)處理流程對本次工作所取得的數(shù)據(jù)進行了認真處理，得到電阻率斷面圖（圖9）。根據(jù)電阻率斷面圖9，結(jié)合地質(zhì)資料分析，從電性特征、盆地邊界埋深和斷裂分布方面作初步分析。

圖7 斷裂區(qū)測點（A214、A310）電性曲線圖Fig.7 The electrical measuring point graph in the fracture zone（A214，A310）

圖8 TE、TM視電阻率擬斷面圖Fig.8 The resistivity section of TE mode and TM mode

根據(jù)電阻率斷面圖，剖面的電性分布特征有橫向分塊、縱向分層特性。按電性的起伏、延續(xù)性可以把電性剖面分成三個不同區(qū)域：北部、中部和南部。

（1）北部電性。 范圍在測點308～340區(qū)域，電阻率值在20Ω·m～200Ω·m之間，上部電性呈低阻，深度在0km～4km之間分布，連續(xù)性好，從南到北呈深－淺－深分布，與下部電阻有明顯電性差異。下部電性呈高阻，電阻率值大于1 000Ω·m，是剖面最高電阻區(qū)域，呈背斜形態(tài)，北側(cè)傾角約20°，南側(cè)傾角約30°，在測點234埋深最淺。

（2）中部電性。 范圍在測點200～300區(qū)域，根據(jù)電阻大小，整體呈“兩凹一隆”。北凹陷電阻率值在1Ω·m～200Ω·m之間，由淺到深電阻從低到高，淺部有呈串珠狀的低阻體，電性分界面呈 W型，深約5km～6km，比南部凹陷淺。南部凹陷電阻率值在0.1Ω·m～100Ω·m之間，電性分界面呈V型，深約4km～8km，北側(cè)較陡，南側(cè)稍緩，凹陷內(nèi)深度在0km～5km分布有較大的低阻體。中間隆起區(qū)域在測點范圍為238～252，電阻率值在100Ω·m～1 000Ω·m之間，隆起區(qū)兩側(cè)與凹陷區(qū)電性分界面角度大，上部低阻埋深約1km。

（3）南部電性。 范圍在測點90～199區(qū)域，區(qū)域內(nèi)主要分布高阻體，電阻率值大于1 000Ω·m，高阻體埋深淺，連續(xù)性差，橫向電性變化大。低阻體主要分布在測點112～146，與下部高阻分界面深約1km～3km。

4 初步解釋

根據(jù)以往對措勤盆地電性層的分析，盆地上部中新生代沉積地層比基底老地層呈低阻特征，以此劃分盆地基底埋深和盆地邊界分布，對本次工作劃分如圖10所示。

（1）根據(jù)盆地大小規(guī)?？梢詣澐殖鋈齻€主要盆地：A、B、C。①A盆地規(guī)模不大，南北寬約18km，基底埋深1km－5km，中部隆起劃分南北兩個小凹陷，北凹陷基底埋深約5km，南凹陷基底埋深約2 km，盆地沉積地層主要為第四系、郎山組和多尼組；②B盆地南北寬約25km，基底埋深2km－10km，基底北部埋深最深，達到10km，盆地沉積地層主要為新近系、第四系、郎山組和多尼組，深部可能還有侏羅系地層；③C盆地規(guī)模最大，南北寬約33km，基底埋深2km－8km，盆地有兩個凹陷中心，盆地沉積地層復(fù)雜，除了南部的巫嘎組，主要為侏羅系地層，淺部還有串珠狀的安山巖、蝕變玄武巖。

圖9 它日錯地區(qū)地質(zhì)剖面圖及MT電阻率斷面圖Fig.9 The geological profile and the resistivity section of MT for the Taricuo basin.

圖10 西藏它日錯地區(qū)盆地分布圖Fig.10 The distribution of the Taricuo basin in the Tibet

（2）剖面電性特征上，北部分布著呈背斜狀的高阻體，剖面中部呈相對低阻分布，而剖面南部主要分布高阻體。這表明了南北隆起，中間凹陷的格局。根據(jù)低阻體的分布，初步劃分了三個盆地，其中A盆地規(guī)模最小，B盆地基底埋深最深達10km，沉積層主要為新近系和白堊系地層，C盆地規(guī)模最大，埋深最深達8km，沉積層主要為侏羅系地層。斷裂主要分布在南部隆起區(qū)，地層受斷裂控制，地層隆起和褶皺發(fā)育。結(jié)合地質(zhì)資料［9－10］，表明中部白堊系地層向北仰沖，可能覆蓋在北部的侏羅系地層之上。

5 結(jié)語

雖然前人在它日錯地區(qū)開展過一定的地質(zhì)地球物理工作，但整體工作程度較低，尚無令人信服的資料說明其油氣資源狀況與前景。本次工作對認識盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造、基底埋深提供了有意義的資料。此次大地電磁測量結(jié)果分別給出了測區(qū)斷裂的主要分布，提出了中部白堊系地層向北仰沖，可能覆蓋在北部的侏羅系地層之上的新認識。測量結(jié)果對認識措勤盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造，盆地油氣資源潛力評價，提供了有意義的依據(jù)。

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