隆化茅荆坝CSAMT报告 111

河北省承德市隆化县茅荆坝乡地热资源可控源音频大地电磁测深（CSAMT）勘查工作报告北京捷奥斯地质勘查有限公司二零一三年七月河北省承德市隆化县茅荆坝乡地热资源可控源音频大地电磁测深（CSAMT）勘查工作报告项目负责人：孙方勇胡博编写人：叶高峰江枭李乃民参加人员：孙方勇胡博叶高峰江枭李乃民田明唐宝山管文浩许林斌赵旺郭松单位负责人：孙方勇主管业务负责人：胡博编写单位：北京捷奥斯地质勘查有限公司提交时间：2013年7月一、项目概况及完成情况（一）项目概况及工作目的受河北省第四水文工程地质大队委托，本公司对河北省承德市隆化县茅荆坝乡地区进行了可控源音频大地电磁测深（CSAMT法）地热资源勘查工作，布设了一条近南北与一条近东西向的剖面，共39个测点。

总体目标任务：调查剖面位置地下1500米深度范围内的电阻率分布情况，根据电阻率值推断地层和断裂构造，为后期布设钻孔服务。

本次工作区域前期由石家庄经济学院进行了一些可控源音频大地电磁测深工作，虽然剖面基本沿构造布置，但由于前期工作量较大，测点密集，其研究工作具有一定的参考价值，可与本项工作成果对比利用，提高解释精度。

（二）工区地质概况区域地层从老新主要有中生代陆相火山—沉积地层、第四系地层，简述如下。

1、中生代陆相火山—沉积地层（1）早侏罗世下花园组（Jx）本区下花园组指不整合于古元古代侵入岩基底之上，张家口组中酸性火山岩之下的一套湖沼相含煤地层。

主要分布在东北隅大尖杆子沟一带，出露面积4.5km2。

其岩性：下部为灰绿色、浅褐黄色砾岩、含砾粗砂岩，上部为灰绿色砾质粗砂岩、黄绿色砂岩、含煤层。

出露厚度217.6m。

（2）晚侏罗世张家口组（Jz）主要分布在冯家店火山盆地中，即西北部胡家营子—冯家店—茅沟门一带及东南部过河口—石洞子一带，出露面积约250km2，厚度大于2514m。

根据火山活动特点及其岩性组合等特征，将该组进一步划分为3个非正式段和2个非正式层：一段(Jz1)：主要分布在冯家店火山盆地的东南部三道沟门—茅沟门一带及中部过河口—石洞子一带。

岩性：下部为一套深灰—灰绿色石英粗安质火山碎屑岩(包括石英粗安质沉角砾凝灰岩、石英粗安质含集块火山角砾岩、角砾凝灰岩、熔结凝灰岩等)；上部为厚层粗安岩，夹粗安质含集块火山角砾岩，角砾凝灰岩；厚度1152m。

非正式单位—砾岩层(Cgb)：产于张家口组一段的底部，呈层状、似层状或透镜状，规模不等，以热水汤火山机构中最为发育，厚度约207m。

砾岩之砾石成分单一，均为基底花岗岩，无分选性，大小不等，可达几米至几十米或更大，砾石无定向性，层理不明显。

填隙物为砂质，成分为长石、石英等。

岩石外貌似花岗岩，总体上显示出基底残积砾岩之特征。

二段(Jz2)：在冯家店火山盆地发育，主要分布在胡家营子—冯家店—三道沟一带。

岩性简单，为灰—灰紫色安山岩、安山质集块熔岩、安山质火山角砾岩等，局部夹薄层不稳定的紫红色粉砂岩；厚度达1116m。

非正式单位—流纹质角砾凝灰岩层(λb)：产于张家口组二段安山岩中。

在小八沟—冯家店一带呈层状、似层状产出，延伸较稳定，长达十几公里，出露宽度150—500m不等，岩性为流纹质角砾凝灰岩及流纹岩，厚度达221.9m。

三段(Jz3)：零星分布在西北部边缘。

岩性主要为灰紫色流纹质弱熔结凝灰岩、流纹质含角砾凝灰岩，夹有灰绿色凝灰质含砾砂岩，厚度大于245m。

2、第四系本区第四纪松散堆积物种类较多，成因类型也较复杂，主要有冲积、洪积、风积，且多以混合堆积为主。

堆积物厚度、岩性、岩相变化大，与地貌关系密切；除主干河谷的局部地段堆积物类型较齐全，接触关系较清楚外，大部分地区规模较小，参见图1-1。

根据其岩性、成因、地貌等因素，可分为更新世松散堆积物和全新世松散堆积物。

（1）更新世松散堆积物(Qp)①洪冲积物(Qp pal)主要分布在主干河谷Ⅰ、Ⅱ级阶地上，多被风积黄土或黄土状亚砂土(Qp eol)覆盖。

岩性为砾石、砂、亚砂土；砾石成分较复杂，大小不等，分选差，多呈棱角状—次棱角状，少数呈浑圆状；砾石分布杂乱，无明显定向性，局部可见下粗上细的层理特征。

最大出露厚度5m。

②风积物(Qp eol)主要分布在主干河谷阶地及山麓边缘地带，常覆于早期洪冲积物(Qp pal)之上，相互间界线分明，分层清楚。

岩性为黄土及黄土状亚砂土。

黄土粒度较均一，粘舌，手搓无砂质感，多孔隙，并见有柱状节理发育，厚度小于5m。

黄土状亚砂土粒度也较均一，但粘舌性差，手搓具砂质感，柱状节理不发育，其中可见有水平线状分布的洪积砂砾石夹层；地表冲沟发育。

厚度小于5m。

（2）全新世松散堆积物(Qh)主要分布在主干水系的河床、河漫滩及沟谷地带，堆积物类型主要有冲积、洪积和洪冲积。

①冲积物(Qh al)：主要沿主干水系较大的河床分布，为常年性流水形成的沉积物。

由砾石、砂、粉砂组成；砾石大小混杂，砾径一般在3～10cm之间，大者可达30～100cm，成分较复杂，分选性较差，具一定磨圆，多为次棱角状—次圆状；砾石排列具一定方向性，扁平面多向河流上游倾斜。

砾石之间为砂及粉砂充填，结构疏松，透水性强。

②洪积物(Qh pl)：主要分布在干谷水系及沟谷出山口地带，为季节性洪水形成的沉积物。

岩性为砾石、含砾砂土、亚砂土等；砾石成分与周围基岩关系密切，大小不一，杂乱分布，分选差，磨圆度不好，多呈棱角状—次棱角状；砾石间为砂土、淤泥充填，多孔洞，结构疏松。

在沟谷出山口常形成小型洪积扇地貌。

③洪冲积物(Qh pal)：指分布在主干水系河谷中，由常年性流水和季节性洪水形成的沉积物，为冲积和洪积的混合堆积，构成现代河床及河漫滩。

由于二者之间往往没有明显界线，不易划分，笼统称为洪冲积物。

在河床部位岩性以砂、砂砾石为主，大小混杂，砾径一般为5～10cm，大者30～100cm不等，成分复杂，分选较差；河流下游分选、磨圆相对较好，可见定向排列，扁平面倾向上游。

砾石间充填有细砂及淤泥。

在河漫滩部位，以洪积砂土及砂砾石层为主，局部可见有不太明显的二元结构，砾石成分复杂，随地而异。

3、火山岩本区火山岩类型较为复杂，可分为熔岩类、火山碎屑熔岩类、熔结火山碎屑岩类、普通火山碎屑岩类、沉积火山碎屑岩类及潜火山岩类。

（1）熔岩类安山岩呈灰黑色，斑状结构，块状构造，镜下可见有杏仁状和流动构造。

斑晶由斜长石和辉石组成，粒度0.3～2mm，含量5～15％。

斜长石为中长石〔An＝45，Np′∧(010)＝30°〕，多呈自形—半自形板状，具环带结构；辉石为单斜辉石，多已被绿泥石、黑云母交代，含量较少。

基质具交织结构，板条状斜长石微晶(An ＝28)彼此平行或半平行排列，它形粒状辉石及磁铁矿充填于斜长石空隙间。

产出于冯家店和敖包山火山机构中。

（2）粗安岩呈灰色、深灰色，斑状结构，块状构造。

斑晶主要由斜长石、普通角闪石组成，少量普通辉石、黑云母及钾长石。

斜长石为中长石〔An＝36，Np′∧(010)＝25°〕，呈自形—半自形板状，具环带结构，有时可见很薄的钾长石环边，粒径0.2～4.5mm不等，并可见有聚斑产出，含量10％，表面干净，具暗化边和多色性。

普通辉石呈自形—半自形柱状，粒径0.1～1.5mm，含量小于5％，表面干净；黑云母多已蚀变暗化；钾长石为正长石，含量较少。

基质具显微粒状结构，由微晶斜长石(25％)、钾长石(20～25％)及少量火山玻璃(10％)组成。

微晶斜长石为更长石（An＝25，Np′∧(010)＝3°），呈自形细小板条状，平行或半平行分布；钾长石为它形—半自形微晶，呈团块状散布于斜长石之间；火山玻璃沿长石间隙分布，多已脱玻化。

此外，岩石中可见有少量磁铁矿、磷灰石及微粒石英等。

该岩石分布于冯家店和敖包山火山机构中。

（3）流纹岩呈灰—紫灰色，斑状结构，块状及流纹构造。

斑晶由钾长石、斜长石、黑云母组成，粒度0.2～3mm不等，含量5～20％。

钾长石为正长石，呈半自形板状；斜长石为更长石〔An＝25，Np′∧(010)＝17°〕，呈半自形—它形粒状；长石具不均匀粘土矿物蚀变。

黑云母呈褐色片状，多被铁质交代。

基质呈霏细—微粒结构。

有些岩石中可见有霏细状长英质呈相互平行的相间条纹组成清晰的流纹构造。

该岩石在冯家店火山盆地中呈夹层状产出。

（4）火山碎屑熔岩类该类岩石主要分布于冯家店火山盆地二道湾子一带，岩性为安山质集块熔岩。

岩石呈灰黑色，集块熔岩结构，块状构造或球状、似枕状构造。

集块成分单一，均为安山岩。

其形态为次棱角状、浑圆状或透镜状，大小不一，一般0.3～2m，大者可达5～10m。

集块风化面多发育壳层状构造，壳层厚2～5cm，剥离程度较好。

集块含量变化较大，一般近火山口含量多，向安山质熔集块岩过渡，远离火山口逐渐减少，最后过渡为熔岩。

胶结物为同成分安山质熔岩，呈斑状结构，斑晶为斜长石、辉石，基质具交织结构。

集块分布杂乱，与胶结物界线不清楚。

（5）熔结火山碎屑岩类①石英粗安质熔结角砾凝灰岩呈灰、紫灰色，熔结角砾凝灰结构，块状构造。

角砾成分较为复杂，有流纹岩、石英粗安岩、安山岩、花岗岩等，形态为不规则棱角状—次棱角状，大小2～50mm不等，含量20～30％。

凝灰物质由岩屑、晶屑、玻屑组成；岩屑成分与角砾相同，呈棱角状—次棱角状，粒度＜2mm，含量约10％。

晶屑成分为石英、钾长石、斜长石，呈棱角状，粒度0.2～2mm，含量15％。

玻屑包括塑变玻屑及少量浆屑，前者呈豆荚状、蚯蚓状、细纹状，脱玻化后具脊状结构；后者呈不规则条带状、撕裂状，重结晶后为纤维状、霏细状；含量40～50％。

该岩石主要分布在热水汤火山机构中。

②流纹质熔结角砾凝灰岩呈灰白—紫灰色，熔结角砾凝灰结构，假流纹构造。

角砾成分复杂，以流纹岩为主，次为安山岩、粗安岩，偶见有花岗岩；形态多呈棱角状—次棱角状，少数为次圆状，大小2～50mm不等，含量10～35％。

凝灰物质由岩屑、晶屑、玻屑组成；岩屑成分及形态与角砾相近，粒度＜2mm，含量5～30％；晶屑以钾长石为主，少量斜长石、石英，多呈棱角状，大小0.1～3mm，含量5～25％不等；塑变玻屑呈蚯蚓状、蠕虫状及压扁拉长状，且多脱玻化呈霏细状，少数呈微粒长英质，但仍保留变余玻屑外形，含量30～45％；浆屑外形呈饼状、透镜状、火焰状及长条状，少量呈团块状，含量10～25%；浆屑和塑变玻屑一起定向展布，构成假流纹构造。

该岩石仅零星出露于冯家店火山盆地中。

（6）普通火山碎屑岩类①石英粗安质及粗安质含集块火山角砾岩石英粗安质和粗安质火山碎屑岩的成分、结构基本相同，仅碎屑中石英含量有所差异。

岩石呈深灰色、紫灰色或灰绿色，集块角砾状结构，块层状构造。

角砾、集块成分以(石英)粗安岩为主，次为流纹岩、安山岩及外来碎屑花岗岩等，其形态多呈棱角状—次棱角状，少数呈次圆状或不规则椭圆状，粒度一般为2～50mm不等，大者可达50～200cm，角砾级含量60～80％，集块级含量5～15％。