Exploration and interpretation method of CSAMT for shallow structure in deep karst area—A case study of Xiebiwan Village—Shangjiefuping Village, Xing'an County, Guilin
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摘要:
利用CSAMT(可控源音频大地电磁法)对桂林市兴安西部地区的岩溶地质结构进行了探测研究。为了获得更多的岩溶地质信息，通过设定不同深度的反演参数，对比分析了网格剖分大小对反演结果分辨率的影响，以此获得较高分辨率的数据反演方法。利用小网格剖分反演获得的浅部地质结构，比利用大网格反演获得的浅部地质结构的分辨率高，通过小网格可相对有效地探测浅部岩溶发育特征。研究结果表明：网格剖分的大小会影响对浅部岩溶地质结构反演的分辨率；随深度的增加，岩溶发育强度越来越弱；广西兴安地区可能存在受北东向断裂控制的地热。研究对CSAMT数据隐含信息的高效挖掘有一定参考价值，对如何提高电磁法反演分辨率的研究具有一定指导意义。
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关键词:
- 岩溶 /
- 可控源音频大地电磁法 /
- 网格剖分 /
- 不同深度反演 /
- 地质调查工程
Abstract:CSAMT was used to study the karst geological structure in the west of Xing'an, Guilin, to acquire more information of karst geology.By setting inversion parameters of different depths, the effect of grid size on the resolution of inversion results is compared and analyzed, so as to obtain a higher resolution data inversion method.The resolution of shallow geological structure obtained by small grid is higher than tha obtained by large grid; and the characteristics of shallow karst development can be effectively detected by small grid.The results show that: the resolution of inversion of shallow karst geological structure is influenced by the size of inversion grid, and with the increase of depth, the intensity of karst development becomes weaker.There may be a geothermal field controlled by NE faults in the Xing'an area.This research can be used as a reference for the efficient extract of CSAMT data, and can be used to improve the resolution of electromagnetic inversion.
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Keywords:
- karst /
- CSAMT /
- gridding /
- different depth inversion /
- geological survey engineering
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图 1 桂林市地热地质图(a)和地质剖面(b)
C1y—石炭系尧云岭组；C1h—石炭系黄金组；D3r—泥盆系融具组；D3d—泥盆系东村组；D3b—泥盆系巴漆组；D2d—泥盆系东岗岭组；D2x—泥盆系信都组；O1h—奥陶系黄隘组
Figure 1. Geothermal map of Guilin (a)and geological section (b)
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图 4 典型CSAMT原始观测视电阻率曲线图
Figure 4. Typical CSAMT original observed apparent resistivity curve
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图 5 CSAMT数据反演结果
a—反演深度114 m; b—反演深度512 m; c—反演深度1024 m; d—反演深度2932 m
Figure 5. CSAMT data inversion result chart
表 1 研究区出露主要岩性及其电阻率
Table 1 Main lithology and resistivity of outcrop in the study area
岩性 电阻率/(Ω·m) 粘土 0.1~1 泥页岩 1~10 砂岩 10~103 碳酸盐岩 102~104 
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表 2 数据质量统计、评价及处理方法
Table 2 Data quality statistics, evaluation and processing methods
测点数 数据质量 噪音来源 质量评价 处理方法 72 数据曲线光滑，没有跳点 未知 优 无 192 数据曲线光滑，个别跳点 车辆、民用电 良 跳点删除 18 数据曲线跳动大 高压电、铁路 中差 五点圆滑
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表 3 兴安县周边钻孔岩溶发育深度统计结果
Table 3 Statistics of karst depth according to bore-hole survey around Xing'an County
钻孔 钻孔位置 岩溶构造类型 岩溶发育深度/m 岩溶发育地层 ZK1 兴安县湘漓镇源河东村 溶蚀裂隙 21~27、48~54 石炭系尧云岭组 ZK2 兴安县兴安镇田心村 溶洞及溶蚀裂隙 71.8~78.5 石炭系大塘组 ZK4 兴安县湘漓镇禾稼村 溶洞 44.2~58.3 泥盆系榴江组 ZK6 兴安县溶江镇溶江社区水街 溶洞 39~52.8、65~79 石炭系尧云岭组 ZK7 兴安县溶江镇司门村满家 溶洞 27.7~33、35~38 泥盆系东岗岭组
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