可控源音頻大地電磁法在大連某區地熱資源勘查中的應用

楚 穎（遼寧省有色地質局勘察研究院，遼寧 沈陽 110013）

?

可控源音頻大地電磁法在大連某區地熱資源勘查中的應用

楚 穎
（遼寧省有色地質局勘察研究院，遼寧 沈陽 110013）

摘 要：地熱資源是一種備受人們青睞的新型綠色能源。近年來，我國已開發的地熱田有4000余處，地熱資源利用總能量已位居世界前列。如何有效提高地熱田的勘查效果，是高效開發利用地熱資源的前提。可控源音頻大地電磁測深數據進行反演得到的電阻率分布不僅能夠探測地層埋深和斷裂構造的空間分布情況，而且在一定條件下可以推斷深部地熱田的溫度。本文以大連某地地熱勘察為實例，所得結果對進一步研究相似地質條件下，可控源音頻大地電磁法在地熱資源勘察中有一定的參考意義。

關鍵詞：地熱資源；可控源音頻大地電磁法；開發利用

1　引言

地熱資源是集礦、熱、水三位一體的綜合資源，作為重要的綠色能源，地熱資源的開發利用日益受到人們的廣泛重視。地熱資源是埋于地下的，開發利用地熱資源，首先要勘探清楚地熱位于地下的賦存狀態，地熱儲量大小等。目前，勘探地熱的地球物理方法有遙感技術、電法勘探、重磁勘探、地溫測量等。

地球物理勘查是地熱資源調查的重要手段之一。可控源音頻大地電磁測深法（簡稱CSAMT）是利用人工偶極頻域電場向下發送，電磁場在地下介質中產生各種效應并不斷向遠處傳播，在一定范圍內通過對不同頻率信號的接收，來反映地下不同深度介質變化特征的方法。

2　CSAMT方法主要特點

CSAMT方法是利用人工偶極頻域電場向下發送，電磁場在地下介質中產生各種效應并不斷向遠處傳播，在一定范圍內通過對不同頻率信號的接收，來反映地下不同深度介質變化特征的方法。此方法主要特點如下：（a）適合在干擾大，山高林密工作區作業；（b）勘探深度大；（c）垂向分辨能力好；（d）水平方向分辨能力高。

3　CSAMT方法在大連某區斷陷熱儲勘查中的應用

區內出露地層主要為永寧組的石英砂巖、砂巖及頁巖，局部為砂巖與頁巖互層。釣魚臺組主要為石英砂巖。根據區域地質資料，深部巖性主要為太古界變質角閃斜長片麻巖，在區內未發現露頭。第四系多為洪沖積物，主要分布在河床及兩側階地。

區內頁巖電性類別屬于低阻，一般介于80Ω·m～450Ω·m；砂巖的電性類別也應為低阻，一般介于130Ω·m～ 800Ω·m；區內的石英砂巖質地堅硬，含大量的石英質，屬于高阻，電阻率可達1000Ω·m～50000Ω·m；區內角閃片麻巖可劃分為中高阻，一般介于800Ω·m～ 5000Ω·m。以上只是針對于完整巖石顯示的電阻率相比較，當巖石破碎或是節理裂隙發育時，充水時，電阻率會有不同程度的降低。地熱水的儲量和溫度一般與導熱構造、地熱增溫梯度、熱儲層等關系密切。而深部斷裂導致巖石破碎、充水必然導致電阻率值降低、電性層出現錯動或被分割等斷裂特征，熱儲層高溫含水也同樣導致巖層電阻率值降低。可見，在該區進行電法地熱勘查具備地球物理前提，方法有效。尋找斷裂構造水是本區尋找地熱資源的最佳選擇。

由圖1（a）可見，在標高-900m以下，等值線發生明顯的向下凹曲現象，表現為上開口的相對低阻異常，以1000Ω·m為界的低阻帶可向下延伸至約-2400m，帶內的低阻團呈串珠狀，低阻帶內最低電阻率為800Ω·m，與兩側正常場相比差值為2～6倍，可見該斷裂斷裂帶比較破碎，富水性較好。

由斷面圖可見，在標高-900m以下，等值線發生明顯的向下凹曲現象，表現為上開口的相對低阻異常，以1000Ω·m為界的低阻帶可向下延伸至約-2400m，帶內的低阻團呈串珠狀，低阻帶內最低電阻率為800Ω·m，與兩側正常場相比差值為2～6倍，可見該斷裂斷裂帶比較破碎，富水性較好。

由圖1（b）可見，在標高-1100m以下的時候，等值線發生了明顯的向下凹曲現象，表現為上開口的低阻異常，以1000Ω·m為界的低阻帶可向下延伸至約3000m。在標高-1000m左右，可見，在斷裂左右兩側等值線垂直方向發生明顯的錯動，表現為“左高右低”，應為地層高低不平而產生的異常。根據該異常判斷，該斷層為逆斷層。低阻帶內最低電阻率為800Ω·m，與兩側正常場相比差值為3倍，可見該斷裂斷裂帶比較破碎，富水性較好。而且，最低電阻率封閉圈埋藏較深，可達-2450m～2700m，是熱儲比較理想的位置，預計為地熱出水點。根據物探低阻帶的異常形態來看，斷裂構造十分明顯，所有測線中斷裂物探異常反應最好的，而且低阻帶的影響寬度較寬，可達上百米，因而，此處是地熱井位的最佳位置。

結語

隨著地熱資源的不斷開發利用，結合已知地質、地球物理特征，和其他有關資料進行綜合分析研究，可控源音頻大地電磁測深法可以提高地熱田的勘探效果、減少投資風險。本文以大連某區為實例，分析了熱儲的可能位置，為下一步開發利用有一定的指導作用。

參考文獻

[1]石昆法.可控源音頻大地電磁測深法理論與研究[M].北京：科學出版社，1999.

[2]周訓，周海燕，方斌，等。淺析開采條件下地下熱水資源的演變[J].地質通報，2006，25（04）：482-486.

中圖分類號：TE132

文獻標識碼：A