關于地熱勘查中綜合物探方法的應用

■魏紹琨 馬磊 張贊萍

（河南省地質礦產勘查開發局第四地質礦產調查院河南鄭州450000）

關于地熱勘查中綜合物探方法的應用

■魏紹琨 馬磊 張贊萍

（河南省地質礦產勘查開發局第四地質礦產調查院河南鄭州450000）

地熱勘探時應當將物探法進行有效的綜合利用，采用綜合物探方式來勘探地熱資源，這樣能夠避免由于物探方式單一而出現局限的情況，從而使勘探的精度得到提升。文章從物探方法的分類、各種物探方法的原理及應用，以及地熱勘查中對物探方法組合的應用這三個方面對綜合物探方法在地熱勘查中的應用進行分析、闡述。

綜合物探 地熱勘察 應用

0　引言

隨著新能源的不斷涌現，地熱資源越來越被人們重視起來，如何科學有效的對地熱資源進行勘探，也成了關注的焦點。實踐證明，單一的使用某一種勘探的方法和手段，很難達到對地熱勘查精度的要求，因此應當根據當地的地質現狀，將幾種單一的物探方法綜合起來，取長補短，才能獲得全面、準確的地質資料和信息，為后期合理、高效的開發地熱資源提供保障和依據。

1　各種物探方法的原理及應用

應用于地熱勘查中的勘探方法主要包括磁法勘探、重力勘探、電法勘探和地震勘探四種。下面就對這幾種勘探方法的原理和應用作以簡要介紹。

1.1磁法勘探

在磁場中通過對地層中磁性的探測，結合不同巖層磁化強度不同的特征，建立空間磁場分布特征與地層地質狀況間的聯系，再參考所探測的數據，分析所勘探地層的地質狀況，這種方法稱為磁法勘探。通常地熱形成的源頭是巖漿的存在，也就是說巖漿是地熱形成的必要條件，而巖漿巖在磁法勘探時常常顯示出磁異常的變化，所以，在對沉積巖的地層進行勘探時，出現磁異常的部位往往就是地熱的源頭所在。巖漿的活動往往伴隨著每一個大的地質構造的形成，因此，磁法勘探不僅可以用來發現巖漿巖，還能夠發現大的地質斷裂構造帶，對于了解地下的地質構造也有重要的意義。

1.2重力勘探

在利用重力進行勘探時，可以根據地下巖層以及礦物質密度分布情況所引起的重力變化，或者巖石密度不同引起的重力變化，可以將這些重力變化成為重力異常。通過對重力異常狀況進行分析，并且與其他地質資料進行相對比，可以對地下儲熱區進行勘探，并且尋找出地熱的流體位置。在進行重力勘探時，經常是將在野外測得數據進行相關的校正之后，可以得出重力異常分布圖、剩余重力分布圖等圖紙，繼而進行地質狀況的推斷。

1.3電法勘探

在進行地熱資源的勘探中，電法勘探技術是經常使用的地球物理勘探法，這種勘探方法可以有效地分析和論證地熱形成的條件，并且可以用來確定地熱儲藏的分布、地質導熱構造等，進而可以推斷出地熱異常的地層。對于電法勘探技術可以分為電測深法、激發極化法以及可控音頻大地電磁測深法這三種方法。其中電測深法可以用來確定地熱儲存的深度以及地熱儲存頂部巖層的結構；激發極化法可以用來進行水熱侵蝕帶的確定以及地下水的分布情4、地震勘探

所謂的地震勘探就是利用人工激發產生的地震波在不同巖層內的傳播規律進行地下地層狀況的勘探方法。在人工激發地震波以后，地震波在地下各個地層中不斷的進行傳播、反彈等，進而對于各種地震波資料的收集，從而利用地震波的傳播規律，對于地質狀況進行勘探。這種勘探方法與其他的勘探方法相比具有極高的精確度、探測深度大以及分辨率高的優點。

2　地熱勘查中對物探方法組合的應用

2.1研究區的地球物理參數模型

通過參考某個研究區的數據以及資料，對地熱儲存狀況以及上覆巖層的情況進行綜合的分析，進而可以得到該研究區的地球物理參數模型曲線。根據曲線中的資料，我們可以發現基巖碳酸鹽巖溶裂隙型地熱儲存層的地震波速平均值為2681m/s～2732m/s，是地震波傳播的高速層，并且與上覆巖層存在較大的差異。由此可知，根據利用綜合物探法測得的參數模型，我們可以準確的尋找出需要的數據，并根據這些數據進行地熱儲存情況的分析。

2.2物探方法組合的意義

在進行地熱勘探過程中，應當采用多種物探法有效結合的方式進行，尤其是在進行地質任務時應當選擇合適的測量方法，并且將這些方法進行有效的組合。具體的組合方法可以根據研究區域的地質狀況進行選擇，就是將研究區域與其他地層的特性差異進行分析，如果這兩者之間的差異比較大，將能夠被研究區域內的測量儀器及時的觀測到。

地球物理勘查工作的任務是初步查明：①圈定地熱異常范圍和熱儲的空間分布特征；②確定基底起伏及隱伏斷裂的空間展布；③確定勘查區的地層結構，熱儲層的埋藏深度。鑒于這些地質任務，參考研究區的工作成果和其他資料，對比分析各種方法在不同地熱田的應用效果，結合地熱田地球物理特征，建立本區地球物理勘探方法組合。

2.3物探方法勘探地熱資源所面臨的挑戰

（1）地質勘探單位、業主以及政府部門對于物探技術了解不充分，對于地熱勘探技術的重視不夠。

（2）地球物理資料反演的非唯一性。產生地球物理反問題多解性的原因：①不同的物質形態和性質變化對地球物理場的影響具有等效現象；②正演問題的非線性；③觀測數據的有限性。反演的非唯一性為精確勘查地熱資源帶來一定的困難。

（3）地熱資源勘查深度加深，技術難度加大。隨著我國經濟的高速發展，資源不斷消耗，我國本土資源的勘探開發已由淺層逐漸向深層發展，地熱資源也是如此。深部地熱資源的勘查，技術難度大。

3　總結

遵照物探程序來進行地熱勘查，將多種物探方式加以組合，能達到相互印證和相互彌補的作用，通過采取不同方式來對同一目標物從不同物性來進行論證，如此一來可以使地熱勘查推斷而來的結論更加客觀與合理，從而使地熱勘查成功率得到有效的提升。

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P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-256-1