物探方法在某溫泉區地熱勘察中的應用

周傲

江蘇省地質工程有限公司 江蘇南京 210000

地熱資源是世界上最古老的自然能源之一，起源于地球的放射性物質的衰變和熔融巖漿。地下水的深處循環和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地深處帶至近地表層。它具有能量大、可再生、清潔等優點，是未來一種重要的生態型資源。科學勘查和評價地熱資源是合理規劃和開發地熱資源的基礎，物探方法又是地熱資源勘查中的重要組成部分，其對圈定地下熱儲位置、評價熱儲特征以及研究相關地質構造有明顯效果[1]。為此我們對該區段內開展物探工作，為開鑿深井提供科學依據。

1 工作方法

本次我們應用的物探方法為視電阻率對稱四極測深和電剖面法，基本原理是探查電性不同的巖層沿垂向分布的電阻率[2]。為此，在同一測點不斷加大供電電極距所測出的視電阻率值的變化，將反映測點下電阻率有差異的巖層和巖體在不同深度處的分布情況。

該區溫泉水屬氯化鈉型水，電阻率很低，一般在10ΩM以下，而圍巖為二長花崗巖，電阻率很高，一般在1000ΩM以上，因此它們之間差異很大，具備地球物理勘探前提。本次采用的最大供電電極距AB=680米。

2 電性特征

2.1 工作布置

本次工作共布置電剖面3條。1線沿A路布設，共布置31個物理點，點距20米，剖面總長600米；2線沿廣場路布設，共布置23個物理點，點距20米，剖面總長440米；3線沿C路布設，共布置10個物理點，點距20米，剖面總長180米。

共布置電測深剖面2條，分別布置在A路、B路。在電剖面1線和3線電阻率異常部位測量。I線沿A路布設，共布置7個物理點，剖面總長330米；Ⅲ線沿C路布設，共布置3個物理點，剖面總長100米。

2.2 電剖面特點

電剖面1線共出現2個低阻異常，分別分布在19號點和23號點，當AB/2=100米時，19號點最低ρs值31．9ΩM，同等條件下，23號點最低ρs值73．5ΩM，兩低阻體之間有一寬約20米高阻脈狀體相隔，因寬度較小，可視為同一低阻體。因該溫泉區溫泉水類型是氯化鈉型，電阻率低，導電性好，因此可以認為，電阻率越低，溫泉水越豐富。以此推測18-19號點為本剖面主要溫泉分布段。

電剖面2線，未出現低阻異常，當AB/2=100米時，ρs值均在100ΩM以上，因此1線的低阻異常沒有向南延伸，2條測線僅隔200米。

電剖面3線布置在1和2兩測線之間。共出現2個低阻異常，分別分布在2號點和8號點，當AB/2=100米時，2號點最低ρs值65．2ΩM，同等條件下，8號點最低ρs值83．1ΩM，2號點僅1個點出現低阻，而8號點周邊幾個點均出現低阻。但沒有出現類同于1號線19號點那么低的低阻異常，推測該低阻異常體往東南方向漸滅。

2.3 電測深曲線特點

I線東西向布置，電測深曲線類型大部分為“A”型曲線，曲線前支上升斜率在36°-55°之間變化，曲線尾支上升斜率在28°-40°之間變化。僅20號點有點特殊，電測深曲線類型大部分為“AA”型，出現3個平臺，中間段上升斜率33°。推測下伏基巖巖性均為二長花崗巖，當曲線出現平臺時，均為裂隙反應，且充水。

Ⅲ線南北向布置，電測深曲線類型均為“A”型曲線，曲線前支上升斜率在38°-50°之間變化，曲線尾支上升斜率均在50°左右。9號點有點特殊，中間段上升斜率35°。推測下伏基巖巖性均為二長花崗巖，當曲線出現平臺時，均為裂隙反應，且充水。

2.4 ρs斷面圖特征:

從I線ρs斷面圖看，20號點ρs等值線出現低阻漏斗，從ρs等值線分布規律看，20號點以西ρs等值線密集幾乎呈垂直狀，而20號點以東ρs等值線相對稀疏平緩，與電剖面異常非常一致。推測下伏基巖為二長花崗巖，ρs等值線低阻漏斗推測為斷裂反映且切割深度較大，20號點以東ρs等值線相對稀疏平緩段推測為有淺層斷裂破碎帶。

從Ⅲ線ρs斷面圖看，出現一個未封閉的ρs等值線出現低阻漏斗帶，該低阻漏斗帶推測為斷裂所致。

總之，在該場地內，推測有一條北西向斷裂通過測區，途經20/I→9/Ⅲ點，傾角陡，傾向北東，推測斷裂帶寬度約80米，據20/I點反映該斷裂切割深度非常大，20/I點以東還有一些切割深度較淺的斷裂。我們認為以現開采熱水井Dg16、TR11、熱1及本次最佳測點20/I為熱源中心，向東南方向逐漸變窄，Ⅲ剖面可證明這一點。

3 定井建議

根據電性特點分析，我們將井位1號井位選在20/I號點附近；2號井位選在9/Ⅲ點。

3.1 建議1號井位物探異常特點

該點地處熱源中心，電測深曲線類型為“AAA”型，共出現3個低阻平臺，AB/2分別是：25-40米、65-100米、220-340米，推測這些平臺均為地熱富水段。該點地處切割深度較大的斷裂帶上，具有較好的深部地下水加熱通道。但該斷裂較陡，井位很重要。定義井深300米，巖性均為二長花崗巖，在16-32米、52-80米、165-255米間斷性破碎，施工時注意掉塊。

3.2 建議2號井位物探異常特點

該點電測深曲線類型為“AA”型，共出現1個低阻平臺，AB/2是65-100米，推測平臺為地熱富水段。該點地處與20/I同一條斷裂帶，切割深度較大，但沒有20/I反映好，雖然有熱水反映，但埋藏淺，說明該構造連通性差。定義井深200米，巖性均為二長花崗巖，在52-80米破碎強烈、90-180米間斷性破碎，施工時注意掉塊。

4 結語

通過完成該地區兩口井位的鉆探工作后，我們將實際結果和原定推測進行了對比驗證，得出本次的物探推測結論是比較準確的，本次的物探測試方法，將地質的情況與信息進行直接反應，在地熱勘查中產生了較為顯著的效果，對今后的地熱勘查提供了較好的應用基礎，促進了該地區溫泉開發產業的經濟發展，也促進了我國地質勘查行業的產業發展[3]。