重、磁、電在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

吳占彩，賀克升

（中國(guó)煤炭地質(zhì)總局普查隊(duì)，江蘇 徐州 221000）

重、磁、電在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

吳占彩，賀克升

（中國(guó)煤炭地質(zhì)總局普查隊(duì)，江蘇 徐州 221000）

物探是地?zé)豳Y源前期勘探過(guò)程中必備的手段，人們通過(guò)物探可以了解勘查區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、含水性、地?zé)豳Y源存在的可能性，為其開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。但由于物探方法存在多解性，一般單一的方法很難對(duì)勘查區(qū)的情況進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的定位，所以當(dāng)前地?zé)峥辈槎嗖捎脦追N物探方法，互相驗(yàn)證，以取得更好的效果。其中，重力、磁法和CSAMT法應(yīng)用較廣，三種方法的綜合應(yīng)用，為地?zé)徙@探孔位布置提供了依據(jù)。因此，本文通過(guò)實(shí)例分析了這三種方法在地?zé)豳Y源勘查中的應(yīng)用。

地?zé)峥辈?；高精度重力；高精度磁法；CSAMT

近年來(lái)，隨著資源的不斷利用，地?zé)嶙鳛橐环N綠色環(huán)保的新能源，逐漸走進(jìn)人們的視線，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于供暖、洗浴、療養(yǎng)、保健和種植等方面，在越來(lái)越緊張的能源消費(fèi)中備受青睞，故對(duì)其勘探過(guò)程的要求就越來(lái)越高。物探是其前期勘探過(guò)程中必備的手段，通過(guò)物探，人們可以了解勘查區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、含水性、地?zé)豳Y源存在的可能性，為以后地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。但由于物探方法存在多解性，一般單一的方法很難對(duì)勘查區(qū)的情況進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的定位，故在當(dāng)前地?zé)峥辈橹卸嗑C合運(yùn)用幾種物探方法，互相驗(yàn)證，以取得更好的效果。

1 物探方法的分類

在進(jìn)行資源勘探的過(guò)程中，可采用的地球物理方法多種多樣，每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，針對(duì)不同的資源勘查及地質(zhì)情況，不同的方法具有不同的效果。通過(guò)近幾年來(lái)對(duì)地?zé)豳Y源勘查工作的調(diào)查研究，筆者發(fā)現(xiàn)，在地?zé)峥辈檫^(guò)程中，行之有效的方法是高精度重力、高精度磁法以及可控源音頻大地電磁測(cè)深法（CSAMT）。

通過(guò)重力勘查，人們可以對(duì)勘查區(qū)的基底構(gòu)造進(jìn)行大致的劃分；磁法可以圈定巖漿巖及隱伏巖體分布范圍，從而確定地下水的情況；磁法對(duì)于區(qū)域性的大斷裂反應(yīng)也比較好，可以和重力資料相互印證，為CSAMT提供可靠的靶區(qū)范圍。而CSAMT方法對(duì)含水區(qū)的反應(yīng)很靈敏，人們通過(guò)分析CSAMT法測(cè)得的斷面圖、切片平面圖等資料，就能夠了解斷層的大致位置、地下水賦存的部位與規(guī)模及其連通性[1］。該法勘探深度較大（通?？蛇_(dá)2 km），橫、縱向分辨率高，能夠較為精確地勘查深度大、地質(zhì)地球物理?xiàng)l件復(fù)雜區(qū)域的地?zé)豳Y源，它是一種良好的深部物探方法[2］。近年來(lái)，該法已在全國(guó)多個(gè)地區(qū)成功圈定了地下熱水，效果比較理想。

2 應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 勘查區(qū)概況

勘查區(qū)位于浙江省，區(qū)內(nèi)褶皺發(fā)育，以緊密褶皺為特點(diǎn)。斷裂構(gòu)造以縱向斷裂為主，性質(zhì)多數(shù)為壓性、壓扭性，少數(shù)為張性；橫斷裂一般形成較晚，往往使地層在縱向上錯(cuò)開(kāi)，并切割縱斷裂。該區(qū)地層發(fā)育比較齊全，出露有新元古界上墅組、震旦系；古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系；中生界三疊系、侏羅系、白堊系；新生界第四系等。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，潛火山活動(dòng)和侵入活動(dòng)都有。潛火山巖主要為大面積分布的玄武巖，呈厚層狀，產(chǎn)于下白堊統(tǒng)中戴組地層中。

侵入巖的產(chǎn)狀以巖株和巖脈為主，為了較好地探查該區(qū)地?zé)岱植记闆r，筆者分別運(yùn)用高精度重力、高精度磁法和可控源音頻大地電磁測(cè)深法（CSAMT）進(jìn)行勘查，取得了良好的效果。

2.2 成果分析

2.2.1 重力勘查成果

圖1 布格重力異常平面圖

如圖1所示，勘查區(qū)布格重力異?？偺卣鳛椤拔鞅焙蜄|南高，中間低”。也就是說(shuō)，勘查區(qū)西北部為重力高值異常區(qū)，向東南方向，重力場(chǎng)值逐漸變小，負(fù)値區(qū)范圍大，場(chǎng)值明顯；再向南（已出勘查區(qū)），重力場(chǎng)值迅速變大；重力異?？傮w走向呈近北東東向。

對(duì)比已知地質(zhì)資料，人們可知勘查區(qū)西北部已接近盆地西北部邊界，在該處局部出露的下石炭系葉家塘組為中高密度地質(zhì)體；其東南為盆地腹部，地表基本為第四系覆蓋，局部出露下白堊系中戴組，下白堊系中戴組為低密度層。因此，筆者推測(cè)西北部重力高值異常為下石炭系葉家塘組隆起所引起，近東南部白堊系沉積較厚，故負(fù)值明顯，再向東南為盆地東南邊界，石炭—二疊系出露地表，故重力場(chǎng)值迅速變高。

2.2.2 磁法勘查成果

根據(jù)重力異常結(jié)果，筆者隨后在勘查區(qū)進(jìn)行磁力勘查，本區(qū)磁場(chǎng)特征反映為：全區(qū)均分布雜亂磁異常，北部以高頻雜亂小磁力異常為主，西南以磁力高值異常為主。隨著深度的增大，埋深較淺的規(guī)模較小的高頻雜亂磁力異常逐漸衰減消失，埋深較大的規(guī)模較大的低緩磁力異常逐漸明顯，這說(shuō)明本區(qū)深部主要為巖漿巖發(fā)育區(qū)。

2.2.3 CSAMT勘查成果

在重磁勘探成果的基礎(chǔ)上，筆者在勘查區(qū)布置了8條CSAMT測(cè)線，從深度切片-1 500 m上分析，該勘查區(qū)可以分I、II兩個(gè)區(qū)域，供人選擇地?zé)崽骄恢?，井位設(shè)計(jì)優(yōu)先選擇II號(hào)區(qū)域。在重力的基底形態(tài)上，II號(hào)區(qū)域位于低阻異常區(qū)的中間部位，而且靠近盆地的沉積中心部位，蓋層厚度相對(duì)最大。由于整個(gè)盆地的基底較緩，I、II號(hào)區(qū)域的設(shè)計(jì)深度差別不大。

由圖2分析可知，I、II低阻異常區(qū)實(shí)際可能是因勘查區(qū)城區(qū)的影響而分割，它們同屬于F1斷裂構(gòu)造南東側(cè)的斷陷內(nèi)部，根據(jù)CSAMT的低阻異常分布，不論是F1構(gòu)造儲(chǔ)水或者F1斷裂南東側(cè)的石炭二疊系的灰?guī)r巖溶性含水，都為本區(qū)的地?zé)峥碧浇沂玖肆己们熬啊?/p>

圖2 CSAMT切片平面圖（-1 500 m）

綜合分析重力、磁法和CSAMT勘探成果，本區(qū)接近盆地的沉積中心，白堊系中戴組厚度約900 m，具有較適宜的蓋層條件，筆者推測(cè)在900 m左右能鉆遇石炭-二疊系；布格重力異常梯度帶明顯，筆者分析認(rèn)為存在一條北東走向、傾向南東的正斷層（F1），斷層深部切割石炭-二疊系，推測(cè)在1 400 m鉆遇F1斷層。

另外，電法勘探成果顯示，多條測(cè)線在同一位置均顯示為低阻異常，本區(qū)位于低阻異常區(qū)的中間部位（II號(hào)異常區(qū)西側(cè)），推斷該處為較有利的儲(chǔ)水、導(dǎo)水、儲(chǔ)熱的部位，故井位設(shè)計(jì)在F1斷層的上盤(pán)CSAMT法L22測(cè)線的53點(diǎn)（見(jiàn)圖3）。

圖3 設(shè)計(jì)井位圖

3 結(jié)論

通過(guò)鉆探驗(yàn)證，筆者發(fā)現(xiàn)，高精度重力測(cè)量、高精度磁法測(cè)量、可控源音頻大地電磁測(cè)深、在地?zé)峥辈橹邪l(fā)揮了很大的作用。高精度重力測(cè)量可有效圈定基底斷層分布及基底形態(tài)特征；高精度磁法測(cè)量可以圈定火山巖地層及侵入巖體的分布。可控源音頻大地電磁測(cè)深可有效確定斷裂位置，了解深部熱儲(chǔ)構(gòu)造的空間分布，為地?zé)徙@探孔位布置提供依據(jù)[3］。

1 湯井田，何繼善.可控源音頻大地電磁法及其應(yīng)用[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2005.

2 應(yīng) 勇，何蘭芳，楊輪凱，等.綜合物探在地區(qū)地?zé)崴碧街械膽?yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2006，3（4）：251-256.

3 胡 寧，張良紅，高海發(fā).綜合物探方法在嘉興地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用[J].物探與化探，2011，（6）：319-324.

Application of Gravity, Magnetism and Electricity in Geothermal Prospecting

Wu Zhancai, He Kesheng
(General Survey Team of China Coal Geological Bureau, Xuzhou 221000, China)

Geophysical prospecting is an essential means in the early exploration of geothermal resources. People can understand the geological structure, the possibility of water bearing and geothermal resources in the exploration area by geophysical prospecting, and provide the basis for their development. But because the geophysical method has multi solutions, it is very difficult for the general method of single positioning comprehensive and accurate on the exploration area,so the current geothermal exploration by several geophysical prospecting methods, mutual authentication, to achieve better results. Among them, gravity, magnetic and CSAMT methods are widely used, and the comprehensive application of the three methods provides the basis for borehole location of geothermal drilling. Therefore, this paper analyzes the application of these three methods in geothermal resources exploration.

geothermal survey; high precision gravity; high precision magnetic method; CSAMT

P631；P314

A

1008-9500(2017)09-0132-03

2017-07-01

吳占彩（1984-），女，河南南陽(yáng)人，碩士研究生，中級(jí)工程師，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。