论上海市地热资源物探勘查

2015-12-13 00:50
上海国土资源 2015年1期
关键词:物探电阻率勘探

陆 衍

(上海市地质调查研究院,上海 200072)

论上海市地热资源物探勘查

陆 衍

(上海市地质调查研究院,上海 200072)

为更好地开发利用上海地区中、深部的地热资源,需要借助地球物理勘探等现代科技手段进行地下地热资源勘查。通过对上海已有地热资源物探工作的回顾与分析,并对多种物探方法物性分析基础上,研究不同物探方法进行上海地热资源勘查的可行性,探讨上海市地热资源物探勘查工作的问题与对策。

地热资源勘查;地球物理勘探;综合物探技术

地热资源是一种集热、矿、水三位一体的清洁能源,其开发利用有显著的经济、社会和环境效益[1~3],因此受到广泛关注。对上海而言,开发地热资源是补充解决能源短缺的有效办法之一,对建设“资源节约型、环境友好型”国际性大都市具有重要意义。目前上海对浅层地温能已有较好的开发利用[4,5],而中、深部地热资源虽进行过调查研究[6~8],但开发利用则极为欠缺,主要原因之一是勘查工作没有取得突破性进展。这需要开展更多的地热勘查工作与研究,尤其是在地热资源勘查中起重要作用的物探技术[9]。

物探是地球物理勘探的简称。地球物理是一门应用物理学科,通过应用物理学的理论、方法和技术来研究和认识地球。地球物理勘探是地球物理的一门分支,已在资源勘探、工程检测、环境监测及保护等领域发挥重要作用[10]。与钻探等勘查方法相比,物探技术具有成本低、无损或微损、成果直观等优点,在国内外地热勘探领域被广泛使用[11~16],有着极强的生命力。

上海的地热勘查已有一定经验,但物探技术的应用还缺乏系统性和针对性。本文结合物探方法技术的分析和上海已有地热资源物探工作的梳理,探讨地热物探勘查的不足之处并提出对策建议。

1 地热勘查物探技术比较分析

物探技术有多种方法,每种方法都是依据地下介质的某种物理性质及其物理场为理论基础来进行勘探的。因此地下介质物理性质的分布特征,尤其是目标物与周围介质的物性差异,是决定物探是否可行的关键。若目标物与周围介质没有物性差异,则物探技术就不可能有效果;而物性差异越大,物探的勘探效果便越好。

应用于物探勘探的物理性质参数有温度、电阻率、介电常数、导磁率、密度、地震波速、放射性元素含量等,对应的物探方法有地温测量、电(电磁)法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探、放射性勘探等。对于地热勘查而言,物探方法可行性问题的关键之一就在于地热资源与周围介质的物性差异特征,包括地热水、热源、断裂、热储层、热盖层之间及其与周围介质的物性差异。

电阻率是物探技术中电法、电磁法勘探的基础,其在地热勘查中作用非常明显[17~21]。构造带、地热田的生储盖等不同部位常具有较明显的电阻率差异,尤其是地热水的电阻率往往要比周围干燥岩石的电阻率值要低得多;同时,介质随着温度的升高,电阻率常会发生较大变化,呈不断降低趋势。可见在地热田勘查中,低阻体为最重要的目标。这也意味着电阻率参数对地热水有着直接的指示作用,因此电(电磁)法是地热资源勘探中最直接有效的物探方法。

电(电磁)法勘探的方法种类很多,有直流电法、自然电场法、充电法、激发极化法、瞬变电磁法、电磁测深法等。其中直流电法的探测深度浅,适合浅部的地热资源勘探;自然电场法、充电法、激发极化法等主要可用作浅部地热资源的辅助探测技术,常能取得良好的探测效果;瞬变电磁和高频电磁测深法可用来测量中浅部地热资源,特别是大功率瞬变电磁法的应用,可取得更大深度和更好的探测效果;大地电磁法(MT)、音频大地电磁法(AMT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)等电磁测深法的原理大体相同,数据处理和解译手段也基本一致,CSAMT由于采用人工供以音频电流产生的电磁场进行探

测,具有高分辨率、高抗干扰能力等优点,在地热资源勘探中的效果最佳。由于目前上海地热资源勘探的主要目标在中深部,故应主要考虑CSAMT。

密度是重力勘探的基础,磁性是磁法勘探的基础。这两种物探方法常结合一起使用,尤其是区域重力和航磁。随着温度的升高,介质常具有密度明显降低的性质,这是重力方法地热勘查的重要基础。地温高低常与基岩起伏有同步关系,这是由于基底隆起带和背斜构造顶部的岩石具有较高的热导率。基岩的密度,往往要比上部覆盖层的密度大得多,这就可以通过重力勘探获得基岩的起伏信息。温度变化对磁性的影响,主要体现在对磁性矿物的去磁作用。特别是当温度升高到居里温度时,岩石磁性消失。这一规律成为研究深部热源的重要线索。另外火山岩常具有较强的磁性,而能被磁法所探测出来。火山岩常指示着热源的存在。由于温度升高,产生岩石去磁和密度降低的现象,致使地热田上方磁异常与自由空气重力异常的负相关以及磁异常与布格重力异常的正相关,这是地热勘查的一个良好的指示特征。但由于重力勘探和磁法勘探提供的深度信息不足,分辨率也有所欠缺,因此在地热勘查中主要作为辅助方法。

上海从1957年以来就做了很多重磁方面的工作,如1957年,地质部航测大队904队在华北平原南半部及周围山区(包括上海市)开展了1/100万航空磁测;1958年,江苏省冶金局物探大队在金山县金山卫、张堰,南汇县周浦、坦直,川沙县新港等地完成1/10万磁测预查面积2100km2、1/2.5万磁测普查面积84km2和重力剖面40km;1959年,地质部航测大队904队在江苏平原(包括上海市)开展1/20万航空磁测;1959~1961年,石油部华东石油勘探局301队在上海地区开展了第一轮1/5万重力普查和1/5万地面磁测;1959~1961年,上海市地质勘察局物探队对坦直、南桥、青村、七宝、横沔、瓦屑、蔡路、三官、青浦、南翔、周浦、沈庄、顾路、张堰、齐贤桥、崇明等地分别开展了1/1万、1/2.5万地面磁测工作;1971年,地质部航测大队904队在上海全市(除市区和崇明岛外)进行1/2.5万航磁精查;1972~1975年,江苏省冶金地质勘探公司814队先后在周浦、齐贤桥、钱桥、华阳桥、奉贤等地,完成了1/1万磁测详查面积232km2及1/2万磁测详查面积72km2;1972~1975年,陕西省地质局第二物探队在坦直、新场、周浦、大团等地,完成了1/1万磁测详查面积344km2;1971~1981年,上海市水文地质大队第九分队(上海市地质处物探队)先后在朱行、罗店、曹河泾、莘庄、杨思、后岗等地完成了1/1万磁测详查面积519.4km2;1978~1991年,上海市新一轮1/5万重力普查,陆域面积6529.5km2;1990年,上海市地矿局和地矿部航空物探遥感中心合作完成上海地区及其沿海部分海域1/10万、1/20万高精度航空磁测,完成测线18133.6km,控制面积约25300km2等[22]。对这些已有重磁数据的重新发掘利用,能为上海地热资源勘探提供有用信息。

地震勘探的基础是地下介质的波阻抗差异,而波阻抗取决于介质的地震波速和密度。一般温度越高,岩石的内部地震波速降低得越快。地层越深,压力越大,岩石的密度越高,波速也相对比较大。但地层越深,温度也将增加,岩石的波速也降低。所以地层的深度对波阻抗影响是双重的,但以密度增加、地震波速度增加占主导地位。总体而言,因温度变化而导致的波阻抗差异较为复杂。目前应用地震勘探法,还不能直接指示地热资源,但地震勘探方法具有精度高、分辨率高、分层性好等优点,可解决地下介质的产状、构造、结构等问题,能用以查明各地层的深度与厚度,盖层的性质及厚度,大型断裂的性质、规模及产状等,因此在地热物探勘查中也有较多应用,其在上海的地热资源勘查中也是值得考虑的方法。

地震勘探应用于地热资源勘查,除浅层地震法外,微动法也是一种常用的物探方法[23]。微动勘探方法具有野外观测方便、无需人工源、不受电磁干扰等优势,可在上海地热物探勘查中获得地下介质的分层信息以及隐伏断裂破碎带的分布信息等。

放射性物质的衰变过程会产生热量,是地热的热量来源之一。放射性物质多少可反映放射性衰变提供热量的多少。另外放射性元素会随着断裂构造而重新分布,因此放射性物质的多少也可以反映断裂深部的活动性[24,25]。放射性测量所反映的断裂构造,往往是继发性的活动断裂,不仅是地热的主要热补给通道,也是地下水进行深循环的良好通道。对于上海的地热资源物探勘查的一个关键点就是寻找地热和地下水的通道。

温度是地热最直接的物性参数,而基于温度的地温异常测量则是勘查地热最为直观最为直接的方法。它可以指导地热勘探,并对地热异常做出评价,是地热资源普查阶段最有效的物探方法。但是这种方法要么探测深度有限,要么需要借助钻井进行,因此主要可作为上海地热资源物探勘查的一种辅助验证方法。

2 上海地热勘查物探工作回顾与评述

上海的物探工作可以追溯到1957年,而后进行过许多不同应用的物探工作[26,27]。其中有一些是针对地热资源的物探工作,如上世纪八九十年代的上海市区及近郊区地热普查工作、北新泾地热物探工作、浦东新区三甲港地热物探工作,2000年后的青浦区西部温泉城地热勘查、罗店地热资源勘查、湖苏断裂(上海段)物探勘查工作等。在这些工作中,虽取得一定的成果,但没有突破性的进展。

2.1 地热普查工作

1983~1984年,上海市区及近郊区进行过地热资源普查工作,其中行之有效的物探方法是浅层测温。这一工

作是通过对上海市区及宝山、嘉定、闵行三个区的长观孔、岩溶孔进行井中井温和井温梯度测量实现的。共有316井次的井温和井温梯度测量,平均每1~4km2有一个测温井。通过地温测量,取得了上海地区不同深度平均井温值,深度在50m、100m、150m、200m处的地温分别为18.67℃、20.24℃、21.77℃、23.32℃,井温增温率则分别为3.14℃/100m、3.06℃/100m、3.10℃/100m[22]。同时圈出了北新泾、大场(行知中学)、吴泾、莘庄、华泾、罗店等6个地热异常区(或地热异常点)[22]。

2.2 北新泾地热物探工作

在地热普查工作的基础上,北新泾地热异常区进行了综合物探工作。使用的物探方法有重力、浅层地震、微动测深、大地频谱、氡气测量等[22]。重力工作包括北新泾地区1/5万重力资料数据处理和一条长10.85km的近东西走向的高精度重力剖面测线。对重力数据的反演处理,获得了下古生界(元古界)基岩界面的埋深信息,这种信息可用埋深等值线图来反映。在埋深等值线的梯度带,常表示基岩界面有着较大的落差,而这种大落差很可能是断层影响所致。浅层地震纵波反射则有15条。由于基岩与上部覆盖层的物性差异大,基岩的密度和纵波速度要比覆盖层大得多,因此在浅层地震纵波反射剖面上,可以找到一组能连续对比追踪的强反射波,这一强反射波能提供基岩面的埋深信息。微动测深共有10个测点,由此获得了不同岩性地层的波速差异信息。经实测,大致分出了三层,分别对应侏罗系、下古生界、前寒武系。其中侏罗系的波速大致在944~1178m/s,下古生界大致在1573~1687m/s;前寒武系大致在2420~2610m/s。大地频谱测量目的在于了解地壳深部的地层情况,如利用这一方法在梅川路获得了下古生界和前寒武系界面埋深,还发现了一个疑似断裂异常。氡气测量是放射性测量方法,其高值异常与地下断裂有关。如在梅川路剖面发现两处异常、丰候路发现一处异常,皆可能与断裂有关。对这些物探方法探测结果的综合分析,可以综合推断工区地下断裂的位置分布信息,从而提供地热钻孔布置依据。

2.3 三甲港地热物探工作

上海金鼎房地产有限公司为打造上海三甲港地区旅游资源的优势,委托上海市岩土地质研究院有限公司对该区的地热资源进行勘查与评价。其中可行性勘查报告于1999年11月完成,这一勘查报告是基于物探方法来完成的,主要采用高精度重力测量剖面、大地电磁测深(MT法)。其中高精度重力测量剖面测线1条,测线为南北走向,总长约3km。重力测量所得布格异常剖面曲线近乎呈一斜线,所提供的信息有限。MT布设南北向平行剖面2条。将MT探测结果与钻孔钻井资料对比,并结合已有相关地质资料,可以进行地层—电性层的划分与对比。共划分出了四个地层—电性层:第一电性层,由第四系等松散沉积层组成,电性层厚度355~379m,由东南往西北逐渐增厚,MT所得视电阻率值1~8Ωm。第二电性层,为第三系白龙港玄武岩层,该电性层厚492~984m,由北西往南东变薄,其变化幅度较大,MT所得视电阻率值23~47Ωm。据钻井资料,该玄武岩层近顶部有一层厚约9m的砂层,但在MT电性分层中未能分出,这是由于MT法勘探分辨率不足所致。第三电性层,为上侏罗统火山喷发岩系地层(间夹火山质碎屑岩),电性层厚853~983m,由北西往南东增厚,MT所得视电阻率值为207~265Ωm。第四电性层,为志留系—上奥陶统,岩性组合特征以砂岩、泥岩为主,MT所得视电阻率值27~47Ωm,该电性层厚度变化不大,在500m左右。两条测线MT二维反演视电阻率等值线图中相似位置,都出现等值线扭曲变形,说明该处地下很可能存在隐伏断裂。

三甲港地热勘查井井深2302m。热储层顶底板埋深分别为351.10m和512.40m,热储层为多期喷发的陆相玄武岩,其裂隙孔洞中封存有水气、CO2、硫蒸汽等矿物质。地热井起初为自流井,水头接高实测为6.18m(即0.0618MPa),最终静水位为34.00m。井口水温33℃,井底2300m物探测井温度76.25℃,地温梯度2.36℃/100m,属上海地区地温梯度负异常区。按GB/T 11615-89地热资源分级属低温地热资源。

浦东三甲港的地热物探虽取得一定成果,但仍有许多不足。采用的高精度重力方法,提供的信息有限;MT探测的分辨率也不足,应考虑使用可控源音频大地电磁法(CSAMT)。MT探测结果没有发现明显的低阻异常体,这与后续钻井结果中地热水资源规模小、水量少、水温低的实际情况相吻合。对断裂的探测不是很充足,应考虑使用地震反射法。另外在此区域的物探工作量比较少,仅有几条测线,应有更大范围的物探工作。

2.4 青浦区西部温泉城地热物探工作

上海市岩土地质研究院受上海康博地热地产开发有限公司委托,全面承担了上海市青浦区西部温泉城地热勘查勘探工作。物探工作在2002年11月至2003年3月间进行,使用了5种物探方法:大地电场岩性测深、地震反射、EH4电导率连续剖面、地面瞬变电磁测深、激发极化电测深。其中大地电场岩性测深有5个测点,解释深度达到了3000m。通过这种方法获得了工区地下岩性的分层信息:0~300m左右为第四系;300~1100m左右为上侏罗统寿昌组和黄尖组,中间700m左右有一层内界面;1100m以下为下古生界,在2000m左右存在一界面。地震反射法则有2条测线。在地震时间剖面上,主要识别出了2组反射波组:浅部反射波组表现为水平或近水平反射波,反射时间在0~380ms,应是第四系底界—侏罗系顶界面形成的反射波组;深部反射波组特征不明显,但可通过角度不整合关系进行追踪,反射时间在600~800ms,应是上侏罗统寿昌组和黄尖组底部的反射波组。此外依据地震反射法时间剖面还推测出了

3处疑似断层。EH4电导率连续剖面法共布置了4条测线,在所得视电阻率剖面上,发现了3个电阻率梯度带界面。这3个界面大致上随深度变深电阻率变大、梯度变小。前2个界面形态较复杂,后一界面东高西低。这3个界面的深度位置分别为300m、700~900m、1100~1200m,与大地电场岩性测深结果相吻合。瞬变电磁法则有3条测线,效果不是很理想,有2条测线无明显异常,剩下1条则在30号点发现双峰异常。这一双峰异常及其边上测点曲线特征,反映地下可能存在断层。激发极化法也是3条测线,所得视电阻率剖面上,上部低电阻标志层明显,下部高阻电标志层不够明显。对应的等值线特征为上部有较为明显的变化,下部横向变化较小、等值线接近水平。

在上述物探结果综合分析的基础上,上海市岩土地质研究院有限公司计划开凿地热勘探井共4口,编号DR1、DR2、DR3、DR4,实际则进行了DR3和DR4地热井勘查工作。从DR3和DR4的钻探和电测井结果看,物探所揭示的地质信息还是比较准确的,尤其是视电阻率剖面的效果更为良好。但是地热井产水量等指标不理想。由于工区是一个以推覆压性为主的构造环境,在其中寻找地热资源是有困难的。因为虽然具有热源、热储和热盖层,但是导水通道、导热通道难寻,缺少张性断裂,缺少深部含水岩系。虽然印支—燕山期形成的对冲推覆构造进入燕山晚期至喜山期,可能有一部分压性断裂或一些区段,应力松弛进而转变为张性断裂。但这毕竟是少数且规模有限,需要大面积的和高分辨率的物探工作,方能探测出来。对于只有几条剖面的物探工作而言,要把它们准确勘探出来是相当困难的。另外,从地热勘探的应用效果来说,还是CSAMT的效果要好,其对地下水源分布的探测效果更佳。

2.5 罗店地热物探工作

上海知申地质技术有限公司受上海金显冶金炉料有限公司委托,在宝山区罗店镇进行过地热温泉资源调查,前期主要是物探勘查工作,并基于物探对温泉资源勘探进行可行性评价。使用的物探方法主要为CSAMT和高精度氡气探测,此外还进行了深水井温测量。此次物探调查设计布设测线6条总长度8100m,其中:可控源大地电磁测深法设计测点168个,实际测点174个;测氡物探法设计测点330个,测线测点基本与可控源重叠,点距约25m,实际测点344个。

此次CSAMT数据的连续性不好,在剖面上存有不少孤立异常,整体连续性差,且相邻测线的相关性也不是很强。这应该是由于周边干扰严重,数据质量不佳所致。虽然如此,通过CSMAT数据仍是可以推测出几个断层异常。对工区测线进行水平切片电阻率的提取,可获得不同深度的电阻率水平切片图,通过平面图可以从三维空间的角度进行CSAMT数据的综合分析。由于测线不够密集,各切片图只能给出定性的认识。放射性氡测量结果与CSAMT结果的整体不太相关,且测量结果氡异常并不是很明显。当地下裂隙通道良好时,氡气运移畅通,则一般会获得较为明显的氡异常数据,而在此区域的测量结果说明罗店地热勘探地区地下裂隙通道可能连通性不好。

综合6条测线的剖面解释与水平切片电阻率分布情况,上海知申地质技术有限公司得出如下综合解释和结论:此区地层由浅至深具有较强的电性非均匀性,整体呈现高电阻率分布。0~300m,电阻率低,由第四系砂土层特性引起;300~800m范围内地层的电阻率最大,表现为侏罗系安山岩特性;在深层,电阻率有一定程度的降低。由于断层和隐伏灰岩或白云岩的缘故,高阻地层厚度横向变化较大,符合火成岩地区地层的电性特征。本区6条测线揭示出有2条推测断层。

井温测量结果表明工区地面以下10m以内温度变化较大,该深度范围内温度受太阳辐射影响较大,为变温带;10~20m温度基本稳定,为恒温带;20m以下温度逐渐升高,为增温带,增温率为3.2℃/100m,在此地区正常增温率范围之内,无地温异常现象。

在罗店地区除上述物探工作外,还采用微动勘探方法进行过地热资源勘查。微动测量结果具有较好的分层性,基本较为准确地将测线下方地层区分出来。

2.6 崇明湖苏断裂(地热)勘探

湖州—苏州断裂作为一条区域性断裂,在构造单元和地层分区区划上具有重要意义。对于地热资源的勘探,一个很重要的勘探目标就是深大断裂。在此次湖苏断裂(地热)勘探中使用的物探方法有区域重磁、1/1万高精度地面磁力测量、可控源音频大地电磁测深、微动测深、深部人工地震勘查。先对已有的重力与航磁数据重新处理,从而在整体上对工作区域的地质背景有新认识,发掘出新的信息。这是一个值得借鉴的经验,即如何对已有数据的重新发掘利用。在此地区进行的高精度磁测,共有5条测线,总计完成23.8km。磁测结果虽对地下火山岩的存在提供更精细的证据,但是其和重力异常的相关性并不好。而地热资源上方磁异常与重力异常往往具有某种相关性。进行的深层人工地震勘查,则仅是试验工作。主要由于勘探深度较浅,且施工时对环境影响较大。CSAMT总计完成62.86km,在这个地区的CSAMT数据质量较好,相邻不同测线的数据整体上比较一致,测线剖面上电阻率数值的分布特征也较为合理。CSAMT反演结果没有明显的深部低阻异常体,但在深部仍存在着视电阻率值的较大差异,主要反映了地下断裂的存在情况。微动测深总计完成14km。微动探测结果的分层性很清楚,通过对低速异常的识别也能提供断裂信息。CSAMT与微动的探测结果对比较为一致,提升了解译结果的可信度。但是由于此地区的断裂也主要以压性或压性—张扭性断裂为主,张性断裂只在局部发育,故对地下地热资源的一个关键考虑因素是热水通道、

含水岩系的问题。

从上面的回顾可以看出,上海市的地热物探工作从最早的地温普查,到多方法尝试(如北新泾、青浦地热物探勘探),以及有针对性物探探测(如浦东三甲港、罗店地热物探勘探)。物探技术多解性的致命缺点,到目前仍是无法单从技术上解决的问题,只能通过多方法综合来消弱这一难题,提高物探探测结果的准确性。所以上海的地热勘探最终还是要进行综合物探探测。

3 结论与建议

上海已有的地热物探工作表明,在上海市利用物探技术进行地热资源的勘探是可行的。利用物探技术可以提供地下地层的空间分布信息,提供隐伏断裂的空间展布信息,含水层的空间位置信息等。因此对物探探测结果的合理使用,将为上海地热资源的准确勘探与开发,提供重要帮助。

综合分析物探方法技术的物性基础和上海市地热物探工作的实际情况,可认为在上海进行地热资源物探勘查比较适合的是以下6种物探方法:重力勘探、磁法勘探、地震勘探(包括微动)、电磁法(主要为可控源音频大地电磁法)、测温法、放射性测量。由于单方法各有其优缺点,且都具有多解性这一致命问题,因此在上海进行地热资源勘探,必须是多种物探方法相结合。如可通过重力和磁法来了解上海地区的基底构造、火山岩分布、深大断裂等;结合区域地质、重磁、电(电磁)法和地震资料分析断层的分布、走向、位置和规模;利用可控源音频大地电磁测深剖面上的低阻异常带(应是在断裂带上或附近),圈定地下水储层的位置及规模;而后使用测温和放射性测量进行辅助验证。最后综合多种物探的探测结果,确定地热勘查井井位。

上海地热资源物探勘查的进步,可以从数据采集、处理、解译三方面着手。在采集方面,应尽可能使用最先进的物探仪器。重视采集参数试验,加强对野外数据采集的监控与质量管理。并尝试新的采集技术,如可控源音频大地电磁测深可考虑使用张量或矢量方式进行数据采集。在数据处理方面,虽已有很多数据处理技术,但仍有很大的发展空间,尤其是在深部地热勘探中起重要作用的可控源音频大地电磁测深法的数据处理技术需要提升。在解译方面,由于物探技术具有多解性,且其探测结果只是反映地下介质的物性信息,而不能直接反映地质信息,故而在上海进行地热资源的勘探,不能仅凭物探,还需要结合基础地质调查、钻探等,来提高物探数据解译的准确度。除了上述所指出的以外,综合物探[28,29]与三维物探[30,31]是提升上海地热资源物探勘查水平的重要途径。

References)

[1] 汪集旸. 近年来我国地热学的研究与展望[J]. 地球物理学报, 1997,40(S1):249-256. Wang J Y. The study and prospect of geothermics in China[J]. Chinese Journal of Geophysics, 1997,40(S1):249-256.

[2] 毕玉荣. 地热资源开发应用现状及前景综述[J]. 石油石化节能, 2011,(10):7-10. Bi Y R. Review of geothermal resources development and application status and prospect[J]. Energy Conservation in Petroleum & Petrochemical Industry, 2011,(10):7-10.

[3] 王洋,张可霓. 增强型地热系统(EGS)的裂隙模拟方法[J]. 上海国土资源,2011,32(3):77-80. Wang Y, Zhang K N. Modeling approaches for fractures in enhanced geothermal system(EGS)[J]. Shanghai Land & Resources,2011,32(3):77-80.

[4] 高世轩,王小清,张冬冬,等. 上海规划新城浅层地热能潜力与经济环境效益分析[J]. 上海国土资源,2014,35(2):28-31. Gao S X, Wang X Q, Zhang D D, et al. Shallow geothermal energy potential and the associated economic and environmental benefits for a new town in Shanghai[J]. Shanghai Land & Resources, 2014,35(2):28-31.

[5] 黄坚. 浅论上海地热资源开发利用的行政许可职能[J]. 上海地质,2010,31(2):35-37. Huang J. Administrative functions on geothermal resources development and utilization in Shanghai[J]. Shanghai Geology, 2010,31(2):35-37.

[6] 孙永福,李香玲. 上海大地热流及其地质意义[J]. 上海地质, 1986, 7(2):16-22. Sun Y F, Li X L. Shanghai terrestrial heat fow and its geological significance[J]. Shanghai Geology, 1986,7(2):16-22.

[7] 黄焕忠. 上海地区地热问题的初步探讨[J]. 上海地质,1990,11(4): 16-20. Huang H Z. A preliminary study of geotherm in Shanghai area[J]. Shanghai Geology,1990,11(4):16-20.

[8] 谢建磊,方正,李金柱,等. 上海市地热资源地质条件及开发利用潜力分析[J]. 上海地质,2009,30(2): 4-10. Xie J L, Fang Z, Li J Z, et al. Analysis of geological conditions and development potential of geothermal resource in Shanghai[J]. Shanghai Geology,2009,30(2): 4-10.

[9] 刘光鼎. 地质调查深化拓展应重视地球物理学[J]. 上海国土资源,2013,34(1):1-4. Liu G D. Geological survey deepening development should attach importance to the geophysics[J]. Shanghai Land & Resources, 2013,34(1):1-4.

[10] 刘光鼎. 中国地球物理的回顾与展望[J]. 学会,1999,(6):10-11. Liu G D. Retrospect and prospect of geophysics in China[J]. Xuehui, 1999,(6):10-11.

[11] Mahmut G D, Meric A B. Geophysical investigations of the Seferihisar geothermal area, Western Anatolia, Turkey[J]. Geothermics, 2006,35(3):302-320.

[12] Tamiru A A, Tigistu H. Geophysical exploration of the Boku geothermal area, Central Ethiopian Rift[J]. Geothermics, 2008,37(6):586-596.

[13] 阴曼宁,安存杰,金玉洁. 综合物化探方法在内蒙古某地区地热勘探中的应用[J]. 物探与化探,2007,31(4):313-316. Yin M N, An C J, Jin Y J. The application of the integrated geophysical and geochemical methods to the geothermal exploration in a certain area of Inner Mongolia[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2007,31(4):313-316.

[14] 胡宁,张良红,高海发. 综合物探方法在嘉兴地热勘查中的应用[J]. 物探与化探,2011,35(3):319-324. Hu N, Zhang L H, Gao H F. The application of integrated geophysical exploration to geothermal exploration in Jiaxing city[J].

Geophysical and Geochemical Exploration, 2011,35(3):319-324.

[15] 曾昭发,陈雄,李静,等. 地热地球物理勘探新进展[J]. 地球物理学进展,2012,27(1):168-178. Zeng Z F, Chen X, Li J, et al. Advancement of geothermal geophysics exploration[J]. Progress in Geophysics, 2012, 27(1):168-178.

[16] 周厚芳,刘闯,石昆法. 地热资源探测方法研究进展[J]. 地球物理学进展,2003,18(4):656-661. Zhou H F, Liu C, Shi K F. A Review of study on geothermal resources exploration[J]. Progress in Geophysics, 2012,27(1):168-178.

[17] 徐新学,夏训银,刘俊昌,等. MT及CSAMT方法在城市地热资源勘探中的应用[J]. 桂林工学院学报,2004,24(3):278-281. Xu X X, Xia X Y, Liu J C, et al. Application of MT and CSAMT to city underground geothermal resource exploration[J]. Journal of Guilin Institute of Technology, 2004,24(3):278-281.

[18] 武斌,曹俊兴,邹俊,等. 音频大地电磁测深法在康定小热水地热勘查研究中应用[J]. 物探化探计算技术,2011,33(5):507-510. Wu B, Cao J X, Zou J, et al. Application of audio magnetotelluric sounding method for geothermal exploration in Kangding[J]. Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration,2011,33(5):507-510.

[19] 李万荣,张国,王瑾,等. CSAMT在辽宁锦州深部地热勘探中的应用[J]. 工程地球物理学报,2013,10(2):151-155. Li W R, Zhang G, Wang J, et al. The application of CSAMT to deep geothermal exploration in Jinzhou, Liaoning province[J]. Chinese Journal of Engineering Geophysics, 2013,10(2):151-155. [20] 郭守鋆,李百祥,周小波,等. 电法在甘子河断裂对流型地热资源勘查中的应用[J]. 物探与化探,2013,37(2):229-232. Guo S J, Li B X, Zhou X B, et al. The application of the remotesensing and electric methods to geothermal water exploration[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2013,37(2):229-232.

[21] Sabodh K G, John W P, Philip E W, et al. Characterization of geothermal reservoirs with electrical surveys: Beowawe geothermal field[J]. Geothermics, 2007,36(6):487-517.

[22] 上海市地质调查研究院. 上海地球物理勘探技术应用与发展[M]. 上海科学技术出版社,2010. Shanghai institute of geological survey. The application and development of geophysical exploration technology in Shanghai[M]. Shanghai Science and Technology Press, 2010.

[23] 付微,徐佩芬,凌苏群,等. 微动勘探方法在地热勘查中的应用[J].上海国土资源,2012,33(3):71-75. Fu W, Xu P F, Ling S Q, et al. Application of the microtremor survey method to geothermal exploration[J]. Shanghai Land & Resources, 2012,33(3):71-75.

[24] 宋意勤,孙桂石,王振友,等. 扬州市地质构造背景与氡浓度之间关系分析[J]. 上海地质,2010,31(S1):41-42,63. Song Y Q, Sun G S, Wang Z Y, et al. Yangzhou geological background and the relationship between the concentration of radon[J]. Shanghai Geology,2010,31(S1):41-42,63.

[25] 李洪艺,张澄博,梁森荣,等. 断裂带土中氡浓度影响因素分析及特征曲线应用[J]. 上海国土资源,2011,32(1):78-83. Li H Y, Zhang C B, Liang S R, et al. Application and infuencing factors of variational curve of soil radon concentration in fracture zone[J]. Shanghai Land & Resources, 2011,32(1):78-83.

[26] 韩庆德. 上海城市物探工作的回顾[J]. 上海地质,1988,9(2):56-60. Han Q D. Review of Shanghai urban geophysical prospecting works[J]. Shanghai Geology, 1988,9(2):56-60.

[27] 杨建刚. 工程物探方法在上海城市建设与管理中的应用[J]. 上海地质,2006,27(4):14-18. Yang J G. The application of engineering-physical geography on city construction and management in Shanghai[J]. Shanghai Geology,2006,27(4):14-18.

[28] Wieslaw B, Antoni B, Barbara C, et al. Integrated seismic and magnetotelluric exploration of the Skierniewice, Poland,geothermal test site[J]. Geothermics, 2010,39(1):78-93.

[29] Philippe J, Christian H, Klaus B, et al. Hengill geothermal volcanic complex (Iceland) characterized by integrated geophysical observations[J]. Geothermics, 2011,40(1):1-24.

[30] Arango C, Marcuello A, Ledo J, et al. 3D magnetotelluric characterization of the geothermal anomaly in the Llucmajor aquifer system (Majorca, Spain)[J]. Journal of Applied Geophysics, 2009, 68(4):479-488.

[31] Reza G, Ali M, Nader F, et al. 3-D inversion of MT data from the Sabalan geothermal field, Ardabil, Iran[J]. Journal of Applied Geophysics, 2013,93(1):12-24.

Geothermal geophysics exploration in Shanghai

LU Yan
(Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072, China)

Exploration is necessary to better develop and utilize geothermal resources in Shanghai, especially deep resources. This requires modern science and technology, and especially geophysics, which plays an important role in current geothermal exploration. Using an analysis of physical properties, we study the feasibility of different geophysical methods for geothermal exploration in Shanghai. We review and analyze existing geophysical geothermal exploration work, and discuss the achievements, problems, progress, and opportunities for future work in this region.

geothermal resources investigation; geophysics exploration; comprehensive geophysical prospecting

P631; P314

A

2095-1329(2015)01-0067-06

2014-12-12

2015-01-10

陆衍(1966-),男,高级工程师,副院长,主要从事地球物理勘探研究.

电子邮箱: luyan@sigs.com.cn

联系电话: 021-56073635

国土资源部和上海市合作项目“上海市三维城市地质调查”(1212010511102);国土资源部和上海市合作项目“长江三角洲海岸带综合地质调查与监测”(GZH201200506)

10.3969/j.issn.2095-1329.2015.01.016

猜你喜欢
物探电阻率勘探
《石油物探》 2022年总目次
油气勘探开发三年滚动计划编制的思考
基于防腐层电阻率的埋地管道防腐层退化规律
勘探石油
《物探化探计算技术》2016年1~6期总要目
春晓油气田勘探开发的历史
两种物探方法在观音岩隧道勘察中的应用
随钻电阻率测井的固定探测深度合成方法
海洋可控源电磁场视电阻率计算方法
煤层气勘探开发行动计划发布