大地电磁（MT）在朝阳地热勘查中的应用

■郭宝东

（辽宁省物测勘查院辽宁沈阳110121）

大地电磁（MT）在朝阳地热勘查中的应用

■郭宝东

（辽宁省物测勘查院辽宁沈阳110121）

在朝阳盆地进行地热资源勘探与开发有着优越的先决条件，本次地热勘查工作首先整理、收集工作区已有的区域地质、物探等资料，利用比较成熟的大地电磁法、磁法等物探手段，结合区域地质资料，历时一个半月的时间，最后完成的在朝阳市长宝乡的地热勘查，提交地热井位2处，目前钻探还在进行中，并且在钻进深度380米处成功打到含水层，对朝阳市可持续发展提供保障，对人类、能源、环境的和谐发展有着重要意义。

朝阳盆地 MT地热资源 勘探与开发

1 引言

地热资源是一种环保新型能源，得到各级政府的高度重视。地热能源的开发对城市建设和地区经济发展具有极大的推动作用，国内有多个城市开发深层地热田，并已取得显著的经济效益和社会效益。

朝阳市为无地热开发城市，但朝阳市地区具有很好的地热资源生成地质条件，朝阳市地热普查和开发成功，将为辽西地区的经济发展、促进招商引资、加速旅游经济发展将产生极大的推动作用。

2 盆地概况

2.1 断裂构造情况

朝阳盆地位于中朝准地台、燕山台褶带、辽西台陷、朝阳穹褶断束内的朝阳盆地中。东侧有NNE向北票～朝阳压性—压剪性壳断裂，西侧有NNE向朱碌科～中三家压性—压剪性壳断裂，南侧有NE向金岭寺～羊山盆地西缘压性—压剪性断裂，北侧有EW向压性—压剪性凌源～北票～沙河岩石圈断裂。朝阳盆地是朝阳穹褶断束内的一个组成部分。

从朝阳盆地的周边出露岩性看，西北侧有震旦系和寒武系逆冲上来的老地层，东南侧有震旦系、寒武系、奥陶系逆冲上来老地层，东北侧和西南侧有震旦系高于庄组和古生代二叠系石盒组地层分布。朝阳盆地是古生代晚期、中生代早期到中生代晚期逐渐形成的北东向展布断陷盆地。

朝阳盆地内地层分布应较齐全，上部有九佛堂组和义县组地层，下部应有侏罗系及古生代地层，和阜新盆地有对比性，但埋藏应该较深。

2.2 岩浆岩情况

朝阳盆地周边的古老地层中，有多种侵入岩浆岩体分布。有印支旋辉绿岩，燕山旋廽 一期石英闪长岩及三期石英二长岩和安山岩。

从盆地内的新生代地层和凤凰山上的新生代地层分布，具有近百米的高程位差。根据上述情况分析，说明朝阳盆地自逐渐形成以来，始终处于活动状态。（见1:50000朝阳盆地区域构造地质图）

2.3 重力场资料

根据重力布格等值线图件分析，朝阳盆地为非常稳定规则的负值重力场，重力值从-11到-22。北东向卵形展布，东陡西缓，为箕状，面积约160平方公里。东西南北的周边均匀相对略高的重力场，形成一个周边相对幔隆区，中间为相幔凹区的重力场环境。根据重力场的分布特征，对照地质资料和遥感资料分析，认为朝阳盆地内及周边主要分布有北北东向和北西向两组断裂构造。

3 地球物理特征

通过收集朝阳周围地区部分地质资料，区内出露岩性主要有第四系粘土、砂土；白垩系页岩、砂岩、砾岩、安山岩、玄武岩；二叠系砂岩、页岩；奥陶系泥质白云岩等。

从收集物性参数表中可以看出，该区第四系、页岩为微磁特征，而安山岩性为中等磁性地质体，能产生低磁、较高正磁场的场貌特征。区内第四系电阻率较低，约20～30Ω?m。白垩系页岩电阻率较低约100Ω?m，安山岩的视电阻率相对较高，一般为200-400Ω?m。二叠系砂岩电阻率较低，约为30Ω?m。奥陶系泥质白云岩电阻率相对较高，平均电阻率值约200Ω?m。当有断层存在，岩石破碎且充水的情况下，其电阻率值会明显降低，最低可至10Ω?m以内。可以看出，区内出露各岩性和含水破碎带在物性上存在明显差异，因此在该地区具备利用磁法、电磁法寻找地下水的地球物理前提。

4 综合推断解释

4.1 断裂推断解释

在测区东部，MT法推断断裂Fd1、Fd1破碎带与磁法推断断裂Fc1、Fc2位置基本相当、走向基本一致，推测应为相同两条断裂构造。由于磁测量结果往往投影地表的是深部的地质信息，而MT法投影到地表的是相对浅部的地质信息，且断裂Fc1在断裂Fd1的北西侧，断裂Fc2在断裂Fd2的北西侧，说明F1、F2构造向北西倾斜。结合MT测量结果，推测该两条断裂的走向均为北东，倾向均为北西向。并统一命名为F1，F2。

4.2 岩性划分推断

根据MT法视电阻率反演断面图中可以看出，结合地质资料，东侧区域可划分出三个地层，从上到下分别为奥陶和二叠系泥质白云岩、灰岩等，厚度约800米；中间层位为砂岩、砾岩或者炭质地层其厚度大于600米；下层为老地层，厚度大于1000米。

西侧区域可分出三个地层，从上到下分别为白垩系页岩；中间层位为砂岩砾岩或者炭质地层；下层为老地层。

4.3 含水层的推断

根据物探成果并结合地质资料，东侧区域有望形成两个热储层位：若中间层位为砂岩、砾岩，则可形成孔隙型热储；若中间低阻地层以下的老地层受断裂作用岩溶裂隙发育，可形成岩溶裂隙水。由于浅层的高阻体泥质白云岩或者灰岩厚度较大，厚度达到700-800米，可起到良好的隔水保温作用，故下覆热储温度较理想。因此该两个地层可以作为寻找地下热水源的有利靶区。

5 结语

根据物探成果并结合地质资料，测区有望形成两个热储层位：首选低阻地层以下的老地层受断裂作用岩溶裂隙发育，可形成岩溶裂隙水。其次若中间层位为砂岩、砾岩，则可形成孔隙型热储，但深度较浅，温度较低，故本次勘查目标层位为深部受断裂F2作用岩溶裂隙水。根据钻井信息，现钻进至380米遇到灰岩含水层，而且水量很大。而标高-1600米以下视电阻率值与现在钻井所遇地层电阻率值基本一致，说明深部也应该是以灰岩为主地层，这增大了深部含有岩溶裂隙水的可能性。

[1]陈乐寿，王光锷.1990.大地电磁法.北京：地质出版社

[2]徐新学.2011.大地电磁测深法在深部矿产资源调查中的应用.物探与化探，35（1）:17～19

[3]田延山，李明朗，白冶.2006.中国地热资源及开发利用 [M].北京：中国环境科学出版社.

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P314[文献码]B

1000-405X（2016）-5-185-2