地热资源勘查中的综合物探方法研究

宋启文，张 醒

（贵州省地矿局，贵州 贵阳 550019）

地热能使用过程中的便捷性也比较强，环保效果显著。通过应用综合物探方法，可保障地热资源勘查的精准性，减轻能源压力。

1 地热资源概述

（1）定义。地热资源勘查（geothermal resource exploration）是指为查明地热源而采取的一些地质勘测工作，其中包含了地球物理、化学以及地质综合调查，并且对钻探以及取样和实验等获取相关地质信息。

（2）成因。相关学者普遍认为，地球内热的主要来源为各类放射性元素释放的能量，也包含重力分异热、化学反应热等。其中地球重力热指的是，地球物质在重力作用下，会向地心集中，并将势能转换为热能，地球重力热在地球成性初期、后期具有很大的作用。相关研究资料显示，在45亿年前原始地球形成，是一个未曾分异、低温、地尘埃的混合体，此阶段的主要成分为硅化物、铁镁氧化物等。若想有效应用放射性元素地热能，应当具备两点。第一，元素半衰期应当与地球的年龄相当。第二，在构成地球的岩石中，放射性元素需具备足够的丰度。

（3）分布。地热资源是从地核朝着地壳传递，由于地下构造之间的差异性，导致地壳获得的地热量呈不均匀分布。地热资源一般集中在板块活跃地带。

2 地热资源勘查中的综合物探方法

地热资源深埋在地下，想要实现地热资源的开发与应用，首先，必须要借助相应的探测技术，清楚地热资源在地下的储存及分布情况，接着深入分析地热资源的储存量及开发、利用价值。只有在清楚地热资源各项资料与数据的基础上，才能有效提高地热资源开发以及利用效率。从实践来看，国内地热资源有很多勘查方式，遥感以及地震和磁法等较为常用，在地热资源勘查中，应用综合性物探技术，可避免单一勘探中的不足，提升勘查数据的精准性。

2.1 不同区域位置物探方式

第一，城市地热资源勘探，一般采用地震与大地电磁勘探技术，由于两种勘探技术具备不同的优缺点，将其组合应用，可形成优劣互补。大地电磁勘探技术在实际应用中，勘探范围较广，具有效率高、成本低的优点，但是勘探深度有限，在深层勘探中会被各类因素屏蔽，无法保障勘探工作的有序开展。地震勘探方式具有深度大、精准性强的特点，但是使用成本较高，勘探效率较低，在后期处理中会耗费大量的时间。在勘探过程中通过结合两者，可全面提升勘探设备的抗干扰能力，在提升勘探深度的同时，从整体上提升勘探精准性与勘探经济效益。第二，平原地热资源勘探，平原的面积较为辽阔，地势比较平坦，在其勘探过程中，遥感技术的应用效果显著。通过应用遥感技术，能够迅速圈定存在异常的地热区域，但勘探过程中会受到很多因素的影响，难以保障勘探数值的精准性。高密度勘探法，具备较高的精准性，但由于其勘探区域属于倒梯形，随着勘探深度的加深，勘探盲区也逐渐出现。因此，在平原勘探中应用遥感技术，可在短时间内圈定出地热异常的区域，在实际应用中具备高精准度、低成本的优势，可有效提升经济效益。

2.2 地热源物探

掌握地热资源特点，才可选取适用的物探技术，以此确保勘查工作的有序开展。不同地热资源勘探技术主要包括：第一，承压型地热资源，在热的传递过程中产生地热异常，一般情况下，地热资源在掩埋在地下深层。在地热资源勘探中，电法属于应用较为广泛的一种，主要是因为在勘查过程中，具有高精准度、高效率的特点。在承压型地热资源勘查过程中，一般应用地震、重力勘探技术。第二，裂缝型地热资源，由地下深处热源以及深大断裂相互联通导致。只要存在地热资源的地方，在地下水运动中，大地电磁与地下水地层不同。

2.3 合理选择物探方式

地质勘探阶段通常选用的是物探法，基于地形以及地球物理条件和地质环境等因素进行综合考虑。不断地域存在着较大差异，比如西藏地区的羊八井，根据地质条件建议选用电测深面积方法进行测量；京津地区以重力详查法为宜，可以对隐伏热田进行准确确定。再如，福建福州地区，采用地面磁测方法，查明方位以后划定断裂带。

2.4 物探应用实践

我国地热田分布非常的广泛，而且地质条件相对比较复杂。在普查地热田以及勘探过程中，需根据具体条件合理选择方案。就当前国内地形以及地质特征来看，按照物探要求，目前我国有多种类型的地热田，比如火山岩型、中生代花岗岩型以及盆地型和灰岩山型等。

3 应用案例

某地区位处松辽盆地北部，蕴含丰富的地热资源，为更好的开发地热资源，应用综合物探法勘探地热资源。参照结构层的物理性质、特征，在相应资料的基础上进行远景预测。本案例实现了野外采集数据的有效处理，将盆地中重力较低的区域圈定出来，此区域属于储存层品质优良区域。接着使用电法勘探技术，在资料处理中分析不同地层电性平面分布图，分析各层地热的含水性、观察地热资源的纵向变化。按照储层品质、低阻的发育程度，将其划分为3个等级的地热远景区。在实际应用中，贵州省黔西南州兴义市文旅城四季花城地热勘探中，利用电磁勘查技术在该地区查明了该区域在2565～2595m存在地质构造，经钻孔验证了这一点，还可以通过电磁勘查或得地层品质、地热远景预测等信息，通过应用钻井技术，也验证了预测区域，最终结果显示，在地热勘查中综合物探的应用切实有效。本案例应用电法勘探，主要是因为电法勘探是地球物理勘探中用来寻找储热断裂构造及推断地热异常的延展方向和分布范围较为简单和有效的方法之一。电法勘探激素和的应用，能够实现地热深度导电率的测量。主要是因为地层中蕴含有冷水和热水、冷岩石和热岩石，这些物质成分中的电性差异较大。地层中的热水，不仅含有溶解离子，热水自身的温度还高，因此，地下热水电阻率小属于最为主要的特征。另外岩石受热水的变质作用的而粘土化时，也具有电阻率低的特点。因此，用电法所测得的电阻率低的部分，往往对应于储热层。通过查阅相关姿丽奥，笔者认为重力探测方式，也可实现地下热水的探测，地下热水研究中的重力勘探是结合其它地质和物探工作，根据重力值的变化来研究地下热水区基底起伏变化及区域性的断裂构造的空间展布，以便为分析地下热水提供依据。在条件好的地区，也可以用重力成果确定覆盖层厚度等。

4 结语

综上所述，通过应用综合物探法，开展地热资源勘探工作，可避免单一性物探方式的局限性，全面提升勘探精准。在未来的发展中，地热资源勘查工作中应用综合物探方式，可提升勘查效率勘察精度。