试析地震方法在地热勘探中的应用

潘杰

摘要：在地热资源的勘探中，电法勘探始终作为一种主要的勘探方法得以应用。但由于电法勘探方法本身的缺陷，当目的层埋深大于一定深度时，该方法得出的结论可靠性相应降低。因此电法勘探方法在地热梯度较大，含水层埋藏较浅处，获得了较大的成功，而在地热异常区、但地热梯度较小、含水层埋藏较深处，就显得力不从心。地震方法作为一种超深勘探方法，很快弥补了电法勘探的不足。基于此，本文及地震方法在地热勘探中的应用展开了分析。

关键词：地震方法；地热勘探；应用

1地热资源及其主要分类

地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能，一般集中分布在构造板块边缘一带，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地质构造条件决定地热资源的存在形式，我国地质构造决定我国的地热资源主要有两种形式。一是在构造隆起地区（浅山区），沿主要断裂构造出露并受该断裂构造控制的地热温泉，地热资源主要依托于断裂带内部循环的地热水提供，叫作对流型的地热田。其大部分以断裂的面或者点为通道，以热泉的形式直接出露到地表，可用于开发的地段仅限于在地表上有地热显示极其相关构造分布的地区，但随着开采地热资源技术的不断发展，人工猎取地热资源的方法也在在不断增加。二是为赋存地中、新生代沉积盆地中的地下热水，依托于地壳或上地幔内地球内部的传导热来提供，称为传导型地热田，主要开采热储层中的地热水。

2地震勘探方法概述

地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。其勘探原理然地震是地球内部发生运动而引起的地壳的震动。地震勘探则是利用人工的方法引起地壳振动（如炸药爆炸、可控震源振动），再用精密仪器按一定的观测方式记录爆炸后地面上各接收点的振动信息，利用对原始记录信息经一系列加工处理后得到的成果资料推断地下地质构造的特点。在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩層的性质和形态。地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上，都优于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。地震勘探的难题是分辨率的提高，高分辨率有助于对地下精细的构造研究，从而更详细了解地层的构造与分布。地热资源勘探的地震方法分为主动地震和被动地震两类方法。被动地震勘探是利用密集地震台阵来监测岩层中微地震活动所产生的地震波，然后运用地震学方法来反演微地震的活动特征，并反演出研究区三维纵横波速度、纵横波速度比、泊松比等弹性参数分布的一种勘探方法。被动地震勘探方法在国外地热资源勘探中已得到普遍应用，而国内对该方法研究尚不广泛。主动地震是指高分辨率的反射地震勘探方法。主动地震成本相对高，因此在地热资源普查阶段仍然依靠被动地震，而对于评价区的地热储层，主动地震才是最可靠的资料。

3地震方法在地热勘探中的应用实例

某盆地为一褶曲盆地，在南北直线扭动应力受东西向构造阻隔而产生旋扭作用，围绕潜伏性的东西隆起，形成旋扭形式，产生一系列次级非连续性的构造形迹。由于该区域的地热资源勘探要求勘探深度达到2500m，采用电法勘探难以获取准确、可靠的结论，因此采用地震勘探方法进行该盆地区域的地热资源勘探。

3.1野外数据采集方法

合理选择各种野外采集参数，可以有效地抑制干扰，突出有效波，提高对小地质构造的分辨能力，试验的目的就是研究分析该区影响地震资料品质的主要因素及提高地震资料信噪比和分辨率的施工方法与技术。因此，必须在理论分析计算的基础上通过试验选取最佳的采集参数与施工技术。经过野外实地踏勘，收集并分析已有地质资料，综合考虑勘探区的地质任务、地形地貌、目的层的赋存深度及构造情况等，根据试验结果并结合区内实际情况，本次勘探采用了固定排列观测系统，开动96道接收，50m炮点距、25米接收道距，小号端点激发。

3.2地震数据的处理

本次地震资料的处理根据所承担的地质任务选择了有针对性的模块，通过反复的实验确定了最佳处理流程，针对地质任务中所需要的对小断层的控制，特别进行了提高分辨率的处理，针对地质任务中要求对泉头组地层进行沉积环境分析的要求，在资料处理中，特别增加了保真处理，以确保每个地震相单元的划分，以便于通过地震相准确地反映出沉积相。由地震相可以圈出区内各地段在不同深度的地层的沉积环境，再由沉积环境分析，通过钻孔资料对比，得出不同沉积环境下所形成的地层的岩性和这样岩性的不同特征。在地热勘探中，当用电法勘探手段或钻孔资料确定出了该种地质体蕴藏有地下热水，就可以通过地震相对应沉积环境，沉积环境对应地层岩性的方法，在纵向和横向上追踪出可能蕴藏有地下热水的相同地质体。这样就弥补了电法在勘探深度上的限制，加上地震方法对地下构造的分辨率，更增加了寻找地下裂隙水的可能性。

3.3地震资料的解释及钻探地质成果的验证

通过对比时间分析，确定T1波组为反射标志波组，T0的时间为700ms至1200ms区间，产生较强的反射波能力，且具备较好的连续性和稳定性，反射波的特征显著。依据地质的规律和地质勘探时间的剖面显示，T1反射波解释为来自于下第三系地层的下部渐新统扬连屯组与始新统木梳屯组火山岩界面的反射波，再依据反射波的终止及错断关系来额定断层的存在。分析对比时间剖面，于测线D2上解释断点两个。勘探结束后，物测堪探院对该区域进行了拟钻探验证取水试验，依据时间剖面及地层的特征，确定了孔位置。钻探的深度达到2400米的时候，成功的喷出了地下热水，出水量达到了1200m3/天，水温高达70℃。经验证，地震勘探方法对于该区域的地热资源的勘探结果可靠。

4结束语

综上所述，通过研究地震勘探方法在地热勘探中的运用，为该区地热勘探的下一步地热资源的开发和利用指明了方向，并且对于改善该地区的区域自然环境，调整产业结构，带动相关产业的发展，提升地区的知名度和影响力，实现招商引资等，都具有十分重要的意义。地震勘探方法在地热勘探中应用较晚，而且存在许多不足之处。因此，可综合利用地球化学、地球物理勘探等多种勘探方法，以便于达到预期的效果。

参考文献：

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[2]多震源地震数据偏移成像方法[J].王汉闯，陈生昌，陈国新，梁东辉，佘德平.地球物理学报，2014（03）.

[3]综合物探方法在地热勘查中的应用[J].何志勇.企业技术开发.2013（17）.

（作者单位：中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队）