物探方法在某温泉区地热勘察中的应用

周傲

江苏省地质工程有限公司 江苏南京 210000

地热资源是世界上最古老的自然能源之一，起源于地球的放射性物质的衰变和熔融岩浆。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地深处带至近地表层。它具有能量大、可再生、清洁等优点，是未来一种重要的生态型资源。科学勘查和评价地热资源是合理规划和开发地热资源的基础，物探方法又是地热资源勘查中的重要组成部分，其对圈定地下热储位置、评价热储特征以及研究相关地质构造有明显效果[1]。为此我们对该区段内开展物探工作，为开凿深井提供科学依据。

1 工作方法

本次我们应用的物探方法为视电阻率对称四极测深和电剖面法，基本原理是探查电性不同的岩层沿垂向分布的电阻率[2]。为此，在同一测点不断加大供电电极距所测出的视电阻率值的变化，将反映测点下电阻率有差异的岩层和岩体在不同深度处的分布情况。

该区温泉水属氯化钠型水，电阻率很低，一般在10ΩM以下，而围岩为二长花岗岩，电阻率很高，一般在1000ΩM以上，因此它们之间差异很大，具备地球物理勘探前提。本次采用的最大供电电极距AB=680米。

2 电性特征

2.1 工作布置

本次工作共布置电剖面3条。1线沿A路布设，共布置31个物理点，点距20米，剖面总长600米；2线沿广场路布设，共布置23个物理点，点距20米，剖面总长440米；3线沿C路布设，共布置10个物理点，点距20米，剖面总长180米。

共布置电测深剖面2条，分别布置在A路、B路。在电剖面1线和3线电阻率异常部位测量。I线沿A路布设，共布置7个物理点，剖面总长330米；Ⅲ线沿C路布设，共布置3个物理点，剖面总长100米。

2.2 电剖面特点

电剖面1线共出现2个低阻异常，分别分布在19号点和23号点，当AB/2=100米时，19号点最低ρs值31．9ΩM，同等条件下，23号点最低ρs值73．5ΩM，两低阻体之间有一宽约20米高阻脉状体相隔，因宽度较小，可视为同一低阻体。因该温泉区温泉水类型是氯化钠型，电阻率低，导电性好，因此可以认为，电阻率越低，温泉水越丰富。以此推测18-19号点为本剖面主要温泉分布段。

电剖面2线，未出现低阻异常，当AB/2=100米时，ρs值均在100ΩM以上，因此1线的低阻异常没有向南延伸，2条测线仅隔200米。

电剖面3线布置在1和2两测线之间。共出现2个低阻异常，分别分布在2号点和8号点，当AB/2=100米时，2号点最低ρs值65．2ΩM，同等条件下，8号点最低ρs值83．1ΩM，2号点仅1个点出现低阻，而8号点周边几个点均出现低阻。但没有出现类同于1号线19号点那么低的低阻异常，推测该低阻异常体往东南方向渐灭。

2.3 电测深曲线特点

I线东西向布置，电测深曲线类型大部分为“A”型曲线，曲线前支上升斜率在36°-55°之间变化，曲线尾支上升斜率在28°-40°之间变化。仅20号点有点特殊，电测深曲线类型大部分为“AA”型，出现3个平台，中间段上升斜率33°。推测下伏基岩岩性均为二长花岗岩，当曲线出现平台时，均为裂隙反应，且充水。

Ⅲ线南北向布置，电测深曲线类型均为“A”型曲线，曲线前支上升斜率在38°-50°之间变化，曲线尾支上升斜率均在50°左右。9号点有点特殊，中间段上升斜率35°。推测下伏基岩岩性均为二长花岗岩，当曲线出现平台时，均为裂隙反应，且充水。

2.4 ρs断面图特征:

从I线ρs断面图看，20号点ρs等值线出现低阻漏斗，从ρs等值线分布规律看，20号点以西ρs等值线密集几乎呈垂直状，而20号点以东ρs等值线相对稀疏平缓，与电剖面异常非常一致。推测下伏基岩为二长花岗岩，ρs等值线低阻漏斗推测为断裂反映且切割深度较大，20号点以东ρs等值线相对稀疏平缓段推测为有浅层断裂破碎带。

从Ⅲ线ρs断面图看，出现一个未封闭的ρs等值线出现低阻漏斗带，该低阻漏斗带推测为断裂所致。

总之，在该场地内，推测有一条北西向断裂通过测区，途经20/I→9/Ⅲ点，倾角陡，倾向北东，推测断裂带宽度约80米，据20/I点反映该断裂切割深度非常大，20/I点以东还有一些切割深度较浅的断裂。我们认为以现开采热水井Dg16、TR11、热1及本次最佳测点20/I为热源中心，向东南方向逐渐变窄，Ⅲ剖面可证明这一点。

3 定井建议

根据电性特点分析，我们将井位1号井位选在20/I号点附近；2号井位选在9/Ⅲ点。

3.1 建议1号井位物探异常特点

该点地处热源中心，电测深曲线类型为“AAA”型，共出现3个低阻平台，AB/2分别是：25-40米、65-100米、220-340米，推测这些平台均为地热富水段。该点地处切割深度较大的断裂带上，具有较好的深部地下水加热通道。但该断裂较陡，井位很重要。定义井深300米，岩性均为二长花岗岩，在16-32米、52-80米、165-255米间断性破碎，施工时注意掉块。

3.2 建议2号井位物探异常特点

该点电测深曲线类型为“AA”型，共出现1个低阻平台，AB/2是65-100米，推测平台为地热富水段。该点地处与20/I同一条断裂带，切割深度较大，但没有20/I反映好，虽然有热水反映，但埋藏浅，说明该构造连通性差。定义井深200米，岩性均为二长花岗岩，在52-80米破碎强烈、90-180米间断性破碎，施工时注意掉块。

4 结语

通过完成该地区两口井位的钻探工作后，我们将实际结果和原定推测进行了对比验证，得出本次的物探推测结论是比较准确的，本次的物探测试方法，将地质的情况与信息进行直接反应，在地热勘查中产生了较为显著的效果，对今后的地热勘查提供了较好的应用基础，促进了该地区温泉开发产业的经济发展，也促进了我国地质勘查行业的产业发展[3]。