综合物探方法在地热勘查中的应用

王金亮 黄小军

摘 要：物探方法在进行地质勘探过程中得到了广泛的使用，并且占据着极其重要的位置，但是在进行地热勘探的过程中很少使用物探法，因为没有一种方式是专门为地热勘探进行研发的，在进行地热勘探时应当将物探法进行有效的综合利用。文章从物探方法的分类、各种物探方法的原理及应用，以及地热勘查中对物探方法组合的应用这三个方面对综合物探方法在地热勘查中的应用进行分析、阐述。

关键词：综合物探；地热；勘探；应用

1 前言

随着资源的不断使用，地热资源逐渐走入人们的视野。在进行地热资源的勘探过程中，对于物探部门提出了更高的要求，勘探部门应当根据地质状况选择合适的物探法，避免过于使用单一的勘探方法，进而提高勘探的精确度、深度等。利用综合物探法可以全面的获得地质的状况资料以及地热的赋存情况等各种资料，便于后期的地热资源的开发和研究。

2 物探方法的分类

在进行地球物力资源的勘探过程中，使用的方法可谓多种多样，对此可以将其分为以下几个种类：钻井法勘探、航空勘探、测井勘探以及地面勘探。测井勘探是一种利用地球物理进而研究地面的剖面图，从而解决地下地质条件的方法，这种勘探技术又分为十几种具体的方法。地震法勘探技术就是利用地震波在地层中的传播规律进行地下结构的勘探，或者进行矿藏的查找。这种方法具有勘探精度高、数据处理手段多样化，同时勘探的速度也很快。地震勘探技术是近几年才兴起的勘探技术，现在已经演变成为一种系统化的勘探技术。电法地层研究技术就是利用不同的地层具有不同的导电性性质进行地层状况的勘探，进而寻找地下埋藏的矿产、地下水等资源。

重力勘探法以及磁法勘探法与传统的地质勘探法相比，具有许多的优点。重力勘探法大多用于地质区域构造的单位划分，以及进行各种地质状况的研究工作。而利用磁法勘探技术可以对地下埋藏的矿产进行勘探，并且对于岩浆岩等的分布进行勘探，从而确定被地下水侵蚀的地区。

遥感测控勘探技术就是利用卫星或者航空拍摄的影像资料，并且根据不同的比例尺、不同时间拍摄的图像进行地质状况的分析，从而判定各种地层、地貌以及地质构造的状况，以便更好地进行矿藏以及地下水资源的判定。

3 各种物探方法的原理及应用

3.1 磁法勘探

所谓的磁法勘探就是利用岩层具有不同磁化强度的特性，在磁场中对地层进行磁性探测，并且根据探测到的数据进行磁场空间分布的特征以及规律等与地质状况间的联系，对所测地层的状况进行勘探。例如是沉积岩形成的地层，磁异常经常会发生在岩浆岩侵入的位置，而岩浆岩的存在是地热形成的条件，可以说是热能的源头。在较大的地质构造中一般都伴随有岩浆的活动，在利用磁法进行勘探时，不仅仅可以寻找到岩浆岩，还可以寻找到较大的地质构造断裂地带。对于磁法勘探可以分为地面高精度磁测、航空磁测方法进行测量。

3.2 重力勘探

在利用重力进行勘探时，可以根据地下岩层以及矿物质密度分布情况所引起的重力变化，或者岩石密度不同引起的重力变化，可以将这些重力变化成为重力异常。通过对重力异常状况进行分析，并且与其他地质资料进行相对比，可以对地下储热区进行勘探，并且寻找出地热的流体位置。在进行重力勘探时，经常是将在野外测得数据进行相关的校正之后，可以得出重力异常分布图、剩余重力分布图等图纸，继而进行地质状况的推断。

3.3 电法勘探

在进行地热资源的勘探中，电法勘探技术是经常使用的地球物理勘探法，这种勘探方法可以有效地分析和论证地热形成的条件，并且可以用来确定地热储藏的分布、地质导热构造等，进而可以推断出地热异常的地层。对于电法勘探技术可以分为电测深法、激发极化法以及可控音频大地电磁测深法这三种方法。其中电测深法可以用来确定地热储存的深度以及地热储存顶部岩层的结构；激发极化法可以用来进行水热侵蚀带的确定以及地下水的分布情况。

3.4 地震勘探

所谓的地震勘探就是利用人工激发产生的地震波在不同岩层内的传播规律进行地下地层状况的勘探方法。在人工激发地震波以后，地震波在地下各个地层中不断的进行传播、反弹等，进而对于各种地震波资料的收集，从而利用地震波的传播规律，对于地质状况进行勘探。这种勘探方法与其他的勘探方法相比具有极高的精确度、探测深度大以及分辨率高的优点。

4 地热勘查中对物探方法组合的应用

4.1 研究区的地球物理参数模型

通过参考某个研究区的数据以及资料，对地热储存状况以及上覆岩层的情况进行综合的分析，进而可以得到该研究区的地球物理参数模型曲线。根据曲线中的资料，我们可以发现基岩碳酸盐岩溶裂隙型地热储存层的地震波速平均值为2681m/s～2732m/s，是地震波传播的高速层，并且与上覆岩层存在较大的差异。由此可知，根据利用综合物探法测得的参数模型，我们可以准确的寻找出需要的数据，并根据这些数据进行地热储存情况的分析。

4.2 物探方法组合的意义

在进行地球物理参数勘探时，所利用的技术就是一种组合型勘探技术。地球物理勘探技术就是利用各种不同的数据测量方法对于同一测量区域进行数据的测量，主要包括平面测量以及垂直测量这两个方向的数据测量，在进行野外测试的试验阶段应当根据资料进行有效的总结、分析，进而对地质的垂向以及平面的特征进行了解。

在进行地热勘探过程中，应当采用多种物探法有效结合的方式进行，尤其是在进行地质任务时应当选择合适的测量方法，并且将这些方法进行有效的组合。具体的组合方法可以根据研究区域的地质状况进行选择，就是将研究区域与其他地层的特性差异进行分析，如果这两者之间的差异比较大，将能够被研究区域内的测量仪器及时的观测到。

地球物理勘查工作的任务是初步查明：①圈定地热异常范围和热储的空间分布特征；②确定基底起伏及隐伏断裂的空间展布；③确定勘查区的地层结构，热储层的埋藏深度。鉴于这些地质任务，参考研究区的工作成果和其他资料，对比分析各种方法在不同地热田的应用效果，结合地热田地球物理特征，建立本区地球物理勘探方法组合。

4.3 物探方法勘探地热资源所面临的挑战

4.3.1 地质勘探单位、业主以及政府部门对于物探技术了解不充分，对于地热勘探技术的重视不够。

4.3.2 地球物理资料反演的非唯一性。产生地球物理反问题多解性的原因：①不同的物质形态和性质变化对地球物理场的影响具有等效现象；②正演问题的非线性；③观测数据的有限性。反演的非唯一性为精确勘查地热资源带来一定的困难。

4.3.3 地热资源勘查深度加深，技术难度加大。随着我国经济的高速发展，资源不断消耗，我國本土资源的勘探开发已由浅层逐渐向深层发展，地热资源也是如此。深部地热资源的勘查，技术难度大。

5 结束语

总的来说，物探技术具有许多的优点，可以客观的反应一个地区的地质状况。尤其是在进行各种类型的热量赋存状况规律的研究等有着积极丰富的经验，并且在以往的地热勘探过程中展现了极好的优势。但是，各地的地质条件是各不相同的，因此在进行勘探的过程中应当将多种物探法进行组合使用，进而全面的对地层进行勘探，获得我们需要的资料数据，便于后期的分析以及研究工作的进行，降低投资的风险性，提高综合性效益。

参考文献

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