浅析电法勘探在地热勘查中的应用

2016-04-14孟晓琳

地球 2016年7期

关键词：电法勘探热水勘查

■孟晓琳

（1吉林大学地球科学学院吉林长春130061；2山东省第六地质矿产勘查院山东招远265400）

浅析电法勘探在地热勘查中的应用

■孟晓琳1,2

（1吉林大学地球科学学院吉林长春130061；2山东省第六地质矿产勘查院山东招远265400）

近年来，电法勘探在地热勘查中得到了快速发展和广泛应用，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了电法勘探的发展，通过具体案例分析了电法勘探在地热勘查中的应用，并结合相关实践经验，对其应用过程阐述了个人的几点看法与认识。希望本文的研究，对地热勘查工作的相关实践，能够起到借鉴与参考作用。

电法勘探地热勘查应用

1　前言

作为能够有效提升地热勘查工作效果的途径之一，电法勘探的应用至关重要。该项课题的研究，将会更好地提升对电法勘探应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与方法，进一步优化地热勘查工作的整体效果。

2　电法勘探的发展

20世纪60年代中期到70年代是电法勘探技术的提高和发展时期。在理论、技术和应用领域等方面激电法、充电法和各种电阻率法等方法都有较大提高和发展，并且引进了电偶源和磁偶源频率测深、大地电磁测深、音频大地电磁测深、甚低频和地质雷达等方法和相应仪器。

20世纪80年代至今是电法勘探技术再提高、再发展并已臻成熟的时期。我国金属段，要求电法勘探向深部进军并具有区分常规电法干扰的能力，针对这个要求，针对我国矿业发展的要求，不仅对上述已开展的方法技术作了相应的深入研究，而且引进了可控源音频大地电磁法、新颖时域瞬变脉冲电磁法和电磁测深法、宽频谱激电法等新的方法技术及其相应的仪器设备。

经过60多年的发展，我国的电法勘探技术经历了开创、发展、提高和成熟的阶段，在应用领域和理论领域都取得了丰硕的研究成果，并且新技术和方法在实际中的得到了广泛而有效的应用。

电法勘探是指依据岩石和矿石的电磁学性质（如电磁感应特性、导电性和介电性等）去寻找矿产或勘查地质构造的一种物理的勘查方法。

地热是一种可再生的清洁能源，是指地壳内岩石或流体中可以合理开发出来并应用的热能，具有可再生、清洁等特点。我国的地热资源也非常丰富，主要分布在藏南、川西和滇西三大区带，约占全国地热总数的三分之一。

电法勘探是勘查地下热水的一种比较简便的方法，近年来应用范围逐渐扩大，主要用于探测地下热水的成因和来源、分布范围及地质断裂构造的具体位置等。

3　电法勘探在地热勘查中的应用案例探讨

3.1地形地貌、地质概况

3.1.1地形地貌

地质勘查区选于丰宁县洪汤寺的中山地带，该地带发育有西北到东南向的河流，山峰林立，四周分布着大小不一的山间沟谷。地势极其险峻，局部地段形成陡峭的悬崖，坡的倾斜度通常大于60°，中低山或呈现出锯齿状或呈现为尖顶状，地形总体来说倾斜于汤河谷底，一般倾斜度为10-20°左右。

3.1.2地质概况

该测控区属于东西向及新华夏两大构造体系中的丰宁--隆化断裂带，岩石碎裂形成了压扭性或压性的断裂破碎带，并伴有张扭性和张性断裂。洪汤寺温泉附近发育有东北向10-30°的压性断裂和西北向300-330°的张性断裂，经勘探，初步断定为西北向汤河河谷为东北向张扭性断层河谷，东北向断裂为新华夏压性、压扭性断裂，河谷两侧可能有小的平行河谷的张性断裂分布，及温泉西南部到西北部为燕山期侵入花岗岩。通过对该地的地质勘探和以上的地质地貌的分析考察，初步认为，该地带温泉的形成与出露是由于西北方基岩山区接近汤河上游地表水和自然降水的渗入和补给并渗入裂缝，裂缝构造经花岗岩侵入体的深部受热并在循环中受阻后，沿着西北向次生张性裂缝上升，溢出地表而最终生成。而且还可以根据温泉附近岩石节理裂缝断定它是一组倾向西南向，倾角为70-80°的裂缝构造，由此可以推测地热水主要来自于西北方向。

3.2电法勘探的应用勘察及推断解析

3.2.1联合剖面法

通过本地区的水文地质调查，明确了该地区地表属于第四系亚砂土，具有明显的粘土含砾、厚度较薄的特点。所以采用了联合剖面法的测量方法，已知供电极距为AB=240m，A1B1=220m，确定供电极距为MN=20m。

3.2.2断裂构造的确定

根据联剖曲线的低阻正交点，我们可以断定东西向F1为压扭性断裂构造，及东北向次级压扭性断裂相伴生的西北向张性断裂F2。

而且从联合剖面平剖面可见，在背景值上都反映出了相对的低阻正交点，而且排列还有明显规律，连线方向近似东西向，与地质推测的丰宁--隆化断裂带基本吻合，所以我们推测联合剖面曲线正交点是东西向的断裂构造所引起的。

3.2.3断裂构造对地下热水富集与运移的影响

根据当地的水文地质考察及温泉的出露条件看，我们可以认定地下热水的富集、形成及转移的条件定与该区有几组断裂构造的力学性质有关，分析如下：F1为东西向压扭性断裂，相对地下热水起阻碍作用；F2为西北向张性断裂，对地下热水的流动起促进作用，但是F2的分布并不均匀，分布范围小而散。所以断定该勘探区的地下水的来源与张性断裂，因F1的阻水作用，只有一部分热水沿其向下排泄，另一部分则在F2的强压作用下沿张性断裂上升溢出。