可控源音频大地电磁法在河北省矾山镇地热资源勘查中的应用

2016-10-10石峰

地球 2016年5期

关键词：等值线音频电阻率

■石峰

（天津地热勘查开发设计院天津300250）

可控源音频大地电磁法在河北省矾山镇地热资源勘查中的应用

■石峰

（天津地热勘查开发设计院天津300250）

采用可控源音频大地电磁法对河北省矾山镇的地热资源进行了勘查，结合地质、地球物理特征，对数据资料进行了处理与反演解释。查明了勘查区的地层时代、岩性特征、地质构造等情况，分析了地热资源存在的可能性，本文对可控源音频大地电磁法在其它地区地热资源勘查中的应用具有十分重要的参考意义。

可控源音频大地电磁河北省矾山镇地热资源勘查

研究区矾山镇处于矾山盆地中心部位，而矾山盆地构造比较复杂，表现为典型的断块式盆岭构造。根据地下水的赋存条件，水理性质及水力特征，本区地下含水系统可划分为基岩风化裂隙含水层组、中更新统含粘土砾石含水层组，其中，中更新统含粘土砾石含水层组为区内主要含水层。

1 野外工作方法

本次勘探选用GDP32II仪器系统，采用面积性标量观测方式进行野外数据采集，即在每个测点测量沿测线方向的电场和垂直测线方向的磁场分量。结合该区的区域地质构造特征和本次工作的目的任务，本次物探工作采用面积性标量测量方式，布设两个方向的测线，北西向布设2条测线，北东向布设3条测线，由于受到地形地物等条件的限制，部分测点进行了平移，具体位置见实际材料图（图1）。本次测量点距40m，MN距40m，测线总长度10.2km，测点数255个。

图1 实际材料图

2 数据处理方法

2.1 数据预处理与远区数据频点的选择

为了减少随机干扰、提高数据质量的目的，为后期处理做数据准备。预处理主要包括以下几个方面：根据原始记录及测深曲线形态、数据离差，对原始数据进行人机交互处理，删除一些明显人文干扰的数据块。将每条剖面数据进行拼接，为整条剖面处理做数据准备。用ZONGE公司预处理软件对原始数据进行重排及磁场振幅进行三点滑动滤波处理。本次对近区数据的改正采用人机联作方法对每个测深点数据进行挑选，保证参与反演数据都属于远区及过渡区。

2.2 反演初始模型选择

本次反演初始模型的生成采用3种方法来完成，即原始数据的滑动平均、1D模型的滑动平均模型、均匀半空间电阻率模型三种。反演结果断面图中，三种反演方法获得的电阻率等值线形态基本一致，根据区域地质情况及测井资料，本次反演初始模型选择为原始数据的滑动平均模型做为反演初始模型。

2.3 圆滑系数的选择

圆滑系数的选择主要为Ressmth的选择，反演程序中的Ressmth参数直接控制反演模型数据拟合度与模型粗糙度。为了选取合理的 Ressmth，分别做了 Remsmth=0.1、Remsmth=0.5、Remsmth=1反演试验。根据试验结果，最终反演参数Ressmth＝0.5、水平圆滑系数为10、垂直圆滑系数为1。

3 电性解释

L1线剖面整体以中高阻值为主，连续性较好，仅在33号点出现了视电阻率等值线不连续，总体呈现出高—低—高的三层结构。L2线剖面在7号点约海拔500m处向大号点延伸方向存在一个视电阻率等值线密集变化带，整体呈现出高—低—高的三层结构。L3线剖面在33号点约海拔400m处存在一个视电阻率等值线密集变化带，向小号点方向延伸，整体呈现出高—低—高的三层结构。L4线剖面在27号点约海拔400m处存在一个视电阻率等值线密集变化带，向小号点方向延伸，整体呈现出高—低—高的三层结构。L5线剖面整体电阻率曲线总体比较平缓，呈现出高—低—高的三层结构，仅在35号点约海拔400m处存在一个视电阻率等值线密集变化带，向小号点方向延伸。

4 地热地质条件综合分析

通过对可控源音频大地电磁测深各条测线反演成果图、水平切面图、三维立体图的对比分析，推测勘查区断裂发育和地层的基本情况如下：

4.1 断裂

F1：整体走向北西，倾向西南，倾角为70°左右，为正断层。F1断裂虽然穿过测线L1、L2，但在反演成果图中并无明显反映，可能与断裂穿过该测线的具体相对位置有关，故未在L1、L2的解释图上划分断裂。F2：整体走向北东，倾向南东，倾角约70°，为正断层。F3：整体走向北东，倾向南东，倾角为70°左右，为正断层。

4.2 地层

研究区地层受NE向继承性活动断层和F1、F2、F3断裂的控制，总体上是北西向东南变深的趋势。新生界：为第四系亚粘土、亚砂土夹砂砾层、夹薄层粗砂细砾层，地层厚度200～400m；元古界：上覆为蓟县系雾迷山组地层，岩性主要以白云岩、硅质条带白云岩为主，厚度400～600m；下面为长城系地层，主要岩性上部以白云岩为主，下部薄层砂岩、铁质石英砂岩、泥质粉砂岩及页岩夹白云岩透镜体，底部石英砂岩，偶含片麻岩砾石，地层厚度1100m左右。太古界：为一套遭受麻粒岩相区域变质的变质岩系，主要有变质表壳岩和花岗变质片麻岩两套岩石组成。顶板埋深1600～2200m。