中深层地热勘探上运用综合物探研究

赵玮昌

摘 要： 随着科技不断的发展，同时随着中深层地热勘探技术的不断发展，其勘探方法需要进一步改进。物探技术应用在中深层地热勘探中，不仅可以优化传统勘探方法的弊端，而且在划分地层以及查找地质构造方面都有很好的效果。基于此，本文主要对物探技术在中深层地热勘探中的应用进行探讨，仅供参考。

关键词： 中深层地热勘探;综合物探;运用

【中图分类号】P622     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.013

地热资源的应用发展十分迅速，被广泛应用于发电、供暖、洗浴、生态种养殖等诸多领域，在治理雾霾、节能减排和生态文明建设等方面发挥巨大的作用。但地热田解释手段和勘查方法还没有得到实质性的提高，不同的地热田勘查中物探勘查方法和解释技术还在延续传统的技术理论。因此如何在多种勘查方法种选取一种或几种有效的地热田物探勘查方法，提高地熱田的勘查效果是当前需要解决的重要问题。

1 地热场的特征

1.1 地下热水的成因

地下水能够沿断裂带向地下渗透的深度和可被加热的温度是决定地热田是否发育的关键因素，而地壳脆性—韧性过渡带是控制地下水渗透深度和温度的决定因素。在水源充足的情况下，地下水可以通过岩石脆性带的裂隙带向下运移，在脆性—韧性过渡带不再渗入，并被加热到250～350 ℃，然后再沿着断层或裂隙系统向上运移，在断层附近相对低洼的地区出露地表，即形成温泉。温泉也可以沿表层裂隙系统回流到主干断裂，形成地下热水的深循环系统。

1.2 地热发育模型

现今国内学者将地热的发育模式可分为两大类，一是以断裂控制为主的对流型，二是以中生代断陷盆地控制的热传导型。无论是哪种类型，均与断裂构造有着密不可分的联系。花状构造是典型的走滑断裂组合模式，分为正花状和负花状两种断裂。①正花状构造是聚敛性走滑断裂派生的，属压扭性，断层陡立，向上分叉散开、以逆断层组成的背冲构造。该构造若发育在低孔隙、低渗透的地质体中，则不利于地下水向下运移，更不利于断裂构造型地热系统的形成;②负花状构造是离散性走滑断裂派生的，属张性构造，是一套由凹面向上的正断层所构成的似地堑构造。断裂带呈离散状，主干断裂及派生断裂发育富含孔隙空间，地下水可以沿着断裂渗透至地下，是一种有利于地热系统形成的构造。

2 中深层地热勘探中综合物探的具体应用

2.1 重力勘探的应用

在中深层地热勘探中，重力勘探是常用一种技术。重力勘探技术主要是根据重力变化情况进行合理分析，然后确定相关信息。在中深层地热勘探中，需要对地层岩性和矿物质密度情况进行观察，在进行中会由于工作人员不同的动作，表现出不同的反应效果，由于矿物质密度有所不同，所以重力变化情况也不同，这种情况叫做重力异常。在重力勘探技术应用中，需要相关工作人员做好数据记录工作，特别是做好重力异常数据记录工作，从而更好的进行科学分析，更好的对地热井进行开发。

2.2 磁法勘探

在中深层地热勘探中，通过磁法勘探技术可以对地层进行磁性勘探，然后根据勘探结果，对地质情况和磁场分布情况进行分析。另外在沉积岩勘探中，如果发现磁异动情况比较频繁，而且主要集中在岩浆岩侵入区域，就需要进行高度重视，可以更好的地热源进行分析。

2.3 电法勘探

在中深层地热勘探中，电法勘探技术常用的勘探技术，有着广泛的应用。在中深层地热勘探中，通过电法勘探技术的应用，可以对地热构成条件进行合理分析，然后对地热储藏分布位置进行查找，从而发现异常地层。随着科技的不断发展，电法勘探技术不断进行创新，在现阶段有很多操作方法，可以更好地对地热井进行勘查。

2.4 地震勘探

在中深层地热勘探中，地震勘探技术具有精度高和探测深度大的特点，在中深层地热勘探中得到了广泛应用。在地震勘探技术的应用中，主要是通过相关工作人员手动操作来制作震波，岩层会受到不同程度的撞击表现出不同的状态。在地震勘探技术应用中，在地震波发出以后，会在各个地层进行不断的传播，会出现大量的震波信息，然后对相关信息进行采集，然后对传播规律进行勘探，从而更好地进行勘查。

2.5 可扩源音频大地电磁法的应用

随着科技的不断发展，各种新型的勘探技术得到了快速的发展，其中可扩源音频大地电磁法是一种新型的勘查技术。可扩源音频大地电磁技术的应用，主要是根据电磁波的传播工作原理进行，主要是通过人工向岩层提供音频斜边电流，然后建立电磁场，然后通过电磁发挥作用对周围环境进行勘探。

2.6 探地雷达法

探地雷达法是一种高效的探测方法，可适应较多的地质环境，该技术的英文缩写为GPR，该技术的主要积极效果如下：探地雷达法的操作流程较为简答，其获取的探测结果具有较好的连续性，这对中深层地热勘探有着积极的影响，可显著提高勘测效率，利用该技术对煤炭矿井内部水文地质情况进行勘测，勘测信息的获取速度更快，这有利于缩短勘探工作环节的工期。

2.7 高密度电阻率法测量

高密度电法仪器：重庆奔腾数控技术研究所WGMD-9超级高密度电阻率法测量系统。工作参数：温纳装置、点距10m。测点数71点，共计完成1条剖面，剖面长度700m。反演软件：加拿大骄佳技术公司的Geogiga RImager软件。

2.8 对称四极电测深法测量

四极电测深仪器：重庆奔腾数控技术研究所WDA-1直流激电仪。工作参数：供电电极距AB最大为2 000 m，测量电极距MN=20～80 m，测点点距50 m。共计完成剖面2条，剖面长度共计850 m。数据处理流程：电测深数据进行带线性插值的三角剖分网格化处理，利用Surfer格式软件绘制断面图件。

结束语：总而言之，采用综合物探方法组合，可有效发挥物探方法成本低、效率高、探测深度大等优势，准确查明深部地热的分布特征。采用多种物探方法组合解决信号弱、多解性和多信息融合等技术难题，综合判定断裂构造带的储热特性和富水性，科学圈定地热田分布范围，据物探资料布设地热开采井井位，大大地提高了成井率，缩短了工期，对今后类似地热田勘查具指导或参考意义。

参考文献

[1] 雷国健.综合物探法在地热勘查中的应用[J].有色金属设计，2019，046（004）：52-54.

[2] 刘志龙，胡志明，邵炳松，等.研究综合物探方法在寻找地热温泉中的应用[J].有色金属设计，2019（2）.