淺析電法勘探在地熱勘查中的應(yīng)用

■孟曉琳

（1吉林大學地球科學學院吉林長春130061；2山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院山東招遠265400）

淺析電法勘探在地熱勘查中的應(yīng)用

■孟曉琳1,2

（1吉林大學地球科學學院吉林長春130061；2山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院山東招遠265400）

近年來，電法勘探在地熱勘查中得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先介紹了電法勘探的發(fā)展，通過具體案例分析了電法勘探在地熱勘查中的應(yīng)用，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，對其應(yīng)用過程闡述了個人的幾點看法與認識。希望本文的研究，對地熱勘查工作的相關(guān)實踐，能夠起到借鑒與參考作用。

電法勘探 地熱 勘查 應(yīng)用

1　前言

作為能夠有效提升地熱勘查工作效果的途徑之一，電法勘探的應(yīng)用至關(guān)重要。該項課題的研究，將會更好地提升對電法勘探應(yīng)用的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與方法，進一步優(yōu)化地熱勘查工作的整體效果。

2　電法勘探的發(fā)展

20世紀60年代中期到70年代是電法勘探技術(shù)的提高和發(fā)展時期。在理論、技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等方面激電法、充電法和各種電阻率法等方法都有較大提高和發(fā)展，并且引進了電偶源和磁偶源頻率測深、大地電磁測深、音頻大地電磁測深、甚低頻和地質(zhì)雷達等方法和相應(yīng)儀器。

20世紀80年代至今是電法勘探技術(shù)再提高、再發(fā)展并已臻成熟的時期。我國金屬段，要求電法勘探向深部進軍并具有區(qū)分常規(guī)電法干擾的能力，針對這個要求，針對我國礦業(yè)發(fā)展的要求，不僅對上述已開展的方法技術(shù)作了相應(yīng)的深入研究，而且引進了可控源音頻大地電磁法、新穎時域瞬變脈沖電磁法和電磁測深法、寬頻譜激電法等新的方法技術(shù)及其相應(yīng)的儀器設(shè)備。

經(jīng)過60多年的發(fā)展，我國的電法勘探技術(shù)經(jīng)歷了開創(chuàng)、發(fā)展、提高和成熟的階段，在應(yīng)用領(lǐng)域和理論領(lǐng)域都取得了豐碩的研究成果，并且新技術(shù)和方法在實際中的得到了廣泛而有效的應(yīng)用。

電法勘探是指依據(jù)巖石和礦石的電磁學性質(zhì)（如電磁感應(yīng)特性、導電性和介電性等）去尋找礦產(chǎn)或勘查地質(zhì)構(gòu)造的一種物理的勘查方法。

地熱是一種可再生的清潔能源，是指地殼內(nèi)巖石或流體中可以合理開發(fā)出來并應(yīng)用的熱能，具有可再生、清潔等特點。我國的地熱資源也非常豐富，主要分布在藏南、川西和滇西三大區(qū)帶，約占全國地熱總數(shù)的三分之一。

電法勘探是勘查地下熱水的一種比較簡便的方法，近年來應(yīng)用范圍逐漸擴大，主要用于探測地下熱水的成因和來源、分布范圍及地質(zhì)斷裂構(gòu)造的具體位置等。

3　電法勘探在地熱勘查中的應(yīng)用案例探討

3.1地形地貌、地質(zhì)概況

3.1.1地形地貌

地質(zhì)勘查區(qū)選于豐寧縣洪湯寺的中山地帶，該地帶發(fā)育有西北到東南向的河流，山峰林立，四周分布著大小不一的山間溝谷。地勢極其險峻，局部地段形成陡峭的懸崖，坡的傾斜度通常大于60°，中低山或呈現(xiàn)出鋸齒狀或呈現(xiàn)為尖頂狀，地形總體來說傾斜于湯河谷底，一般傾斜度為10-20°左右。

3.1.2地質(zhì)概況

該測控區(qū)屬于東西向及新華夏兩大構(gòu)造體系中的豐寧--隆化斷裂帶，巖石碎裂形成了壓扭性或壓性的斷裂破碎帶，并伴有張扭性和張性斷裂。洪湯寺溫泉附近發(fā)育有東北向10-30°的壓性斷裂和西北向300-330°的張性斷裂，經(jīng)勘探，初步斷定為西北向湯河河谷為東北向張扭性斷層河谷，東北向斷裂為新華夏壓性、壓扭性斷裂，河谷兩側(cè)可能有小的平行河谷的張性斷裂分布，及溫泉西南部到西北部為燕山期侵入花崗巖。通過對該地的地質(zhì)勘探和以上的地質(zhì)地貌的分析考察，初步認為，該地帶溫泉的形成與出露是由于西北方基巖山區(qū)接近湯河上游地表水和自然降水的滲入和補給并滲入裂縫，裂縫構(gòu)造經(jīng)花崗巖侵入體的深部受熱并在循環(huán)中受阻后，沿著西北向次生張性裂縫上升，溢出地表而最終生成。而且還可以根據(jù)溫泉附近巖石節(jié)理裂縫斷定它是一組傾向西南向，傾角為70-80°的裂縫構(gòu)造，由此可以推測地熱水主要來自于西北方向。

3.2電法勘探的應(yīng)用勘察及推斷解析

3.2.1聯(lián)合剖面法

通過本地區(qū)的水文地質(zhì)調(diào)查，明確了該地區(qū)地表屬于第四系亞砂土，具有明顯的粘土含礫、厚度較薄的特點。所以采用了聯(lián)合剖面法的測量方法，已知供電極距為AB=240m，A1B1=220m，確定供電極距為MN=20m。

3.2.2斷裂構(gòu)造的確定

根據(jù)聯(lián)剖曲線的低阻正交點，我們可以斷定東西向F1為壓扭性斷裂構(gòu)造，及東北向次級壓扭性斷裂相伴生的西北向張性斷裂F2。

而且從聯(lián)合剖面平剖面可見，在背景值上都反映出了相對的低阻正交點，而且排列還有明顯規(guī)律，連線方向近似東西向，與地質(zhì)推測的豐寧--隆化斷裂帶基本吻合，所以我們推測聯(lián)合剖面曲線正交點是東西向的斷裂構(gòu)造所引起的。

3.2.3斷裂構(gòu)造對地下熱水富集與運移的影響

根據(jù)當?shù)氐乃牡刭|(zhì)考察及溫泉的出露條件看，我們可以認定地下熱水的富集、形成及轉(zhuǎn)移的條件定與該區(qū)有幾組斷裂構(gòu)造的力學性質(zhì)有關(guān)，分析如下：F1為東西向壓扭性斷裂，相對地下熱水起阻礙作用；F2為西北向張性斷裂，對地下熱水的流動起促進作用，但是F2的分布并不均勻，分布范圍小而散。所以斷定該勘探區(qū)的地下水的來源與張性斷裂，因F1的阻水作用，只有一部分熱水沿其向下排泄，另一部分則在F2的強壓作用下沿張性斷裂上升溢出。

4　結(jié)束語

綜上所述，加強對電法勘探在地熱勘查中應(yīng)用的研究分析，對于其良好勘查效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的地熱勘查實踐中，應(yīng)該加強對電法勘探應(yīng)用的重視程度，并注重其具體應(yīng)用實施過程的嚴謹性。

[1]楊志鵬.淺議水文和工程地質(zhì)中電法勘測的應(yīng)用 [J].科協(xié)論壇.2014（09）：88-89.

[2]董浩斌.王傳雷.許剛林.分布式智能化高密度電法儀的研制 [J].地球科學中國地質(zhì)大學學報.2015（02）：115-116.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-234-1

孟曉琳（1981～），男，本科，在職碩士在讀，工程師，研究方向為水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地熱資源勘查。