地?zé)豳Y源勘查中的綜合物探方法研究

宋啟文，張 醒

（貴州省地礦局，貴州 貴陽 550019）

地?zé)崮苁褂眠^程中的便捷性也比較強(qiáng)，環(huán)保效果顯著。通過應(yīng)用綜合物探方法，可保障地?zé)豳Y源勘查的精準(zhǔn)性，減輕能源壓力。

1 地?zé)豳Y源概述

（1）定義。地?zé)豳Y源勘查（geothermal resource exploration）是指為查明地?zé)嵩炊扇〉囊恍┑刭|(zhì)勘測(cè)工作，其中包含了地球物理、化學(xué)以及地質(zhì)綜合調(diào)查，并且對(duì)鉆探以及取樣和實(shí)驗(yàn)等獲取相關(guān)地質(zhì)信息。

（2）成因。相關(guān)學(xué)者普遍認(rèn)為，地球內(nèi)熱的主要來源為各類放射性元素釋放的能量，也包含重力分異熱、化學(xué)反應(yīng)熱等。其中地球重力熱指的是，地球物質(zhì)在重力作用下，會(huì)向地心集中，并將勢(shì)能轉(zhuǎn)換為熱能，地球重力熱在地球成性初期、后期具有很大的作用。相關(guān)研究資料顯示，在45億年前原始地球形成，是一個(gè)未曾分異、低溫、地塵埃的混合體，此階段的主要成分為硅化物、鐵鎂氧化物等。若想有效應(yīng)用放射性元素地?zé)崮埽瑧?yīng)當(dāng)具備兩點(diǎn)。第一，元素半衰期應(yīng)當(dāng)與地球的年齡相當(dāng)。第二，在構(gòu)成地球的巖石中，放射性元素需具備足夠的豐度。

（3）分布。地?zé)豳Y源是從地核朝著地殼傳遞，由于地下構(gòu)造之間的差異性，導(dǎo)致地殼獲得的地?zé)崃砍什痪鶆蚍植肌５責(zé)豳Y源一般集中在板塊活躍地帶。

2 地?zé)豳Y源勘查中的綜合物探方法

地?zé)豳Y源深埋在地下，想要實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的開發(fā)與應(yīng)用，首先，必須要借助相應(yīng)的探測(cè)技術(shù)，清楚地?zé)豳Y源在地下的儲(chǔ)存及分布情況，接著深入分析地?zé)豳Y源的儲(chǔ)存量及開發(fā)、利用價(jià)值。只有在清楚地?zé)豳Y源各項(xiàng)資料與數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能有效提高地?zé)豳Y源開發(fā)以及利用效率。從實(shí)踐來看，國(guó)內(nèi)地?zé)豳Y源有很多勘查方式，遙感以及地震和磁法等較為常用，在地?zé)豳Y源勘查中，應(yīng)用綜合性物探技術(shù)，可避免單一勘探中的不足，提升勘查數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

2.1 不同區(qū)域位置物探方式

第一，城市地?zé)豳Y源勘探，一般采用地震與大地電磁勘探技術(shù)，由于兩種勘探技術(shù)具備不同的優(yōu)缺點(diǎn)，將其組合應(yīng)用，可形成優(yōu)劣互補(bǔ)。大地電磁勘探技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，勘探范圍較廣，具有效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是勘探深度有限，在深層勘探中會(huì)被各類因素屏蔽，無法保障勘探工作的有序開展。地震勘探方式具有深度大、精準(zhǔn)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但是使用成本較高，勘探效率較低，在后期處理中會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間。在勘探過程中通過結(jié)合兩者，可全面提升勘探設(shè)備的抗干擾能力，在提升勘探深度的同時(shí)，從整體上提升勘探精準(zhǔn)性與勘探經(jīng)濟(jì)效益。第二，平原地?zé)豳Y源勘探，平原的面積較為遼闊，地勢(shì)比較平坦，在其勘探過程中，遙感技術(shù)的應(yīng)用效果顯著。通過應(yīng)用遙感技術(shù)，能夠迅速圈定存在異常的地?zé)釁^(qū)域，但勘探過程中會(huì)受到很多因素的影響，難以保障勘探數(shù)值的精準(zhǔn)性。高密度勘探法，具備較高的精準(zhǔn)性，但由于其勘探區(qū)域?qū)儆诘固菪危S著勘探深度的加深，勘探盲區(qū)也逐漸出現(xiàn)。因此，在平原勘探中應(yīng)用遙感技術(shù)，可在短時(shí)間內(nèi)圈定出地?zé)岙惓５膮^(qū)域，在實(shí)際應(yīng)用中具備高精準(zhǔn)度、低成本的優(yōu)勢(shì)，可有效提升經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 地?zé)嵩次锾?/h3>

掌握地?zé)豳Y源特點(diǎn)，才可選取適用的物探技術(shù)，以此確保勘查工作的有序開展。不同地?zé)豳Y源勘探技術(shù)主要包括：第一，承壓型地?zé)豳Y源，在熱的傳遞過程中產(chǎn)生地?zé)岙惓＃话闱闆r下，地?zé)豳Y源在掩埋在地下深層。在地?zé)豳Y源勘探中，電法屬于應(yīng)用較為廣泛的一種，主要是因?yàn)樵诳辈檫^程中，具有高精準(zhǔn)度、高效率的特點(diǎn)。在承壓型地?zé)豳Y源勘查過程中，一般應(yīng)用地震、重力勘探技術(shù)。第二，裂縫型地?zé)豳Y源，由地下深處熱源以及深大斷裂相互聯(lián)通導(dǎo)致。只要存在地?zé)豳Y源的地方，在地下水運(yùn)動(dòng)中，大地電磁與地下水地層不同。

2.3 合理選擇物探方式

地質(zhì)勘探階段通常選用的是物探法，基于地形以及地球物理?xiàng)l件和地質(zhì)環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮。不斷地域存在著較大差異，比如西藏地區(qū)的羊八井，根據(jù)地質(zhì)條件建議選用電測(cè)深面積方法進(jìn)行測(cè)量；京津地區(qū)以重力詳查法為宜，可以對(duì)隱伏熱田進(jìn)行準(zhǔn)確確定。再如，福建福州地區(qū)，采用地面磁測(cè)方法，查明方位以后劃定斷裂帶。

2.4 物探應(yīng)用實(shí)踐

我國(guó)地?zé)崽锓植挤浅５膹V泛，而且地質(zhì)條件相對(duì)比較復(fù)雜。在普查地?zé)崽镆约翱碧竭^程中，需根據(jù)具體條件合理選擇方案。就當(dāng)前國(guó)內(nèi)地形以及地質(zhì)特征來看，按照物探要求，目前我國(guó)有多種類型的地?zé)崽铮热缁鹕綆r型、中生代花崗巖型以及盆地型和灰?guī)r山型等。

3 應(yīng)用案例

某地區(qū)位處松遼盆地北部，蘊(yùn)含豐富的地?zé)豳Y源，為更好的開發(fā)地?zé)豳Y源，應(yīng)用綜合物探法勘探地?zé)豳Y源。參照結(jié)構(gòu)層的物理性質(zhì)、特征，在相應(yīng)資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)。本案例實(shí)現(xiàn)了野外采集數(shù)據(jù)的有效處理，將盆地中重力較低的區(qū)域圈定出來，此區(qū)域?qū)儆趦?chǔ)存層品質(zhì)優(yōu)良區(qū)域。接著使用電法勘探技術(shù)，在資料處理中分析不同地層電性平面分布圖，分析各層地?zé)岬暮浴⒂^察地?zé)豳Y源的縱向變化。按照儲(chǔ)層品質(zhì)、低阻的發(fā)育程度，將其劃分為3個(gè)等級(jí)的地?zé)徇h(yuǎn)景區(qū)。在實(shí)際應(yīng)用中，貴州省黔西南州興義市文旅城四季花城地?zé)峥碧街校秒姶趴辈榧夹g(shù)在該地區(qū)查明了該區(qū)域在2565～2595m存在地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)鉆孔驗(yàn)證了這一點(diǎn)，還可以通過電磁勘查或得地層品質(zhì)、地?zé)徇h(yuǎn)景預(yù)測(cè)等信息，通過應(yīng)用鉆井技術(shù)，也驗(yàn)證了預(yù)測(cè)區(qū)域，最終結(jié)果顯示，在地?zé)峥辈橹芯C合物探的應(yīng)用切實(shí)有效。本案例應(yīng)用電法勘探，主要是因?yàn)殡姺碧绞堑厍蛭锢砜碧街杏脕韺ふ覂?chǔ)熱斷裂構(gòu)造及推斷地?zé)岙惓５难诱狗较蚝头植挤秶^為簡(jiǎn)單和有效的方法之一。電法勘探激素和的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)地?zé)嵘疃葘?dǎo)電率的測(cè)量。主要是因?yàn)榈貙又刑N(yùn)含有冷水和熱水、冷巖石和熱巖石，這些物質(zhì)成分中的電性差異較大。地層中的熱水，不僅含有溶解離子，熱水自身的溫度還高，因此，地下熱水電阻率小屬于最為主要的特征。另外巖石受熱水的變質(zhì)作用的而粘土化時(shí)，也具有電阻率低的特點(diǎn)。因此，用電法所測(cè)得的電阻率低的部分，往往對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)熱層。通過查閱相關(guān)姿麗奧，筆者認(rèn)為重力探測(cè)方式，也可實(shí)現(xiàn)地下熱水的探測(cè)，地下熱水研究中的重力勘探是結(jié)合其它地質(zhì)和物探工作，根據(jù)重力值的變化來研究地下熱水區(qū)基底起伏變化及區(qū)域性的斷裂構(gòu)造的空間展布，以便為分析地下熱水提供依據(jù)。在條件好的地區(qū)，也可以用重力成果確定覆蓋層厚度等。

4 結(jié)語

綜上所述，通過應(yīng)用綜合物探法，開展地?zé)豳Y源勘探工作，可避免單一性物探方式的局限性，全面提升勘探精準(zhǔn)。在未來的發(fā)展中，地?zé)豳Y源勘查工作中應(yīng)用綜合物探方式，可提升勘查效率勘察精度。