基于江西三爪侖地區液體礦產勘查工作綜合分析

葉洪巖

（北京泰利新能源科技發展有限公司，北京 100000）

1 區域構造

（1）褶皺構造。分為蓋層褶皺和基底褶皺，蓋層褶皺為白崖山～武寧崖復背斜，基底褶皺為修水～武寧復向斜。白崖山～武寧崖復背斜：主要由兩部分構成，分別為震旦系和寒武系，并且后者量相對較少。再北部邊緣區域，寒武系構成了兩個較小短軸次級向斜，軸的方向接近東西，傾角20°～40°，北翼較南翼平緩。修水～武寧復向斜：西起修水古市，東到武寧柘林水庫以東一帶。軸線的方向大約與東西方向平齊，為一倒轉復向斜。項目區處于修水-武寧復向斜南翼。

（2）斷裂構造。工作區附近分布區域性深、大斷裂構造，主要有斷裂：渣津～柘林大斷裂、銅鼓～羅溪大斷裂、宜豐～羅溪斷裂。渣津～柘林大斷裂（F33）：斷裂產狀，西段南傾為主，東段大部北傾，并且傾角的分布范圍在65°～75°。該斷裂和修水河谷北邊方向上的古市～德安深斷裂基本呈現平行狀態，且兩個斷裂具有類似的地質結構，應該是在相同時間范圍內形成，且整個發展演化歷程相同，只是前者的影響深度較后者相對小。沿銅鼓～羅溪大斷裂分布溫泉店，溫度大于40℃，說明該斷裂是一條溝通深部熱源的區域性導熱斷裂。宜豐-羅溪斷裂（F11）：一般性斷裂，走向北北東，沿斷裂分布溫泉點，溫度一般25℃～60℃，為區域性導熱斷裂。

2 地球物理勘查

（1）物探勘查工作部署。根據收集的資料以及現場調查情況，在勘查區布置物探工作。主要選擇的物探手段有可控源音頻大地電磁測深、大地電場巖性測深兩種方法。首先需要在勘查區域使用第一種物探方法，初步確定開發的井位，然后采用大地電場巖性測深摸清地層富水性分布情況。

投入的物探工作量：①垂直斷裂構造布置可控源音頻大地電磁測深剖面9.8公里，點距50m。②重點位置布置大地電場巖性測深8個點。

（2）物探勘查方法基本原理簡介。可控源音頻大地電磁測深法：此種物探勘察方法可以簡稱為CSAMT法，該法把有限長度的接地偶極子作為場源，然后接地偶極子周圍檢測電、磁場參數，基于檢查結果判斷是否存在礦產。本次勘查選用的是赤道偶極裝置來實施標量測量，檢測過程中同時對與場源平行和垂直的電場分量Ex和Hy進行觀測，其中如圖1所示為可控源電磁測深方法測量裝置示意圖。本次勘查中，在電偶源中垂線兩邊分別30°角構成的扇形面積內部設置觀測點，如果接收點與發射偶極源之間的距離比較大時（r＞4δ），那么可以認為測點處的電磁場為平面波。縱所周知，電磁波進行傳播過程中其能量會逐漸被吸收，因此其強度隨著傳播距離的延長而逐漸削弱，當電磁波振幅削弱至地表振幅的1/e時，這時候其傳播距離就被稱之為趨膚深度（δ），該深度也就是電磁法能夠勘探的最大理論深度。

圖1 可控源電磁測深方法測量裝置示意圖

具體操作時，真實的探測深度（d）不一定就是趨膚深度，兩者之間存在一定的偏差。實際操作時探測深度的經驗公式如下式所示：

由上式可以看出，探測深度與頻率之間存在一定的關系，頻率越大則探測深度越小，頻率越小則探測深度越大。因此可以通過調整發射頻率來改變探測深度。

在進行勘查過程中，設備的發射功率無法無限擴大，以此必須將收發間距控制在一定范圍內才可以確保有足夠的信噪比，因此較遠區域就無法滿足該條件，同時部分頻點可能處于過渡區。此時需要針對過渡區進行修正，并且要求rmin＞0.5δ。

野外測量點距50m，測量電極距MN=50m，供電電極距AB=1000m，供電電極采用鋼電極方形布置，每端電極數目不少于30跟，收發距r=5500m～7000m，工作頻率范圍：0.125Hz～8192Hz。

3 物探勘查質量評價及解釋方法

工作共完成可控源音頻大地電磁測深質量檢查點12，該數量占據所有測量點的比例為6.03%。視電阻率平均均方相對誤差4.28%。所采集的數據均在誤差范圍內，可進一步用于地質解釋。大地電場巖性測深點8個，采集深度3000m，采集步長2m垂深。本次物探完成可控源測線9.8km，共計7條測線，依據剖面形態分析其測量過程中很好的避開了干擾區域，數據質量較好，整體物探工作質量較高。 本報告中采用地質結合物探綜合解譯，以區域地質資料以及地質調查成果為主，依據斷裂的平面展布情況，解譯物探成果中斷裂的分布以及深部空間展布情況。

4 勘查工作綜合分析

（1）斷裂綜合分析。地質調查中對于斷裂F1、F2、F3符合程度較好，F4為調查斷裂。

在CSAMT中，Fw1為斷裂F1的顯示；Fw2為F2的顯示；Fw4為F4的顯示；Fw3為推測斷裂，深度上顯示為連續低阻帶。

F1斷裂為項目區主要斷裂構造，在大地電場巖性測深點 D2（450m～550m）、D1（850m）、D5（2300m～2500m）、D6（2300m～2400m）、D4（2600m～2800m）、D7（2300m～2500m）、D8（2350m顯示富水性較差）認為為該斷裂構造的破碎帶顯示。計算F1斷裂傾角在77°左右，與調查認為該斷裂傾角在70°～80°較吻合。

（2）推薦井位。依據勘查工作成果以及現場場地條件，本次勘查工作推薦鉆孔孔位2個。

表1 推薦鉆孔孔位一覽表

ZK1鉆孔：巖性探測點D6#，主力儲水層應為第三、六、七、八、九、十二、十四層，巖性探測技術評價該點為較好儲水層。CSAMT測線2對應第五層-第十層（1000-2300m）低阻顯示，建議設計井深2800m。ZK1為優選鉆孔位置。

ZK2鉆孔：巖性探測點D4#，主力儲水層應為第四、五、六、十、十一、十二、十三層，巖性探測技術評價該點為較好儲水層。CSAMT測線2對應第三層-第十層（800m～2300m）低阻顯示，建議設計井深3000m。

5 井深預測

結合區域地質資料，綜合分析本次工作所獲物探成果資料，推測在所選井位鉆進。為了鉆遇更多的含水層，保證擬建井出水量和較高的出水溫度，降低成井風險，ZK1預測成井深度2800m，ZK2預測成井深度3000m。

6 井身結構設計

本項目地熱井采用二開結構：一開：Φ311.1mm鉆頭鉆進至500m，下入Φ244.5mm×10.03mmN80型表層套管；全井段固井。二開：Φ216mm鉆頭鉆進至1500m，下入Φ177.8mm×8.05mmJ55技術套管；三開：Φ152mm鉆頭鉆進至2800m（3000m）終孔，一般裸眼成井，地層破碎時，下入Φ127mm花管。

7 結論

（1）工作區位于揚子準地臺（Ⅰ）江南臺隆（Ⅱ2）九嶺-高臺山臺拱（Ⅲ4）九嶺穹斷束（Ⅳ9）構造單元，主要斷裂構造為渣津～柘林大斷裂、銅鼓～羅溪大斷裂、宜豐～羅溪斷裂。

（2）銅鼓～羅溪大斷裂、宜豐～羅溪斷裂在工作區西側位置穿過，為溝通深部熱源的區域性斷裂，是區域重要的導熱通道。工作區內北東東和北西向斷裂發育，且相互穿插切割，構成了斷裂構造網絡，為工作區導熱、導水構造網絡。構造在該層易形成構造裂隙，具備形成基巖構造裂隙水的條件，為工作區熱儲層。

（3）本次勘查工作投入了地質調查、物探勘查手段，共完成地質調查15km2；可控源音頻大地電磁測深剖面7條，剖面總長9.8km，質量檢查點12個；大地電場巖性測深點8個。各勘查工作結合程度較高，投入的勘查手段合理。