综合物探在中深层地热勘查的应用研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

综合物探在中深层地热勘查的应用研究

发表时间：2021/6/16 来源：《探索科学》2021年5月作者：陈家松

[导读] 本文通过对水文地质、地热条件分析，优选了重点工作区，采用综合物探方法对区内控制构造平面位置、倾向及延伸情况进行探测，最终以物探成果布置了探采结合孔，取得了较好的勘查效果

河北邢台中冶一局环境科技有限公司陈家松 054000

摘要：本文通过对水文地质、地热条件分析，优选了重点工作区，采用综合物探方法对区内控制构造平面位置、倾向及延伸情况进行探测，最终以物探成果布置了探采结合孔，取得了较好的勘查效果
关键词：综合物探方法；地热资源；；勘探；应用
        前言
        综合物探对于其余物探方法来说，工作密度高，不需要较高造价成本，有更为普及的应用价值。在实际的勘探工作中，综合物探则可以有效改善单一探测方式带来勘探数据信息的不足之处。
        1综合物探方法的定义和功能
        1.1综合物探方法的定义
        综合物探方法的定义：为了得到同一个工程测量区域的真实数据，在工程基础勘探过程中不止使用一种勘探方式。具体的综合物探方法需要根据工程测量区域的特点以及勘探目的需求进行勘探方法的选择。具体的开展需要工作人员首先明确勘探工程测量区域的地质资料，对勘探内容进行全面的分析与交流，结合现场调查的具体结果，选择勘探工程测量区域适合的多种勘探方法。
        1.2综合物探的功能
        综合物探方法在实际使用过程中会应用多种的仪器设备以及勘测方法，常见为浅层的反射法、高密度电法以及地质雷达等，有着较高的地质的勘测精准度以及物探分析成果质量水平。由于不同勘探的方式使用不同的技术方法以及仪器设备，就需要勘探工作人员可以在具体工作开展前，根据工程的基础性质，对不同勘探的方法进行综合对比分析，选择最佳的综合物探方法，提高勘探结果的精准性。传统的单一勘探方式往往会受到来自地质情况以及地球物理条件的不同程度影响，存在很大的不足之处。所以需要使用其余勘探方式或者增加勘探方式挽救雷达探测的误差；部分勘探人员在煤矿采空区探测工作选择使用综合物探的探测法，由于其不同工程测量区域的基础性质存在差距，选择多种勘探方式可以对勘探数据进一步完善，提高探测数据的准确性。
        2综合物探法的特点
        2.1工程地质探测方法的选择会受到不同原因干扰
        在工程基础勘探过程中地底情况十分复杂。在收集以及整理相关地底数据的过程中，就一定需要根据具体实际情况开展不同的物质变化的记录。常见的变化物质为：电场、地震能源、磁场以及重力场等。不仅如此，在开展工程基础勘探的过程中，选择探测方式还需要考虑到不同工程测量区域的地底温度以及湿度情况。因为不同的工程基础勘探方法对环境有着一定的要求，环境不满足方法使用条件会导致方法使用得到结果出现误差，所以不同工程测量区域的工程基础勘探一定需要考虑周围的环境，尤其是水域、陆地等环境不不同，选择的探测方法就存在不同。综合物探法虽然工程地质探测深度较小，但是其自身有着较为广阔的使用范围，对于丰富的原始资源均可以进行探测，综合物探法的经济需求不高，综合物探法的勘测成果的质量水平高的同时，施工方法的多样性也是综合物探法的优势。
        2.2工程地质中探测精度较高
        当前建筑行业正在不断的前进发展，工程建筑的难度越来越高，对于工程的地质要求也随之增加，为了更好的保证层次较高的建筑的安全施工，所以工程基础勘探工作要求也越来越严格。为了保证建筑寿命以及使用舒适度，很多建筑施工工程就会对工程地质中探测精度有高要求，保证同一个部分的探测深度所出现的误差控制在合理范围之内。
        3具体应用
        3.1重力测量
        测区的布格重力场整体上呈东南低、西北高的特征，局部异常的强度较大，梯度较陡。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

整个测区内，除北部一处近东西向的低值异常外，其他地区异常走向呈北北东向展布的特点。数据单位为毫加仑（mGal），其为重力加速度单位，1mGal=1×10-3cm/s2。G1异常位于测区中部，异常为狭长带状低值异常，异常走向为北北东向，以梯度最高的异常等值线（8.5×10-3cm/s2）作为异常上限，则异常面积为90m×170m，异常极小值为3×10-3cm/s2。G2异常位于测区北部，异常呈长轴状，异常走向为近东西向，异常面积为120m×370m，异常极大值为8×10-3cm/s2，极小值为6×10-3cm/s2。结合地质资料及岩石密度物性资料分析，G1异常由F5、F6断层之间的岩石破碎带引起；据推测，G2异常可能由隐伏密度不均匀岩体引起。
        3.2氡气测量
        氡属于天然铀放射系列，由于氡为气态，易于在岩石、土壤通过，氡的子体又多为固态，在储存氡气或氡气经过的路径上就有固态氡子体沉淀物存在。通常，构造破碎带附近的RaA浓度较高。工作区RaA浓度基本保持在20～55bq/m3，局部达到150bq/m3，测区中部有一狭长条带状高值异常，异常走向为北北东向，异常范围为100m×630m。异常极大值为150bq/m3。结合已知地质资料分析，氡气测量条带状异常与布格重力异常G1的对应关系较好，为构造破碎的反映。
        3.3CSAMT测量
        重力和氡气异常区做了3条CSAMT剖面。为保证采集数据质量，研究人员尽可能加大收发距布设场源，剔除近区及过渡区数据，利用远区数据做2D反演。在1400m的勘探范围内，反映出垂向分层、横向分块的共同特点，电性结构基本可以划分为两层，第一层为地表及以下30m之间的中低阻电性层，电阻率变化保持在50～500Ω·m，厚度小于30m。第二层为高阻夹有低电阻率带的电性层，其主体为高阻，浅部表现为低阻，电阻率普遍较高，保持在1000～10000Ω·m，电阻率等值线呈倾斜或近水平状分布，部分高阻中间夹有低阻带，低阻带电阻率保持在200～2000Ω·m，厚度变化不等，一般介于50～100m。结合地质资料，该电性层为元古界秦岭岩群第一岩性段（Pt1Q1）地层的反映，浅部的低阻层由基岩分化引起。
        可以看出，三条断面图中电性结构相似，表层中低电阻率带为第四系的反映。第二电性层主体为高阻，部分高阻体之间穿插有低阻带。结合已知地质资料分析，相对低阻带异常位置、电阻率特征、延深等解译成果。
        3.4MT测量
        本小节以3号点为例，由于工作区范围较小，在资料处理解释过程中，研究人员发现，MT曲线类型分布较为一致，而且TE模式和TM模式曲线差别不大（中高频段几乎重合），可以判断工区地质结构比较接近一维地电模型。可以看出，测点形态相似，中高频段有变化，从低频至高频总体呈现次低阻→高阻→低阻→次高阻的变化趋势，与CSAMT测量成果对应关系较好。
        结束语
        结合研究区内地质特征，本文初步得出如下结论。一是工作区布格重力异常分布特征为：东南低，西北高，重力场分布范围呈北北东向展布。二是测区共圈定重力异常2处，氡异常1处。其中，G1与氡气异常由F5、F6断层之间的破碎带引起；经推测，G2异常可能由隐伏密度不均匀岩体引起。三是优选布格重力异常与氡气异常对应关系较好的地段开展CSAMT剖面测量，有效划分地层界限，圈定多处呈低阻特征的构造破碎带。其中，F4、F5位置与产状跟已知地质资料较吻合，本研究推断F6构造破碎带倾向南东，需要进一步研究。经推测，F0为隐伏构造破碎带，其规模较大，具有一定的地热勘探前景。四是MT测量由于工作量有限，未能生成有效的地电断面图，只做了单点频率-电阻率曲线图。经曲线一维拟合反演，本研究大致划分了地层界限，与CSAMT解译成果比较吻合。
参考文献：
[1]邱玉超.该盆地基岩油气藏形成机制及分布规律[D].大庆：东北石油大学，2012：19.
[2]徐睿鑫.综合物探方法在地热勘查中的应用[J].地球，2019（7）：92-93