物探方法在某溫泉區(qū)地?zé)峥辈熘械膽?yīng)用

周傲

江蘇省地質(zhì)工程有限公司 江蘇南京 210000

地?zé)豳Y源是世界上最古老的自然能源之一，起源于地球的放射性物質(zhì)的衰變和熔融巖漿。地下水的深處循環(huán)和來(lái)自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地深處帶至近地表層。它具有能量大、可再生、清潔等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)一種重要的生態(tài)型資源。科學(xué)勘查和評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源是合理規(guī)劃和開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源的基礎(chǔ)，物探方法又是地?zé)豳Y源勘查中的重要組成部分，其對(duì)圈定地下熱儲(chǔ)位置、評(píng)價(jià)熱儲(chǔ)特征以及研究相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造有明顯效果[1]。為此我們對(duì)該區(qū)段內(nèi)開(kāi)展物探工作，為開(kāi)鑿深井提供科學(xué)依據(jù)。

1 工作方法

本次我們應(yīng)用的物探方法為視電阻率對(duì)稱四極測(cè)深和電剖面法，基本原理是探查電性不同的巖層沿垂向分布的電阻率[2]。為此，在同一測(cè)點(diǎn)不斷加大供電電極距所測(cè)出的視電阻率值的變化，將反映測(cè)點(diǎn)下電阻率有差異的巖層和巖體在不同深度處的分布情況。

該區(qū)溫泉水屬氯化鈉型水，電阻率很低，一般在10ΩM以下，而圍巖為二長(zhǎng)花崗巖，電阻率很高，一般在1000ΩM以上，因此它們之間差異很大，具備地球物理勘探前提。本次采用的最大供電電極距AB=680米。

2 電性特征

2.1 工作布置

本次工作共布置電剖面3條。1線沿A路布設(shè)，共布置31個(gè)物理點(diǎn)，點(diǎn)距20米，剖面總長(zhǎng)600米；2線沿廣場(chǎng)路布設(shè)，共布置23個(gè)物理點(diǎn)，點(diǎn)距20米，剖面總長(zhǎng)440米；3線沿C路布設(shè)，共布置10個(gè)物理點(diǎn)，點(diǎn)距20米，剖面總長(zhǎng)180米。

共布置電測(cè)深剖面2條，分別布置在A路、B路。在電剖面1線和3線電阻率異常部位測(cè)量。I線沿A路布設(shè)，共布置7個(gè)物理點(diǎn)，剖面總長(zhǎng)330米；Ⅲ線沿C路布設(shè)，共布置3個(gè)物理點(diǎn)，剖面總長(zhǎng)100米。

2.2 電剖面特點(diǎn)

電剖面1線共出現(xiàn)2個(gè)低阻異常，分別分布在19號(hào)點(diǎn)和23號(hào)點(diǎn)，當(dāng)AB/2=100米時(shí)，19號(hào)點(diǎn)最低ρs值31．9ΩM，同等條件下，23號(hào)點(diǎn)最低ρs值73．5ΩM，兩低阻體之間有一寬約20米高阻脈狀體相隔，因?qū)挾容^小，可視為同一低阻體。因該溫泉區(qū)溫泉水類型是氯化鈉型，電阻率低，導(dǎo)電性好，因此可以認(rèn)為，電阻率越低，溫泉水越豐富。以此推測(cè)18-19號(hào)點(diǎn)為本剖面主要溫泉分布段。

電剖面2線，未出現(xiàn)低阻異常，當(dāng)AB/2=100米時(shí)，ρs值均在100ΩM以上，因此1線的低阻異常沒(méi)有向南延伸，2條測(cè)線僅隔200米。

電剖面3線布置在1和2兩測(cè)線之間。共出現(xiàn)2個(gè)低阻異常，分別分布在2號(hào)點(diǎn)和8號(hào)點(diǎn)，當(dāng)AB/2=100米時(shí)，2號(hào)點(diǎn)最低ρs值65．2ΩM，同等條件下，8號(hào)點(diǎn)最低ρs值83．1ΩM，2號(hào)點(diǎn)僅1個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)低阻，而8號(hào)點(diǎn)周邊幾個(gè)點(diǎn)均出現(xiàn)低阻。但沒(méi)有出現(xiàn)類同于1號(hào)線19號(hào)點(diǎn)那么低的低阻異常，推測(cè)該低阻異常體往東南方向漸滅。

2.3 電測(cè)深曲線特點(diǎn)

I線東西向布置，電測(cè)深曲線類型大部分為“A”型曲線，曲線前支上升斜率在36°-55°之間變化，曲線尾支上升斜率在28°-40°之間變化。僅20號(hào)點(diǎn)有點(diǎn)特殊，電測(cè)深曲線類型大部分為“AA”型，出現(xiàn)3個(gè)平臺(tái)，中間段上升斜率33°。推測(cè)下伏基巖巖性均為二長(zhǎng)花崗巖，當(dāng)曲線出現(xiàn)平臺(tái)時(shí)，均為裂隙反應(yīng)，且充水。

Ⅲ線南北向布置，電測(cè)深曲線類型均為“A”型曲線，曲線前支上升斜率在38°-50°之間變化，曲線尾支上升斜率均在50°左右。9號(hào)點(diǎn)有點(diǎn)特殊，中間段上升斜率35°。推測(cè)下伏基巖巖性均為二長(zhǎng)花崗巖，當(dāng)曲線出現(xiàn)平臺(tái)時(shí)，均為裂隙反應(yīng)，且充水。

2.4 ρs斷面圖特征:

從I線ρs斷面圖看，20號(hào)點(diǎn)ρs等值線出現(xiàn)低阻漏斗，從ρs等值線分布規(guī)律看，20號(hào)點(diǎn)以西ρs等值線密集幾乎呈垂直狀，而20號(hào)點(diǎn)以東ρs等值線相對(duì)稀疏平緩，與電剖面異常非常一致。推測(cè)下伏基巖為二長(zhǎng)花崗巖，ρs等值線低阻漏斗推測(cè)為斷裂反映且切割深度較大，20號(hào)點(diǎn)以東ρs等值線相對(duì)稀疏平緩段推測(cè)為有淺層斷裂破碎帶。

從Ⅲ線ρs斷面圖看，出現(xiàn)一個(gè)未封閉的ρs等值線出現(xiàn)低阻漏斗帶，該低阻漏斗帶推測(cè)為斷裂所致。

總之，在該場(chǎng)地內(nèi)，推測(cè)有一條北西向斷裂通過(guò)測(cè)區(qū)，途經(jīng)20/I→9/Ⅲ點(diǎn)，傾角陡，傾向北東，推測(cè)斷裂帶寬度約80米，據(jù)20/I點(diǎn)反映該斷裂切割深度非常大，20/I點(diǎn)以東還有一些切割深度較淺的斷裂。我們認(rèn)為以現(xiàn)開(kāi)采熱水井Dg16、TR11、熱1及本次最佳測(cè)點(diǎn)20/I為熱源中心，向東南方向逐漸變窄，Ⅲ剖面可證明這一點(diǎn)。

3 定井建議

根據(jù)電性特點(diǎn)分析，我們將井位1號(hào)井位選在20/I號(hào)點(diǎn)附近；2號(hào)井位選在9/Ⅲ點(diǎn)。

3.1 建議1號(hào)井位物探異常特點(diǎn)

該點(diǎn)地處熱源中心，電測(cè)深曲線類型為“AAA”型，共出現(xiàn)3個(gè)低阻平臺(tái)，AB/2分別是：25-40米、65-100米、220-340米，推測(cè)這些平臺(tái)均為地?zé)岣凰?。該點(diǎn)地處切割深度較大的斷裂帶上，具有較好的深部地下水加熱通道。但該斷裂較陡，井位很重要。定義井深300米，巖性均為二長(zhǎng)花崗巖，在16-32米、52-80米、165-255米間斷性破碎，施工時(shí)注意掉塊。

3.2 建議2號(hào)井位物探異常特點(diǎn)

該點(diǎn)電測(cè)深曲線類型為“AA”型，共出現(xiàn)1個(gè)低阻平臺(tái)，AB/2是65-100米，推測(cè)平臺(tái)為地?zé)岣凰?。該點(diǎn)地處與20/I同一條斷裂帶，切割深度較大，但沒(méi)有20/I反映好，雖然有熱水反映，但埋藏淺，說(shuō)明該構(gòu)造連通性差。定義井深200米，巖性均為二長(zhǎng)花崗巖，在52-80米破碎強(qiáng)烈、90-180米間斷性破碎，施工時(shí)注意掉塊。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)完成該地區(qū)兩口井位的鉆探工作后，我們將實(shí)際結(jié)果和原定推測(cè)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，得出本次的物探推測(cè)結(jié)論是比較準(zhǔn)確的，本次的物探測(cè)試方法，將地質(zhì)的情況與信息進(jìn)行直接反應(yīng)，在地?zé)峥辈橹挟a(chǎn)生了較為顯著的效果，對(duì)今后的地?zé)峥辈樘峁┝溯^好的應(yīng)用基礎(chǔ)，促進(jìn)了該地區(qū)溫泉開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也促進(jìn)了我國(guó)地質(zhì)勘查行業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3]。