周冠一
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊,安徽 安慶 246000)
在地下水資源勘探過程中,激發(fā)極化法以及高密度電法、支流電測深法、瞬變電磁法等電法勘探手段的應用比較普遍,發(fā)揮著非常重要的作用。而可控源音頻大地電磁法(CSAMT法),更是以其探測精度高、深度大,強大的抗干擾性,橫向分辨率高,高阻層屏蔽作用影響小等諸多優(yōu)勢,并廣泛應用于地熱資源勘探之中。下文結(jié)合實例對CSAMT法在地熱勘探中的應用展開探析,旨在為相關工作的開展提供有益參考。
CSAMT法興起于20世紀80年代的末期,是一種非常重要的地球物理勘探技術手段,在電磁波傳播理論以及麥克斯韋方程組基礎上,在地面上將水平電偶極源的電場與磁場導出,通過地面將正交與地面的水平電磁場(Ex,Hy)觀察到,便能將視電阻率(Ps)地下數(shù)據(jù)進行獲取。
圖1 溫泉CSAMT法勘探測線布置圖
(1)測區(qū)概況。為了進一步尋找地熱通道,將更大涌水量的泉眼打通,通過CSAMT法對工作區(qū)進行再次勘查。前任研究成果得出,該溫泉為低溫溫泉,在山間盆地位置產(chǎn)出,受控于變質(zhì)巖系與花崗巖體接觸帶。震旦系上統(tǒng)的變質(zhì)巖系是工作區(qū)的主要地層出露,同時局部還發(fā)育花崗巖。
(2)方法技術。尋找含水斷層破碎帶是此次勘察的重要目的,并在此基礎上對地熱通道進行尋找。因此,將可控源測線4調(diào)設置在已知溫泉周圍,按照間隔100m線距進行設置,點距范圍控制在40m,具體布置測線圖,通過圖1表示。
(3)成果解釋。結(jié)合前人在測區(qū)CSAMT法以及直流電法勘探經(jīng)驗,認為此次測區(qū)尋找的含水斷層破碎帶應當是低阻異常特征。此次CSAMT法4條測線視電阻率剖面圖顯示,明顯低阻異常主要出現(xiàn)的1線,剩下的3條測線也有低阻異常特征發(fā)生,在視電阻率上3、4線非常類似,因此,將其作為對象開展分析解釋。依照此次CSAMT法勘探以及2條測線的視電阻率剖面圖(圖2、圖3)情況來看,低阻異常區(qū)在測區(qū)具有非常大的面積,低阻異常區(qū)在2調(diào)剖面圖的分布情況顯示。
圖2 溫泉CSAMT法勘探2線視電阻率剖面圖
狹長低阻帶主要分布在2線4號(樁號160)以下270標高處,和3線4號處深入地下的狹長低阻帶可能想通。向4線位置進行延伸。靜態(tài)效應可能貫穿3條線的低阻帶造成影響,使其逐漸的拉長變大,電阻率在低阻帶的兩側(cè)表現(xiàn)為高阻特征,高角度含水層破碎帶可能是造成這一特征的主要原因,因此,認為F2斷層分布于次。
同時有個低阻帶(50Ω·m以下)分布于標高250m~200 m2線已知溫泉點下方位置以及標高150m~200m水溝下方位置上,該溫泉點可能與之有關;低阻異常區(qū)并在標高100m以下的2線9號點(樁號360)上分布,3線9號點下部同樣如此。認為F1斷層分布于此。
圖3 溫泉CSAMT法勘探3線視電阻率剖面圖
另外高阻異常分布于水溝下方以及溫泉點兩個低電阻之間,主要由于花崗巖體侵入所導致。依照F1、F2斷層位置以及F1斷層之間花崗巖體進行分析,和地熱通道相通的F1斷層,所以,地下水儲藏于F1斷層破碎帶內(nèi),受花崗巖體侵入,對其進行加熱,再加上壓力作用的影響,向地表涌出,發(fā)展成當前已知的溫泉點。根據(jù)這種情況,將此次勘探找水靶區(qū)設置為F1斷層區(qū)域的低阻異常區(qū)域。F2斷層區(qū)域的低阻異常在山頂下方分布,綜合分析,未將其作為找水靶區(qū)。
通過CSAMT法進行地熱資源的尋找,雖然未對測區(qū)分布的地層進行詳細推測出,然而卻順利的尋找到熱水源。成功的原因主要是由于:①科學的布置測線,將區(qū)域的已知溫泉和地熱異常區(qū)域都全面覆蓋。②CSAMT法在分辨率上具有良好的橫向分辨率,能夠?qū)鄬游恢贸浞值姆从吵鰜恚咦杵帘尾粫斐珊艽笥绊?,能夠很好的表現(xiàn)出花崗巖下側(cè)的低阻異常。③準確的認識異常分布,更好的揭示出勘察結(jié)果,明顯的低阻異常為地熱通道的主要表現(xiàn)。④靶區(qū)劃分范圍不大,準確精準的鉆孔定位。
作為一種重要的綠色環(huán)保能源,地熱起源的開發(fā)利用越來越受到人們的重視,相較于傳統(tǒng)的能源,地熱資源更易進行開采,應用方便,不會引發(fā)環(huán)境污染,具有非常高的經(jīng)濟效益,同時社會效益以及環(huán)境也非常突出。所以,地熱資源應用前景廣闊,伴隨當前地熱資源應用的不斷擴大,加強地熱資源勘探開發(fā)成為重要的工作內(nèi)容,而地質(zhì)勘探工作作為地熱資源開發(fā)的前提,其重要性也更加的凸現(xiàn)出來。CSAMT法不僅探測精確度高,而且探測深度大,在地熱資源勘探中發(fā)揮著非常重要的作用。本文結(jié)合實踐,利用CSAMT法找尋地熱資源取得較好效果。說明CSAMT法用于地熱資源勘查是行之有效的。