賀強 洪歐洲

摘要：研究區(qū)位于大別山變質(zhì)巖漿構(gòu)造帶的北部，該巖漿構(gòu)造帶是華北與揚子陸塊最終實現(xiàn)斂合形成的碰撞造山帶，它是以深大斷裂構(gòu)造所圍限的“東寬西窄”的楔形地質(zhì)塊體，間夾于華北與揚子陸塊之中。綜合物探工作主要任務是在前期地質(zhì)及水文等綜合異常較好地區(qū)，采用高精度磁法，圈定隱伏花崗巖體范圍及分布;在工作區(qū)分別進行直流電阻率聯(lián)合剖面、直流電測深、α卡等綜合物探剖面工作，對物探異常進行多參數(shù)綜合分析研究，以控制地下熱水分布范圍或圈定新的地下水水源，為鉆探驗證工作提供參考依據(jù)，研究結(jié)果為綜合開發(fā)利用地熱資源提供了重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：綜合物探法;地熱資源;應用;勘查

隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，旅游行業(yè)日漸成為推動各地區(qū)GDP增長的重要指標，溫泉度假旅游逐漸成為炙手可熱的項目之一。各地方政府紛紛采取措施，加大地下熱水開發(fā)和宣傳力度，此時，綜合物探方法在尋找地下水方面起到了至關(guān)重要的作用。本文將從方法選擇、技術(shù)指標、初步成效等方面系統(tǒng)闡述綜合物探方法在安徽省大別山區(qū)某地區(qū)尋找地下熱水資源的應用實例。

1.區(qū)域地質(zhì)、水文及地球物理特征

研究區(qū)位于大別山變質(zhì)巖漿構(gòu)造帶的北部，該巖漿構(gòu)造帶是華北與揚子陸塊最終實現(xiàn)斂合形成的碰撞造山帶，它是以深大斷裂構(gòu)造所圍限的“東寬西窄”的楔形地質(zhì)塊體，間夾于華北與揚子陸塊之中。整個造山帶以北西向主體褶皺和數(shù)條走向北西—近東西向斷裂形成區(qū)域構(gòu)造的基礎和骨架，控制了褶皺帶的總體構(gòu)造格局;同時被數(shù)條近于平行的北東向斷裂所切割，形成“南北成帶，東西成塊”的構(gòu)造格局。

研究區(qū)地表水體不發(fā)育，僅有湯河自南向西北流徑礦區(qū)，屬陡沙河支流，最終流入白蓮崖水庫。該河汛期流量較大，旱季流量甚微，一般常年不斷流。

研究區(qū)內(nèi)各類巖石的電阻率ρ都在n×102Ω·m～n×104Ω·m，而熱泉水電阻率僅在17Ω·m～22Ω·m范圍變化，兩者電性差異幾十倍乃至幾百倍，圍巖相對于富水的構(gòu)造破碎帶是高阻地質(zhì)體，所以物探用電阻率法尋找地下熱田和地下熱水構(gòu)造破碎是具備良好的地球物理條件的。

2.綜合物探工作方法選擇

根據(jù)設計方案，本次物探工作具體實施方案為：先通過高精度磁法掃面、電阻率聯(lián)合剖面法、α射線剖面測量進行快速、初步尋找斷裂及其破碎帶位置，后在異常最佳部位進行電測深剖面工作，最終確定其含水性、埋深和產(chǎn)狀。電阻率聯(lián)合剖面法從理論與實踐均較為成熟，并且對風化裂隙水和構(gòu)造裂隙水發(fā)育地段反映較為靈敏。對其圈定的低阻正交點較好部位進行電測深剖面工作，觀測其視電阻率ρs、視極化率ηs、半衰時St、衰減度D等參數(shù)，利用多參數(shù)進行綜合推斷解釋，以盡量減少物探異常的多解性。

3.野外工作參數(shù)

1∶5000高精度磁法掃面工作觀測網(wǎng)度50m×20m（線距×點距）。測線編號50-98線，共49條，測點為單編號，測點范圍50-100點;剖面方向180°～0°，實測面積4.59km2。

直流電剖面法設計剖面8條，實測剖面9條，測點為雙編號，其中4、6、8、10、12、14、16、18線剖面方位角161°，測點距均為20m，剖面點線號范圍均為50-102點;新增1剖面方位角55°，測點距為10m，測點觀測范圍130-230點。

聯(lián)合剖面法采用AO=BO=110m、220m兩種供電極距，測量極距MN=20m，點距20m。測點O為MN中點，無窮遠C極垂直測線方位，且長度大于5倍OA。聯(lián)合剖面法觀測范圍4、6、8、10、12、14、16、18線，測點范圍50-102點;后根據(jù)工作需要，新增1線，測點觀測范圍130-230點，測量極距MN=20m，點距10m。

電測深工作選擇垂向?qū)ΨQ四級測深裝置進行，供電極距AB/2最大為500m，最小為3m;測量極距MN/2最大為60m，最小為0.5m。分別在8線、新增1線聯(lián)合剖面法圈定異常好的地段布設實測了8個、9個測深點。

在聯(lián)合剖面法異常較好的1、6、8、10、12線進行了α卡測量工作，其位置與聯(lián)合剖面法同位。α卡測量時取位置在40cm～50cm深處原狀土壤進行測量，并記錄了相應的干擾點。

4.綜合物探工作異常特征及解釋推斷

4.1高阻、中磁組合異常

主要分布在145/19～150/23.2點一線上，位于湯河北段河床內(nèi)。聯(lián)合剖面高阻異常表現(xiàn)為ρsA、ρsB同步上升，形態(tài)規(guī)則，相鄰曲線連續(xù)較好。視電阻率平均峰值達1600Ω·m以上，峰值兩側(cè)梯度陡。且峰值由北向南逐漸降低，到18線視電阻率降至500Ω·m的相對（兩側(cè)）低阻。與高阻相對應重合的是△Z高磁異常，其異常范圍比高阻一查略寬。峰值500r，兩側(cè)梯度平緩，單大號點一側(cè)較小號點一側(cè)梯度為陡。推斷為以蛤蟆石為交點的近東西向、北西向二組花崗巖脈充填的斷裂構(gòu)造所引起。有聯(lián)剖二組不同極距視電阻率曲線特征點的位移性，推測其構(gòu)造產(chǎn)狀近于直立，它橫切湯河起著阻礙地下水流動的作用。

4.2低阻、高磁組合異常：

主要分布在工區(qū)南部125～145/13——125～145/17點附近。聯(lián)合剖面視電阻率平均峰值200ΩM，在大號點低阻帶內(nèi)一側(cè)有明顯低阻正交點，交點兩側(cè)視電阻率變化平緩，與低阻對應重合的是高磁異常，其峰值達2500r，峰值內(nèi)有次級異常波動。△Z曲線在大號點一側(cè)梯度較陡，并與負磁異常相接。高磁異常在小號點一側(cè)延向工區(qū)以外。推斷確定區(qū)內(nèi)8條斷裂及破碎帶，其中北西向、近南北向和近東西向的有6條（F1、F2、F3、F4、F5、F7），北偏東向的有4條（F6、F8、F9、F10）。并認為斷層在南段具有破碎帶性質(zhì)。在155/15.5～17點附近地質(zhì)見到構(gòu)造碎裂巖，也證實了這一點。

4.3低阻、低磁異常

主要分布在155/10～155/17點一帶附近，位于工區(qū)南部鷹咀巖已知溫泉周圍河床及其東岸坡地一帶，自電、聯(lián)剖及△Z異常均具有明顯得走向和連續(xù)性，△Z負磁異常尤為明顯，在15.5線低達-2000r，寬達150m。這負異常在相鄰線上梯度明顯變陡，僅為-500r左右的起伏。

與負磁異常對應的聯(lián)剖低阻，反映在13.5～18線上呈寬緩一片，平均視電阻率在200Ω·m左右，并有明顯低阻正交點。自電負電位異常形態(tài)及位置與負磁異?；绢愃魄椅呛稀Ｗ噪婋娢幌鄬蓚?cè)達-25mV。

4.4聯(lián)合剖面低阻正交點或同步下降異常

主要分布在工區(qū)中部及湯河以東坡田內(nèi)，低阻正交點均為規(guī)則，交點平均視電阻率一般在500Ω·m左右。這些低阻正交點（或PAS、PAS同步下降異常）大多數(shù)還與有規(guī)律的負磁異常大體對應。但這些異常多數(shù)僅在相鄰2根～3根測線上具有一定的連續(xù)性。

從聯(lián)合剖面Aо=110m和Aо=210m得二種極距上，視電阻率曲線僅有幅值上的變化外，形態(tài)及特征點的位移變化不大。為了對比曲線，我們作了Ps比值F曲線，其反映特征與聯(lián)剖基本一致，只是在曲線變化復雜段上特征點更清楚了。

4.5電測深曲線特征

由于受地形的影響和地層受到構(gòu)造運動或火成巖漿的傾人等，使地層傾角過大。因電測深曲線類型變化復雜些，但大體可以為HA型和HK型兩種，局部地區(qū)還出現(xiàn)A型及H型曲線。從等Ps斷面分析，各剖面上均有波浪起伏，基本上反映了上述特征。

綜合上述異常特征推測：8線92點附近很可能有含水構(gòu)造存在，向北西西微傾，低阻異常體中心埋深約70m（以AB/2為解釋推斷深度），埋深450m以下可能還有另一層低阻異常體存在。1剖面192點可能有含水斷層構(gòu)造存在，其埋深約為60m，厚約240m;300m下很明顯的半封閉高值等值圈為下伏高阻巖體（花崗巖）產(chǎn)生。兩處低阻異常體均很可能由含水構(gòu)造產(chǎn)生，為下一步鉆探驗證重要部位。

5.結(jié)論

根據(jù)綜合物探方法提供的鉆孔位置，最終經(jīng)過502m鉆孔驗證，成功打出地熱井一處，經(jīng)過連續(xù)90h抽水試驗觀測，出水水溫達66°C，日出水量超過400m3。成為該地區(qū)尋找地熱資源的一大突破，為當?shù)亻_發(fā)旅游業(yè)提供了地熱資源保障。該地熱井位于大別山（六安）國家地質(zhì)公園園區(qū)之一的銅鑼寨景區(qū)內(nèi)，是一項重要的水文地質(zhì)遺跡，同時具有極高的醫(yī)療保健及科研價值，對于當?shù)芈糜螛I(yè)發(fā)展更具有重要綜合開發(fā)利用價值。

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