羅 波

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì)，廣東惠州516001）

地?zé)豳Y源是一種寶貴的清潔能源，不僅可用于供暖、發(fā)電，同時(shí)還可提供醫(yī)療溫泉水源，地?zé)豳Y源的開發(fā)利用具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。斷裂構(gòu)造是地下熱水運(yùn)移和溫度傳導(dǎo)的主要通道，故查明勘查區(qū)斷裂構(gòu)造的空間分布特征是進(jìn)行地?zé)豳Y源勘探的重要前提，對(duì)評(píng)價(jià)深部地?zé)豳Y源的儲(chǔ)量有重要意義。常用地?zé)豳Y源勘探手段主要有鉆探法與物探法兩類，前者成果直觀準(zhǔn)確，但勘探成本高，多用于物探異常區(qū)的驗(yàn)證，物探法效率高，適用于地?zé)崽锇袇^(qū)斷裂構(gòu)造的面積性探測(cè)。常用地?zé)豳Y源物探勘探手段主要有電阻率法[1]、大地電磁法(MT)[2]、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)[3-4]以及氡氣測(cè)量法[5]幾類，其中電阻率法作為工程物探領(lǐng)域主要的技術(shù)手段之一，其抗干擾能力強(qiáng)，常用于地下幾米至數(shù)十米范圍內(nèi)的地下電性探測(cè)；MT 與CSAMT 通過天然或人工激發(fā)電磁場(chǎng)探測(cè)地下電阻率分布，其探測(cè)深度大，單點(diǎn)測(cè)量方式對(duì)復(fù)雜地形地貌條件的適應(yīng)性好，其缺點(diǎn)在于接收的磁場(chǎng)分量極易受高壓線交流電磁場(chǎng)的干擾。氡氣測(cè)量法是通過測(cè)量土體中的氡氣含量間接大致推測(cè)地下構(gòu)造的平面分布及傾向的放射性探測(cè)技術(shù)，但此方法無法獲取構(gòu)造的縱向分布特征，多用于地?zé)豳Y源的普查。

本文將電阻率法與CSAMT用于惠州市龍門縣某地?zé)崽锇袇^(qū)范圍內(nèi)地下隱伏斷裂構(gòu)造探測(cè)，根據(jù)測(cè)區(qū)內(nèi)典型物探測(cè)線的異常特征分析，成功探明了兩條控制地?zé)豳Y源導(dǎo)熱導(dǎo)水的主斷層空間分布特征，論文研究?jī)?nèi)容可為地?zé)豳Y源勘探技術(shù)的提升提供參考。

1 工區(qū)地質(zhì)地球物理概況及物探測(cè)線布置

龍門縣地處珠江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)北部邊緣，鄰近南昆山著名風(fēng)景區(qū)，擁有得天獨(dú)厚的地?zé)豳Y源，有“中國(guó)溫泉之鄉(xiāng)”之稱?？辈閰^(qū)位于龍門盆地西部邊緣，地貌類型主要為丘陵和洪沖積平原，中部地帶以孤立殘丘為主，植被發(fā)育，地表切割輕微，局部裸地見砂質(zhì)沖溝，區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，但多為第四系所覆蓋，構(gòu)造形跡以北東向、北西向?yàn)橹?，東西向次之，南北向表現(xiàn)最弱。測(cè)區(qū)深部存在隱伏巖體為上部地層提供熱源，巖漿熱液沿?cái)嗔哑扑閹嫌恐翜y(cè)區(qū)淺表，對(duì)測(cè)區(qū)形成地?zé)崴V田較為有利。測(cè)區(qū)主要巖性有炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖及砂巖，當(dāng)?shù)叵聨r體存在斷裂構(gòu)造時(shí)，地下水會(huì)賦存于構(gòu)造裂隙當(dāng)中，導(dǎo)致構(gòu)造附近的電阻率相對(duì)周圍巖體極大降低，此物性差異提供了電法與電磁法探測(cè)斷裂構(gòu)造帶的基礎(chǔ)。物探測(cè)線總體呈北東向布置，CSAMT 探測(cè)點(diǎn)間距為20m，高密度電法采用溫納裝置，電極距10m。

2 物探成果與解釋

圖1為測(cè)線DS1-DS1′高密度電法探測(cè)結(jié)果，因測(cè)區(qū)頁巖與灰?guī)r均含炭質(zhì)，且?guī)r體較破碎，地表有多處溫泉出露，溫泉水礦化度高，故電法成果顯示地下介質(zhì)電阻率普遍偏低，均小于300Ω·m,里程1090～1210m 附近存在自上而下具有一定延伸的條帶狀電阻率異常梯度帶，異常帶向南西傾斜，傾角約50°，推測(cè)為淺表部斷層F3引起的異常。

圖1 測(cè)線DS1-DS1′高密度電阻率法探測(cè)成果

圖2為測(cè)線DS2-DS2′高密度電法探測(cè)結(jié)果，與測(cè)線DS1-DS1′類似，地下巖土體電阻率小于400Ω·m,其中里程1110～1180m附近電阻率等值線橫向梯度變化明顯(如圖2所示)為斷層F3引起的異常。

圖2 測(cè)線DS2-DS2′高密度電阻率法探測(cè)成果

圖3為測(cè)線CS1-CS1′CSAMT 探測(cè)成果，如圖所示，電阻率剖面縱向上總體呈高—低—高“三層H 型”電性結(jié)構(gòu)，電阻率變化范圍約10～10000Ω·m，其中里程1160m附近電阻率偏低，且等值線向下凹陷，推斷存在向深部延伸的斷層，編號(hào)為F1，傾向北東，傾角陡直，約88°，里程1550～1640m 范圍內(nèi)存在兩條電性變化梯度帶，前者因破碎充填水等因素導(dǎo)致電阻率呈相對(duì)低阻異常特征，斷裂編號(hào)F2，傾向北東，傾角較陡，約85°，后者異常延伸至-150m，推測(cè)為F2的次一級(jí)斷裂F3。圖4為測(cè)線CS2-CS2′CSAMT探測(cè)成果，如圖所示，除里程大于1500m、高程大于-400m區(qū)域巖體電阻率值小于200Ω·m外，地下電性結(jié)構(gòu)與測(cè)線CS1-CS1′較類似，但F1斷層縱向延伸深度變小，約在高程-1050m附近。

圖3 測(cè)線CS1-CS1′CSAMT探測(cè)成果

圖4 測(cè)線CS2-CS2′CSAMT探測(cè)成果

綜合高密度電法及CSAMT 成果可知，測(cè)區(qū)存在北西向斷裂構(gòu)造三條（F1、F2、F3），其中F1、F2切割較深，傾角陡直，為較好的控?zé)針?gòu)造，F(xiàn)3斷層作為次一級(jí)斷裂構(gòu)造，與F2連通，為較好的導(dǎo)熱導(dǎo)水構(gòu)造，地下熱水資源賦存有利部位為斷裂F1、F2與及與F3的接觸部位,根據(jù)物探探測(cè)成果，在F2與F3斷層之間布置兩只地?zé)徙@孔ZK1與ZK2。

ZK1測(cè)溫結(jié)果表明20～60m區(qū)段水溫多介于45℃～52℃，水溫不穩(wěn)定，推測(cè)該處為地?zé)崃黧w補(bǔ)給位置，紊流現(xiàn)象明顯，深度大于60m 水溫逐漸下降，至220m 深度溫度約42℃。ZK2測(cè)溫成果顯示深度小于40m區(qū)段水溫介于30℃～45℃，40～150m區(qū)段紊流現(xiàn)象明顯，水溫不穩(wěn)定，深度150～320m區(qū)段水溫逐步下降，約52℃～60℃，推測(cè)深部有穩(wěn)定冷水灌入。此外，深度小于40m范圍內(nèi)ZK1溫度總體高于ZK2，原因在于F2斷層北東側(cè)巖體在測(cè)線CS1-CS1′范圍內(nèi)電阻率較測(cè)線CS2-CS2′范圍內(nèi)顯著偏高，對(duì)應(yīng)的巖體亦較完整，鉆孔附近地下冷水灌入較少。經(jīng)抽水試驗(yàn)和綜合分析后表明勘查區(qū)地?zé)崃黧w可采量約1839m3/d，估算的地?zé)崽餆峁β蕿?.47MW，屬小型規(guī)模地?zé)崽铮責(zé)崽锏責(zé)崃黧w水化學(xué)類型為SO4·HCO3-Na·Ca 型，屬中性低礦化度淡溫?zé)崴?，地?zé)崃黧w偏硅酸、氟、硫化氫含量均達(dá)到了醫(yī)療礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

電阻率法與CSAMT 相結(jié)合，在物探異常區(qū)域布置水文地質(zhì)鉆探，并開展孔內(nèi)溫度測(cè)試的綜合勘探手段可有效應(yīng)用于地下深部地?zé)豳Y源的探測(cè)與儲(chǔ)量評(píng)估，當(dāng)勘查區(qū)域不存在大面積高壓線電磁干擾的情況下，CSAMT 對(duì)隱伏深埋斷裂構(gòu)造的探測(cè)效果較傳統(tǒng)電阻率法更好，斷裂構(gòu)造在電法與CSAMT 剖面上均體現(xiàn)為電阻率等值線橫向變化梯度大、縱向上呈現(xiàn)帶狀低阻異常區(qū)，含地?zé)崴臄鄬訋潆娮杪手刀嘈∮?00Ω·m，局部賦存高礦化度溫泉水的區(qū)域 電阻率值可小于50Ω·m。