摘要：通过开展可控源音频大地电磁法，结合地质资料对物探异常作相应的地质解释：主要是推断物探工作区的断层分布及发育情况，划分具电性差异的岩层，为下步地质工作提供进一步的依据。证明可控源音频大地电磁法在地热勘查有着良好的应用前景
关键词：可控源音频大地电磁法 地热勘查 地热 断层
1 前言
地热资源作为一种清洁能源越来越被人们所重视，但是地热资源埋藏都比较深，只能通过地质水文资料和地球物理勘查结合来预测。可控源音频大地电磁法通过人工场源的方法，获得比较强的信号，能实现抗干扰和获得有效的地质信息，探测深度范围在200-2000米，对地热勘查有一定的指导作用。
2 地质背景
工区处于上思构造盆地北部边缘。出露地层有中石炭统至二叠系灰岩，岩溶发育；下三叠统（T1），下侏罗统汪门组（J1w），下白垩统和第三系的砂岩、泥岩等。
42号亚扭性大断裂通过泉区，141、142号泉眼出露在该锻炼破碎带上。141号泉水从灰黄色泥岩裂隙中涌出，泉水口有石灰化沉淀物。142号泉水从坡积层和冲积层的砂砾石孔隙中涌出，砾石成份为灰白色石英砂岩、含砾砂岩及紫红色泥岩。
地层与岩性从新至老描述如下：、
①E2-Ny2—为第三系上统邕宁群第二段（厚度170～634m）：上、下段为灰白、灰黄色粉砂岩，中段为紫红色泥岩夹粉砂岩，胶结疏松。
② K1X1—为白垩系下统新隆组第一段（厚100m）：灰白、紫红色中厚层细砂岩夹泥岩、粉砂岩、砾岩等，底部以厚层砾岩为主。
③ J1w—侏罗系下统汪门组（厚697～1045m）[其中上思盆地E2-Ny2的下覆层为侏罗纪中统那荡群J2an]：侏罗系上统、中统那荡群为浅黄色—灰绿色中厚层石英砂岩，细砂岩夹薄层泥岩、粉砂岩，侏罗系下统百姓组、汪门组为紫红色薄—中层泥岩夹中厚层泥岩、粉砂岩、细砂岩，底部以中厚层细砂岩为主。
④ T1l—三叠系下统（厚882m）：薄层粉砂岩，泥岩夹细砂岩。
⑤ P1m—二迭系下统茅口阶（厚187m）：中厚层灰岩夹白云岩或团块状白云岩。
⑥C2-C3—石炭系上、中统（含黄龙、大埔组等）（厚84～370m）：上石炭统顶、底部与大埔组均为厚层白云岩、白云质灰岩。
3 地球物理特征
上部地层以砂岩、粉砂岩、泥岩等碎屑岩为主，局部夹石英砂岩，在电阻率二维反演断面上主要表现为低阻特征，局部存在零乱的高阻异常；下部地层主要为二迭系和石炭系高电阻的碳酸盐岩，在电阻率二维反演断面上则表现为有一定规模的层状高阻异常。
在电阻率二维反演断面上，断裂破碎带由于充泥充水使电阻率降低而形成有规律的条带状低阻异常特征，并伴随电阻率等值线产生位移、扭曲等现象；岩溶区可能形成低阻圈闭。炭质岩石具有非常低的电阻率（一般为n×102Ωm）可能造成一些低阻屏蔽影响。
4 工作方法
可控源音频大地电磁法（简称CSAMT法）是以有限长接地电偶极子为场源，在距偶极中心一定距离处同时观测电、磁场参数的一种电磁测深方法。本次采用赤道偶极装置进行标量测量，同时观测与场源平行的电场水平分量Ex和与场源正交的磁场水平分量Hy；然后利用电场振幅Ex和磁场振幅Hy计算阻抗电阻率ρs；观测电场相位Ep和磁场相位Hp，用以计算阻抗相位φ。用阻抗电阻率和阻抗相位联合反演计算可控源反演电阻率参数，最后利用可控源反演电阻率进行地质解释。
5 地质解析
物探工作共施工两条CSAMT剖面，Ⅰ线长3km，方位北偏西35°，点距50米，Ⅱ线长2km，方位南北向，点距50米。
结合已有地质资料和岩性有以下物探推测：
在点号1000-3400，高程-900米到-1600米区域内呈现低阻异常（蓝色虚线区域），根据地质资料，此区域处在二叠系和石炭系碳酸盐岩中，应该显示为高阻，出现如此规模的层状低阻带，推测为含水或者含炭质岩石。如果该区域为含水区域，是很好的储水储热区域，为此次地热勘查开发的重点有利区域。
图1 Ⅰ线地质解析断面图
综合上述分析，根据地热资源的补给条件，储热层，盖层，导水，导热通道等条件。建议在Ⅰ线1900点附近施工一深钻ZK101，设计孔深1400m，直孔。
6 可控源音频大地电磁法在地热勘查的应用前景
根据可控源音频大地电磁法的勘查成果，甲方在设计钻孔上施工一深钻，日出水量6000立方以上，水温40度左右，开发的十万大山布透温泉景区已经开始营业。
可见，可控源音频大地电磁法对查明地下地质情况，寻找低阻体赋存部位、划分深部的地质构造具有明显的优势，充分发挥这些优势可以勘查地热资源状态及生储地热的有利部位，为地热资源开发提供地球物理依据，从而提高地热和地下水资源的开发效率，减少投资风险。可控源音频大地电磁法在地热资源勘查方面是一种行之有效的物探方法。
参考文献
[1]《可控源音频大地电磁法技术规程》（DZ/T 0280-2015）
[2] 石昆法.可控源音频大地电磁法理论与应用[M].北京：科学技术出版社，1989.
[3] 崇左、凭祥幅1：20万水文地质
论文作者:刘伟文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/30
标签：地热论文; 泥岩论文; 砂岩论文; 电阻率论文; 地质论文; 可控论文; 电磁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;