浙江有色地球物理技术应用研究院有限公司 浙江省绍兴市 312000
摘要：可控源音频大地电磁法（CSAMT）是20世纪80年代末兴起的地球物理勘探技术，理论研究方面于20世纪70年代由加拿大学着提出，并在80年代中期得到了发展和推广，它以地壳中岩、矿石的电物性差异为物质基础，观测和研究目的区的人工电磁场的变化，经过计算得到地下电阻率分布，进而解决地下空间不同电性体的问题。随着技术的发展，将CSAMT应用于水资源、地热资源、金属矿资源以及工程勘察、煤田地质灾害预测等领域。在此仅就CSAMT法在地热勘查中的应用做些分析，以供参考。
关键词：可控源音频大地电磁法；岩溶裂隙；地热勘查；应用
前言
随着对清洁能源地热的不断开发和重视，地热被广泛应用在不同的领域，例如用于温泉沐浴、医疗、建造农作物温室、水产养殖以及烘干谷物等方面。地热是一种经济效益高、污染小的能源，在经济发展的过程中地热能的开发利用是十分重要的环节。在一定程度上地热降低我国经济对于煤炭消耗的过分依赖，减轻了大气污染，因此，我国要充分的利用地热资源。
1背景及意义
随着中国大气污染的日益严重，煤烟型污染已经成为中国最显著特征，造成我国大气污染的最主要原因之一是直燃煤。因此，减轻大气污染，保护环境，建立发展集约型环保型经济的重要方式，无疑就是利用地热资源。同时，随着人们生活水平的日益提高和中国现代建设的迅猛发展，能源需求在21世纪将会越来越大，在某些方面地热能比风能、太阳能、潮汐能具有更优势的特点。
2 CSAMT方法在地热勘察中的应用
通篇主要是根据不同的发展趋势，将低碳环保能源开发的使用方面和当下发展的趋势相互连接在一起，并通过在理论上，对CSAMT法进行深入彻底的研究，把地热资源勘探作为这次研究的主要出发点，为了全方位的加强数据采集的精准度，改善以往常常被忽略的问题，我们需要高度重视对野外生产方面的注意力，并详细的对CSAMT的不同方面进行介绍，以便于在能源的使用、矿产的开发及在水工环物探方面得到了更好的服务。通过对不同国家在相同研究内容上的参考，主要从以下几个方面进行探讨研究。
2.1 CSAMT方法简介以及特点
（1）CSAMT法的简介。该方法是一种古老的物探方法，兴起于上世纪八十年代，在MT法的基础上不断发展，成为当今的一种地磁勘探方法。利用电磁感应独特的趋肤效应，以及低频电磁穿透能力深，高频电磁穿透能力浅等因素，探测深度会随着频率的变化而变化，因此，利用这种原理可以研究不同深度下的地质情况，得出合理化的信息。（2）CSAMT法的特点。首先，CSAMT法能够克服天然场源信号本身的微弱性，具有非常强的抗干扰能力，能够消除大约1000Hz的“死频”现象。其次，CSAMT法与传统的瞬变电磁法以及直流电法比较而言，CSAMT法的勘探深度更强。再次，CSAMT法的横向分辨能力非常强，能够十分容易的知道断层所在的位置，同时CSAMT法也具有纵向分辨能力，能够对地层进行分层。最后，CSAMT法可轻松穿透高阻层，高阻层对CSAMT法的屏蔽作用非常小。因此，CSAMT法广泛应用于水文地质勘查、地质调查、深部金属以及地热资源勘查等领域中，并在这些领域中均取得了非常好的效果。
2.2 CSAMT方法在地热勘查中的优势
可控源音频大地电磁测深法在工程应用方面具有较强的分辨能力和抗干扰能力，正是因为具备这种能力，所以在城市的周边进行地热勘探是非常合适的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，采用这种办法进行野外的数据收集，可以得到稳定可靠的数据，获得显著的勘探成果，并能够充分反应出复杂断裂的情况以及地下不同构造单元的电性，目前文化的感染在城市周边较为严重，但是可控源音频大地电磁测深法运用在水热型地热勘探的效果是非常好的，因此，我们应该在地热勘探中大力运用此种方法，广泛的应用在各类工程建设中。
3地热构造的特点及勘查
地热资源根据其成因可分为异常型和自然传导型两种，异常型虽效果更好，埋深更浅，但分布受岩浆岩等地质构造影响较大；对传导型地热田来讲，地热水温度取决于热储盖层的地温梯度及热储层的埋藏深度，因而决定了地热异常区或可供开发利用热异常范围应符合下述条件[2]：（1）具有一定厚度的储热盖层。（2）埋藏深度一般在1000～2000m。（3）具有较好的导水导热通道。CSAMT法是一种间接勘探方法，即从寻找导储地热的有利构造入手，具体来说因具有以下特点的构造部位：（1）反演拟断面图上的低阻圈闭区或低阻条带，且横向或纵向上达到一定规模，这意味着可能存在控水导热的构造破碎带。（2）具有一定厚度的盖层，这对于自然传导型的中低温地热，尤其重要。
4勘查实例
某地CSAMT法地热勘查：勘查区布置了2条CSAMT法测线，测线范围内地形中间低两头高，较为平缓，相对高差80m。工作区主要以侏罗系、白垩系和燕山早期岩浆岩为主。剖面长320m，测线方位81°。从卡尼亚视电阻率异常断面图上分析：在横向上，920桩号两侧呈现明显电阻率值差异，测线小号（西部）段相对大号电阻率异常值较大，电阻率值>200Ω·m，基岩（花岗岩）电阻率值一般（>1000Ω·m），结合地质资料，勘探区有裂隙水赋存于基岩中，造成实测基岩电阻率值下降，认为测线小号段为黑云母花岗岩体反映；而大号端平均电阻率值50Ω·m左右，根据以往工作经验，白垩系砂岩、砂砾岩孔隙较多，电阻率值较低，认为大号段低阻异常系白垩系引起。由930#桩号，标高220m至1230#桩号，标高-350m一线两侧视电阻值呈现明显差异或是低阻梯级带，推断沿该线存在一较大的断裂F1，倾向南东，倾角70°左右。在960至1230桩号段，标高-150m左右存在一低阻极值异常区，本区断裂构造带或两侧裂隙发育带中赋水现象明显，认为该低阻异常属断裂构造带赋水引起。剖面长320m，测线方位81°。在横向上，960桩号两侧呈现明显电阻率值差异，测线小号（西部）段相对大号电阻率异常值较大，电阻率值>200Ω·m，基岩（花岗岩）电阻率值一般（>1000Ω·m），结合地质资料，勘探区有裂隙水赋存于基岩中，造成实测基岩电阻率值下降，认为测线小号段为黑云母花岗岩体反映；而大号端平均电阻率值50Ω·m左右，根据以往工作经验，白垩系砂岩、砂砾岩孔隙较多，电阻率值较低，认为大号段低阻异常系白垩系引起。由940#桩号，标高230m至1230#桩号，标高-350m一线两侧视电阻值呈现明显差异或是低阻梯级带，推断沿该线存在一较大的断裂F1，倾向南东，倾角70°左右。在1000至1230桩号段，标高-150m左右存在一低阻极值异常区，本区断裂构造带或两侧裂隙发育带中赋水现象明显，认为该低阻异常属断裂构造带赋水引起。
结束语
对于目前的地热勘探开发深度来看，CSAMT法具有明显的优势和适应性，具有较好的穿透性和较深的勘探深度，可以有效穿透数百至上千米的低阻覆盖层（如红层，电阻率50Ω·m左右），进而可以探明中深部的地电结构特征，特别是与地下（热）水密切相关的低阻含水构造体的赋存部位，同时其在纵、横向上具有较高的分辨率，对于一定埋深范围内与围岩存在一定电性差异，且具有一定宽度和延展深度的低阻异常体具有较明显的指示作用，其必然在中深部地下水或地热勘查中发挥越来越重要的作用。
参考文献：
［1］郭建波.微分测深法及其应用［J］.西部探矿工程，2013（07）.
［2］李静和，吕玉增，李星.三维多极距中梯测深的模拟研究［J］.地质与勘探，2012（06）.
［3］陈煊，胡树林，郭志，等.可控源音频大地电磁测深法在永定河隧道勘察中的应用［J］.工程勘察，2013（01）
论文作者:张建卫
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第28期
论文发表时间:2019/8/26
标签：地热论文; 电阻率论文; 异常论文; 基岩论文; 标高论文; 裂隙论文; 电磁论文; 《建筑模拟》2019年第28期论文;