王正茂 高建平 李小瑞
北京勘察技术工程有限公司 北京 100192
摘要：开发和利用干热岩资源是未来发展的大趋势，本文以福建漳州某工作区为例，在全面收集工作区以往成果资料的基础上，通过重力和MT勘查手段发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂，寻找干热岩体。为提出干热岩科学钻探孔位提供了依据。
关键词：干热岩；重力勘察；MT
前言
通过完成该工作区1∶5万区域重力测量、1：2.5万重力剖面测量和大地电磁测深测量数据采集和数据处理。在全面收集工作区以往地质、地球物理、地球化学和遥感调查等成果资料的基础上，综合研究，查明研究区内引起重力异常的地质体的形态、部位、性质、深度，发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂，寻找形成干热岩体最有利区域。
1 工作区概况
工作区地势特点西北多山，东南临海，地势从西北向东南倾斜，依次出现中山、低山、丘陵、台地、平原。漳州地区地层出露主要为侏罗纪上统南园组上第三系佛昙群，岩性主要以凝灰岩、凝灰熔岩和玄武岩为主，主要分布于南靖、平和和长泰一带。第四纪地层在区内展布，成因上有洪积、冲积、海积残积，地貌上则构成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地，残积土主要在漳州—长泰大面积展开。侵入岩在本地区分布较广，主要以花岗岩、闪长岩等酸性侵入岩为主。
2重力异常推断解释
由于断裂构造的作用，导致沿断裂线两侧岩石密度出现差异，可以在重力异常图中留下踪迹。如沿断裂线可能有侵入岩或其它地质体分布；因断裂导致两盘发生垂向或水平运动产生断距或错动，使后期沉积与改造存在差异。这些差异变化在重力场中会有所反映。故依据重力资料，尤其是布格重力异常图，能够识别与断裂有关的地质构造现象。归纳而言，依据布格重力异常识别断裂的标志如下：
（1）重力异常梯度带。
（2）等值线宽度突变——即等值线的收拢或离散。
（3）等值线方向不是保持稳定或渐变弯曲而是突然转折。
（4）异常轴方向转折与错断。
（5）多峰异常极值区之间的鞍部。
（6）狭窄带状或串珠状分布线性异常带。
根据布格重力异常图，结合以上识别原则，进行断裂构造识别，全区共识别出15条断裂，参见图2-1。
图2-1 重力异常推断断裂分布图
布格重力异常图中（图2-2），区内重力场呈现为西低东高特征，重力场在-7mGal到12mGal之间变化。测区西部重力低范围内局部重力高发育，与局部裸露的火山岩有关，汀仔岭重力低与火山沉积盆地有关，深部隐伏有花岗岩体。大乞寨附近的局部重力高突兀醒目，可能是下伏有其南侧出露的花岗闪长岩或闪长岩有关。浮宫以东重力场突然升高，推断有F1断裂导致，东部重力高推断与燕山期花岗闪长岩有关。
图2-2 测区布格异常图
3 MT异常推断解释
L1测线近东西向，各地层内部电性在水平方向均有成层性，但由于电性变化的复杂性，不同地段存在横向电性差异。
侏罗系地层电阻率约为200欧姆米，层状分布于100至290号点。其中西部100至190号点出露于地表，厚度在500米以内，190号至220号点之间被隆起的花岗岩阻断。东部220至290号点侏罗系地层隐伏于第四系之下，厚度在800米以内呈不均匀层状分布。
第四系地层电阻率约为100欧姆米，主要覆盖于220至320号点之间，厚度从几十米至上百米，呈不均匀层状分布。
花岗岩在测区深部广泛发育，在测区深部1至7公里处花岗岩电阻率的横向变化很大，测区西部100至190号点花岗岩的电阻率在1500欧姆米左右，中间140至160号点之间夹杂着近垂直带状的电阻率在2500欧姆米左右的高阻花岗岩体，向东190至240号点以下则为电阻率为3000及更高的高阻花岗岩体，向东岩体的电阻率降为500欧姆米及更低。深部7至10公里的花岗岩体主要表现为一个半熔融状态的一个低阻花岗岩带，该低阻带在170至240号点被高阻的花岗岩体给阻断，低阻与高阻花岗岩电阻率差别巨大。花岗岩为热量的主要载体，是该区寻找热干岩的主要岩性，推测深部半熔融状态低阻体为热量的主要来源，高阻花岗岩则为热量的主要存储载体。
图3-1 L1线大地电磁测深反演结果图
4 干热岩体分析
干热岩要求地热系统深部有热的来源，有供热母体；内部完整裂隙少，或有一定的自身生热功能；上部有盖层分布，对深部热矿藏有温度保护作用。对于本区，若以花岗岩为干热岩勘探目标，相应的物理特性是：
（1）干热岩电阻率呈现为中高电阻，且横向电阻率变化少，横向层位稳定；深部有半熔融态的低阻供热母体。
（2）磁场略强，花岗岩中含有少量的铁磁性物质，具有较强的放射性衰变特征，形成内部衰变生热与深部母体供热两种热源，磁性居里面深度变浅。盖层为火山岩时磁场具有波动跳跃特征。
（3）花岗岩重力场表现为重力低，花岗闪长岩重力场表现为重力高。区内重力场变化平稳，断裂少。盖层为火山岩时重力场具有盆地重力低特征。
（4）位于莫氏面减薄区，地质历史上地震活动强烈、第四系有火山活动，地温场为地温热异常区。
具有以上特点的地温异常在本区识别出两处，分别位于MT110点附近和MT210点附近。
5结论与建议
（1）结论
本次在工作区进行的重力扫面和重力精测剖面，MT剖面工作，在原有地热物化探工作的基础上，更细致地剖析了靶区内的隐伏岩体与断裂展布，以及基底构造特征和基底性质。通过结合大地热流及地温梯度等的研究，加深了对干热岩的认识。我们认为，应该避开断裂，选择断裂附近，花岗岩体横向电性特征连续，深部隐伏或靠近可能与半熔融状态有关的低阻层，且通过物探工作证明岩体有较大延深，体积也较大，且有较好盖层的地方布孔。
（2）建议
工作区莫霍面及软流圈和等温居里面埋藏浅，处在地幔上隆地区。热流值探测发现在漳州附近有壳内部分熔融区，地热异常区有深部热背景。因此，本地区完全有较浅干热岩的存在可能，应该进一步加强该区内针对性的地质和物化探工作。
6结束语
通过本次地球物理勘查在寻找干热岩中的应用，证明了通过重力和MT勘查手段结合已有的其他资料，可以有效的寻找干热岩体，为进一步开发利用干热岩提供了依据
参考文献：
[1] 徐世光、郭远生编。地热学基础[M]。北京：科学出版社，2009。
[2] 陈宗基主编。福建地热地球物理研究[M]。北京：中国科学技术出版社，1992。
论文作者:王正茂,高建平,李小瑞
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/30
标签：重力论文; 花岗岩论文; 电阻率论文; 重力场论文; 异常论文; 工作论文; 区内论文; 《基层建设》2016年2期论文;