摘要：地热作为一种新型的环保的能源，逐步受到世人的瞩目，国内许多大中城市为开发利用地热进行了探索，并取得了显著的成效。南宁盆地内断裂构造发育，有良好的地热地质条件，为探测深部控热、含水地质构造分布，通过开展可控源音频大地电磁法（简称CSAMT），对采集的CSAMT测深数据进行二维反演计算获得的地下电阻率异常分布特征，再结合已知的地质、水文条件，对反演图件进行推断解释，结果清晰显示了地层及断裂构造的分布情况，为下步钻探工程提供依据。
关键词：可控源、音频大地电磁法、地热、勘探
1 前言
地热是一种宝贵的自然资源，不仅为人类提供热能，同时也提供了水源和矿物资源，随着地热资源开发的深度越来越大，地表观测到由地热异常引起的电阻率差异越来越小，所以深部地热资源勘探的主要任务是勘查热储地层及地质构造分布情况。南宁盆地内西北部构造复杂、断裂较为发育具有良好的地热地质条件，地热资源期待开发利用，为查明工作区深部断裂的空间分布形态，要求勘探深度大，由于测区内第四系覆盖层厚，该层电阻率小，形成一个坚固的低阻屏蔽堡垒，常规的直流电法很难达到深度要求，因此投入可控源音频大地电磁测深法进行勘探，它具有勘探深度大、横向分辨率高、抗干扰能力强等特点，可以有效地探测深部控热构造的分布和发育状况，定性判断断层带的含水、导热性等，为地热资源勘探提供地球物理资料。
2 地质-地球物理特征
勘查区位于华南板块的南部，即华南准地台的西南端；右江再生地槽南缘的西大明山隆起的百色-武鸣拗褶带大明山-高峰隆起束内，昆仑关复式背斜南部边缘。勘查区出露地层以寒武系为主：
寒武系小内冲组（∈x），中下部为中—厚层细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、页岩等，上部中—厚层粉砂质泥岩、砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩等。厚度＞499m。
寒武系黄洞口组（∈h），底部为含细砾粗砂岩和石英砂岩，中下部为厚层中—粗粒砂岩、细砂岩、长石石英砂岩夹砂岩、泥质砂岩、泥岩，上部为中—厚层细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹泥岩。厚度约1828m。
同一地层不同的岩性电阻率也不同，有一定的导电性差异。另外断裂构造带往往引起地层水平或垂向错动，往往产生电性不连续异常特征，主要表现为电阻率断面异常等值线错动（不连续）、线性低阻异常或等值线呈密集梯度变化等现象，这样就可以用地球物理场的电阻率异常特征关系来划分地质层位，深层地热的地球物理勘查就是寻找隐伏的深埋的充水断裂破碎带，这些充水断裂破碎带表现为相对低阻的异常特征或是等值线线性梯度带，这往往是寻找深部充水断裂破碎带的标志。
3 野外工作技术方法
本次CSAMT设置工作频率最低为0.125Hz，最高为8192Hz，以保证达到预期的勘探深度1000m以上；AB供电极距AB＝1200ｍ，收发距10000ｍ，最大供电电流达25A。CSAMT测量工作采用标量TM观测模式进行测量，布设一个排列观测6个测点（MN极距50米，点距50米）的电场信号Ex，同时测量一个垂直测线方向的磁场信号Hy，计算得到相应的TM模式卡尼亚电阻率和阻抗相位。在原始记录检查及野外工作验收的基础上，用配套的专用软件进行原始数据编辑→二维反演计算→解释剖析图件编制。成果图件主要为CSAMT卡尼亚电阻率二维反演断面图及推测地质剖面图，用电脑制图，清晰醒目，综合性合理。
4 成果解释
图1为本次CSAMT勘查剖面卡尼亚电阻率二维反演成果图，从图上可见电性特征变化较大，大致分为两部分，在点号2400有个高低阻界面，北侧为中高阻区，南侧为低阻区。
根据地质资料及野外实地踏勘，推测点号2400北侧中高阻岩性为寒武系砂岩、粗粒砂岩等，夹少量泥岩；点号2400南侧低阻岩性为第三系泥岩夹少量砂岩。寒武系等老地层浅部呈现一些小的褶皱，-600m标高以下地层产状趋于平缓，在标高-700～-1000m段呈现近似水平层状的低阻层，往下为规模巨大的中高阻层。2300～2500点间表现为电阻率等值线线性低阻带，推测2400～2500点间存在陡倾小断裂；2400点附近存在倾向南东的电阻率等值线线性梯度带，推测存在断层构造带，倾角约50～66°，电阻率等值线线性梯度带反映的是受构造影响，岩石破碎充水或充泥所致，结合水文地质资料，推测1500m～1800m间为较好的热储部位，建议于3线1800号点处布设物探异常验证钻孔，直孔，孔深1200米，目标为断层破碎带或者盆地底界面。经钻孔验证，在1055米深度处见富水性破碎带，反演成果图与钻孔资料吻合较好，出井水温不低于43°C，水量大于5003m/天，证实了CSAMT法寻找深部地热的可靠性和可行性。
图1 CSAMT勘查剖面卡尼亚电阻率二维反演成果图
5 结束语
1）CSANT法的横向分辨率较好，能较好地划分断裂破碎带的位置、产状及规模。
2）所有实测数据的处理、反演都依赖于软件，软件的不完善必然带来一定的误差，解释的深度与地层的真深度存在一定的偏差。
参考文献
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[4]邓国泉，程云涛．CSAMT在福建贵安地热勘查中的应用[J]．物探与化探，1998，35（6）：751～753．
论文作者:梁永达
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; 砂岩论文; 电阻率论文; 泥岩论文; 等值线论文; 地层论文; 地质论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;