地熱勘察物探技木運用

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廈門杏林灣地熱區位于廈門市集美與杏林之間的杏林灣水庫心灘(原中洲島)。在心灘中部有多處溫泉出露。自上個世紀60年代始已陸續進行多次不同規模的地熱地質普查工作．90年代的勘查工作僅施工2口開采管井．未對整個地熱異常帶進行深入的分析。2006年廈門市政府計劃在溫泉出露的中州島上建設溫泉酒店及溫泉浴場等項目，故采用可控源諧波大地電磁法(HACSMT)．查明杏林灣地熱區各斷裂構造的走向、傾向、傾角、寬度等空間展布規律，確定地下熱水的儲存部位．并提出地下熱水開采井位及回灌井位．為合理開發杏林灣地熱資源打下堅實基礎。

1物探技術簡介

物探即地球物理勘探的簡稱．它是以地下巖土層(或地質體)的物性差異為基礎．通過儀器觀測自然或人工物理場的變化，確定地下地質體的空間展布范圍(大小、形狀、埋深等)并可測定巖土體的物性參數．達到解決地質問題的一種物理勘探方法按照勘探對象的不同．物探技術又分為3大分支．即：石油物探、固體礦物探和水工環物探(簡稱工程物探)，我們在廈門杏林灣地熱資源勘查中使用的是工程物探。

2廈門杏林灣地熱物探方案設計

廈門杏林灣地熱資源的地球物理勘查工程主要采用HACSAMT法．目前該法在國內尚無技術標準。為保證勘查數據質量．此次勘查采取實時監測和檢查測量2大措施。

2．1方案措施

(1)實時監測。實時監測是在采集數據時觀察數據的標準離差SEM．要求SEM<50．并多次測量異常點及SEM>50的點，使其相對誤差<10％。測量后在數據處理時取其平均值。此次勘查的標準離差SEM一般小于10，對SEM>50的點均進行了多次測量

(2)檢查測量。檢查測量是布置不少于5％的檢查點。要求均方差和相對誤差均<10％。我們用HACKAMT法布置檢查測量點l8個。占基本測量點的5．6％，均勻分布全測區，其相對誤差和均方差分別為6．5％和6．3％。2．2測圖比例測區采用實測1：1000地形圖(縮繪成1：5000)為基礎圖件布設物探測深剖面

3試驗實例

根據需求和實地地形地物條件沿北西向布設了14線的4條30m大點距測深剖面，在發現異常的基礎上．沿北西向布設了11～18線的8條lOm點距加密線．以便了解區內斷裂構造的空間分布及地電參數、含水性等。通過采用HACSAMT法、AMT法及TEM3種方法，得到勘測深剖面具體情況．如下所述。

3．1HACSAMT測量卡尼亞擬斷面

根據含熱水斷裂的走向．總結各線異常情況。發現了淺部視電阻率較高、中部較低、深部更高的3層結構。由此推斷：3層結構中的中、高阻體為侵入巖、脈，近于直立狀的低阻體或相對低阻體為斷裂構造．團塊狀分布的低阻體為構造復合部位．中部的相對低阻可能與侵入蝕變有關：從各測深剖面的電性分析．含水性較好地段為12～18線之間。

3．2HACKAMT法各深度卡尼亞平面等值圖

根據含熱水斷裂的走向．總結各線異常情況．發現北部以2線、中部大致以l2線、南部以3線為界可將測區分成西、南段和東段2個部分。西、南段為近于東西向分布的高低阻條帶；東段為塊狀分布的高阻體被低阻帶分割，在基線南北100m范圍內．團塊狀低阻體呈近東西向斷續分布。由此推斷：上述將測區劃分為2個不同特征的戈0分線為北西向斷裂；西、南段近于東西向分布的高低阻條帶與巖脈和近東西發育的斷裂構造有關：東段近東西向斷裂分布的團塊狀低阻體為F斷裂及其分支斷裂F、FF，在此范圍內含水性較好。

3．3AMT擬斷面及TEM擬斷面

在2線做了6個AMT深測點．3線做了9個AMT深測點和24個TEM測深點．14線做了24個AMT深測點：2線AMT擬斷面：在-15～45m點深度約一200m有弱異常．可能與F有關；3線AMT擬斷面：電力干擾及鐵材干擾太強．資料現階段無法使用；3線TEM擬斷面：異常不明顯。此法在本測區對探測陡傾構造不適宜；l4線AMT擬斷面：于15m點有明顯低阻異常，深度>一800m，寬度10～60m．推斷為斷裂構造F，及其分支構造的反映，北西傾，傾角約76~。

3.4試驗成果

(1)EW向斷裂F，。斷裂呈近東西走向，總體走向約78~，傾向NW，傾角在72～83~，傾向上有扭曲，局部傾向南東，斷裂發育深度>800m，以東，發育有3條分支斷裂，編為Fl_，、FFF．．一般傾向北西，FI_2．F。．。一般傾向南東，3條分支斷裂局部會出現反傾．在各深度段3條分支斷裂有復合再分支現象．3分支斷裂問發育有更次一級的斷裂將它們聯系起來，一般在-800m以下與F，復合。該斷裂及其分支總體寬度達200m，開啟性較好。含水性在以東較好。

(2)EW向斷裂F}、F、F。。F2_。斷裂呈近東西走向，傾向北，傾角72～85~，局部傾向南，斷裂發育深度>800m；F5、F2斷裂總體走向為76~。淺部傾向南東。深部傾向北西．局部有相反傾向。發育深度西段深。>一800m，東段淺。約為一500m。

(3)NW向斷裂F、F。F斷裂總體走向約315。，傾向北東，淺部陡，傾角約70~，深部緩，約50~，切割深度>一800m；F7斷裂大致與平行，規模小于F，傾向北東，傾角約為76～80o．發育深度約為一400m。

(4)富水區段。含水性較好地段為F6、F7和F，及其3分支斷裂夾持區域。面積約550m(長)xl80m(寬)，呈總體傾向北西的塊狀含水體．從低值卡尼亞異常判斷．其中含水性最好地段在3線(或15線)附近，卡尼亞異常顯示該地段具有較好蓄集熱水空間。

4結論

本次物探勘查成果解釋是綜合了區域地質、水文地質。特別是地熱區的熱水控制因素與分布特征的基礎上獲得的基本摸清了地熱資源的空間分布特征．推斷出各斷裂帶之間的空間關系以及與熱水分布的內在聯系和熱水富集部位：并且確定了杏林灣地熱資源開采井和回灌井井位實踐證明，物探可加快勘測速度．可探查隱蔽的地質構造和地層、含水層的空間分布、取得巖土物理力學及動力學參數的原位測試數據等。減少投資，充實工程地質和水文地質勘測所需的物理參數．使勘測效果更趨完善。相信在不久的將來．隨著物探技術的進一提高．這種技術將會在福建地熱資源勘測中有更為廣泛的應用.