AMT与CSAMT在地热勘查中的应用探讨——以贵州省平塘县平里河地热勘查为例
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CSAMT法在地热勘探中的应用周冠一(安徽省地质矿产勘查局326地质队,安徽 安庆 246000)摘 要:地热资源是一种非常宝贵的自然资源,也是一种重要的清洁能源,具有可再生性。
近年来,人们对于地热资源开发利用的研究热度越来越高。
在此背景下,如何采用有效的勘查手段,探测地球深部地热资源就成为当前的工作重点。
本文结合实践,利用CSAMT法勘探地热资源取得较好效果,现结合实例分析如下。
关键词:CSAMT法;地热勘探;应用中图分类号:P314 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)12-0260-2Application of CSAMT Method in Geothermal ExplorationZHOU Guan-yi(326 Geological Team of Anhui Geological and Mineral Exploration Bureau,Anqing 246000,China)Abstract: Geothermal resources are a very precious natural resource and an important clean energy with renewability. In recent years, the research on the development and utilization of geothermal resources has become more and more popular. Under this background, how to use effective exploration means to explore the deep geothermal resources of the earth has become the focus of current work. In this paper, combined with practice, the CSAMT method has been used to explore geothermal resources with good results. Now, with examples, the analysis is as follows.Keywords: CSAMT method; geothermal exploration; application在地下水资源勘探过程中,激发极化法以及高密度电法、支流电测深法、瞬变电磁法等电法勘探手段的应用比较普遍,发挥着非常重要的作用。
第15卷第3期义稃他球物烀号兼V o l.l5,N o.3 2018 年5月CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICS May. , 2018中文引用格式:徐坤,李小庆,常钰斌,等.A M T和M T联合探测技术在地下水勘査中的应用[J].工程地球物理学报,2018,15(3) :391-396. 英文引用格式 :Xu K un, L i Xiaoqing, Chang Yubin, et al. The application of jo in t detection technology of A M T and M T to exploration of groundwater [J], Chinese Journal of Engineering Geophysics,2018,15(3) :391-396.A M T和M T联合探测技术在地下水勘查中的应用徐坤s李小庆2,常钰斌s王鹏s王阳玲3,欧栋1(1.陕西地矿第二综合物探大队有限公司,陕西西安710016;2. 西安北方惠安化学有限公司,陕西西安710302;3.四川省冶金地质勘察院,四川成都610051)摘要:目前,电磁法已被广泛地应用于地下水勘探中。
音频大地电磁测深(A M T)和大地电磁测深(M T) 采集频率范围不同,A M T频段髙,分辨率髙,探测深度小,但效率髙,M T频段低,分辨率低,探测深度大,但效 率低。
在陕北某地区联合开展剖面M T和A M T工作,结合两者的优点和缺点,在兼顾浅部和深部信息的同 时,提高了纵向分辨率,提升了工作效率,为今后地下水勘査提供了新的思路。
最终得到了可靠的二维电阻率 反演模型,获取了地下电性分布特征,并结合地质资料,推断出不同地层的界面及地层的含水性,为开展该地 区地下水资源评价提供了科学依据。
关键词:大地电磁测深;音频大地电磁测深;地下水;电性中图分类号:P631.3 文献标识码:A文章编号= 1672—7940(2018)03—0391—06d〇i:10. 3969/j. issn. 1672-7940. 2018, 03. 019The Application of Joint Detection Technology of AMTand MT to Exploration of GroundwaterXu K un1,Li Xiaoqing2,Chang Y ubin1,W ang Peng1,W ang Y angling3,Ou Dong1(1. T h e 2th C om p reh en sive G eo p h y sic a l P r o s p e c tin g B r ig a d e o f S h a n x i G eo log ic a l&M in e r a lS u r v e y C o., L td., X i a n S h n x i710016, C h in a;2. X ia n N o r th H u ia n C h em ica l C o. , L td., X i a n S h a n x i710302, C h in a;3. Sichuan M e ta llu r g ic a l G eo lo g ic a l S u r v e y In stitu te, C h en g d u Sich uan610051, C h in a)A b s tra c t;The electromagnetic method has been widely used in grounduater exploration currently. Audio magnetotelluric(AMT) and magnetotelluric(MT) have different frequencyranges, of which AMT has high frequency, high resolution, small depth but high efficiencyand MT has low frequency, low resolution, great depth but low efficiency. With the combination of advantages and disadvantages in both shallow and deep information at the same收稿日期:2017 —08—02第一作者:徐坤(1988 —),男,硕士,主要从事地球物理电磁法的应用研究。
电磁测深MT法在平原深部地热调查中的应用汪琪;赵志鹏;尹秉喜;胡伏生【摘要】地热资源的埋藏性和地下空间的复杂性,使得地热调查技术的选取显得尤为重要.介绍了电磁测深在地热调查中的应用现状,针对MT法在深部平原埋藏型地热探寻中的缺口,以银川盆地地热调查为例,利用电磁测深MT技术解译银川盆地热储范围,并结合盖层温度、控热断裂给予分析,结果显示,利用电磁测深MT法可以较好地圈定银川平原深部热储范围.说明了电磁测深MT技术在平原区深部埋藏型地热调查中是适用的.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2016(013)006【总页数】6页(P782-787)【关键词】热储范围;电磁测深;银川平原;深部地热【作者】汪琪;赵志鹏;尹秉喜;胡伏生【作者单位】北京市水利规划设计研究院地质所,北京100048;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;中国地质大学水资源与环境学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.3地热调查主要是寻找地热异常区并圈定热储范围,电法在地热远景区的圈定上起到了重要的作用。
常用的电法主要有MT-宽频大地电磁测深法、AMT-音频大地电磁测深法、CSAMT-可控源音频大地电磁法、TEM-瞬变电磁法、点测深法、联合剖面法、激发极化法等[1-3]。
MT在我国的应用实例很多,实际应用分析基于视电阻率ρs,影响岩石ρs的因素主要有岩石本身的成分、岩性,岩石水溶液的矿化度、压力、温度等。
实际上,在岩石的导电率很大程度上取决于岩石孔隙或裂隙中的水溶液,故而低电阻率成为地下流体存在的一个指标,常常反映出地下岩石结构疏松、湿度大、水溶液通过存在的空隙连通性好的特点[1]。
以下为电磁测深技术MT在我国地热调查中的应用现状。
MT法对地壳的地热事件很敏感,地热调查中的应用主要是查明深部地质特征和地下流体分布,从而圈定地热远景区。
辽河凹陷西部运用MT法[4]对地层进行了电性分层,并结合电测井资料对埋深2 000~3 000 m的低阻电性层确定岩性,定位潜在热储层,通过实际钻孔数据得到了很好地验证。
地热资源勘查中CSAMT法运用探讨摘要:本文结合断陷盆地型和岩浆型两种类型的地热资源探讨了CSAMT法运用,有利于提高地热田的勘探效果、降低成本、减少投资风险,供同行借鉴参考。
关键词:地热资源;勘查;CSAMT法地下热水能够使热储层位电阻率降低,低阻异常是识别地热资源的重要标志,所以以往地热资源调查中,直流电阻率法一直占主导地位。
直流电阻率法工作效率低、勘探深度相对较浅,在使用中受到较大限制。
目前地热资源开发的深度越来越大,大多开采深度已超过2 000 m。
随着深度加大,地下热水引起的电阻率差异越来越小,以至难以观测到由地热变化引起的电阻率异常,所以深部地热资源调查的主要任务是勘查热储地层及地质构造分布情况。
本文结合实例介绍下CSAMT法进行地热资源勘查的运用。
1 断陷盆地型地热资源1. 1 白云岩热储断陷盆地型热水埋深相对较大,以中低温为主,分布范围较广,是目前利用最广的地热资源,在北京已经得到广泛的开发和利用。
北京市及周边地区蓟县系雾迷山组白云岩厚度较大,埋深一般0 m~n@1 000 m,岩溶裂隙较为发育、热导率值较高,是北京市主要热储地层。
其地热勘查主要任务是了解蓟县系白云岩埋藏深度、上覆地层和构造分布情况。
这是北京市远郊勘查实例,测区大部为第四系所覆盖。
第四系(Q)由粘土、粉砂和砂砾石组成;第四系下伏地层有:白垩系(K),以泥岩、细砂岩为主;侏罗系(J),岩性以凝灰质砂岩、熔岩、火山碎屑岩为主;中元古界蓟县系(Jx),岩性主要为白云岩。
区内第四系电阻率较低,约20Ω·m左右;白垩系15Ω·m~25Ω·m,侏罗系电阻率为100Ω·m~300Ω·m;蓟县系白云岩电阻率大于500Ω·m。
各时代地层岩性之间电阻率存在明显差异,为电法勘探工作提供了充要的地球物理前提。
下页图1是该区某线CSAMT法测深反演电阻率和地质解释综合断面图。
由图1可见,断面内电阻率横向变化较大,剖面中段浅部低阻层较厚,向二侧低阻层逐渐变薄,明显呈盆地的电性分布特征。
CSAMT法在地热资源勘查中的应用白锦琳1,王瑞2,曾爱平1(1.山东省煤田地质局物探测量队,山东泰安271021;2.核工业工程勘察院,河南郑州450002)摘要该文简述了CSAMT法(Controlled Source Audio Frequency Magnetotelluric可控源音频大地电磁法)的概念及其理论依据,本文以CSAMT法在某地区地热资源普查中的应用为例,分析了该方法在查找地下断层中的良好效果。
关键词断层地热资源视电阻率中图分类号P631.3文献标识码BAbstract That paper Dicussed Controlled Source Audio Frequency Magnetotelluric law concept and its theory according to law,this article Controlled Source Audio Frequency Magnetotelluric in geothermal resources in the application for example,and analyze the fault to find the way in the good effect.Key words Fault;Geothermal resources;The resistivity地热资源是大家公认的一种新型、清洁、无污染的绿色能源,地热资源不但能够解决人们日益增长的对能源的需求,同时地下热水还具有洗浴、疗养、养殖、采暖、农业温室种植等方面的效用,具有较显著的经济效益和商业价值。
为进行详细勘察,对目标区采用了CSAMT法(Controlled Source Audio Frequency Magneto-telluric可控源音频大地电磁法)勘探。
1理论依据测区地层自太古界、古生界、中生界至新生界均有分布,第四系多分布于山间沟谷及河谷平原地带,古生界、中生界均隐伏或埋藏于第四系地层之下。
CSAMT法在地热勘探中的应用[摘要]:本文介绍了CSAMT方法的基本原理和应用,以黑龙江省佳木斯地区的地热勘查为例,讲述了CSAMT法的野外采集、数据处理的方法以及效果成图。
该方法是在总结了MT法和AMT法的基础上发展而来,具有勘探深度范围大,分辨力高,低阻敏感性,地形影响小,场源影响小,抗干扰能力强,设计灵活和高效便捷等巨大优点。
[关键词]:佳木斯地区视电阻率相位静态校正非线性反演可控源音频大地电磁法(CSAMT)是在大地电磁测深法(MT)和音频大地电磁测深法(AMT)的基础上发展起来的一种人工源频率域测深方法。
本世纪50年代,在卡尼亚(L.Cagniard)著名论文的基础上,发展形成了基于观测超低频天然大地电场和磁场正交分量,计算视电阻率的大地电磁法。
所观测大地电磁场的场源,主要是与太阳辐射有关的大气高空电离层中带电离子的运动有关。
由于频率很低,MT法的探测深度很大,达数十公里乃至一百多公里,是研究大地构造的经济和有效的手段。
不过,由于其频率偏低,对浅层的分辨能力较差,而且生产效率较低。
为了更好地研究人类当前采矿活动深度范围内(几十米至几千米)的地电构造,在MT法的基础上,形成了音频大地电磁法(AMT)。
其工作方法、观测参数和MT法相同。
不过,它观测主要由于雷电作用产生的音频大地电磁场。
因为它的工作频率较高,故其探测深度对资源勘查比较合适,而且生产效率也比MT法高。
但另一方面,在音频段内,天然大地电磁场的强度较弱,同时,人文干扰强度较大。
很低的信噪比使AMT法的野外观测十分困难,为了取得符合质量要求的观测数据,需要采用多次叠加技术,一个测深点的观测往往要用四、五个小时,甚至更久。
为了克服AMT法的上述困难,70年代初,加拿大多伦多大学的D.W.Strangway教授和他的学生M.A.Goldstein提出沿用AMT的测量方式,观测人工供电产生的音频电磁场。
由于所观测电磁场的频率、场强和方向可由人工控制,而其观测方式又与AMT法相同,故称这种方法为可控源音频大地电磁法(CSAMT)。
RESOURCES/WESTERN RESOURCES2020年第二期水文地质、环境地质、工程地质1.引言随着国民经济的发展和世界性能源的日趋紧张,地热作为一种可供人们开发利用的能源,具有巨大的发展前景。
地下热水勘探中,因含水构造的电阻率与围岩电阻率存在明显的电性差异,依据这一特点可以查明勘查区内的控水断裂及其深部延伸特征,指导地热勘查工作。
故选择抗干扰能力及横向分辨力较强的AMT 与CSAMT 两种方法在同一工区的同一条测线进行地热勘探对比,从而掌握勘查区的地层结构、构造形态、断裂构造发育等情况特点。
2.勘查技术与方法可控源音频大地电磁测深法与大地电磁法、音频大地电磁法同属频率电磁测深范畴,即通过调节二次场的频率来改变探测深度,用测得的电场和磁场的比得到视电阻率,其不同之处在于激发场是否为人工控制。
2.1音频大地电磁法大地电磁测深法(MagnetotelluricSounding ),简称MT,是苏联学者Tikhonov 和法国学者Cagniard 50年代初提出来的利用天然交变电磁场研究地球电性结构的一种地球物理勘探方法。
由于它不用人工供电,成本低,工作方便,不受高阻层的屏蔽,对低阻层分辨率高,而且勘探深度随电磁场的频率而异,浅可以几十米,深可达数百公里,因此,近年来在许多领域都得到了成功的应用,引起了地球物理学家的广泛兴趣和极大的重视。
由于我们接收到的频率在人耳能听见的范围,所以这种方法又叫音频大地电磁测深(AMT )。
图1为AMT 的工区布设方式,图2为单点布设方式。
该方法主要能获取视电阻率和阻抗相位两个参数,能得到TE 及TM 模式的反演电阻率断面,和阻抗相位拟断面综合解释。
图1AMT 工区布设图(红点采集磁分量)图2AMT 单点布设方式(左侧采集磁分量及电分量、右侧只采集电分量)2.2可控源音频大地电磁测深由于天然场源的随机性和信号微弱,MT 法需要花费巨大努力来记录和分析野外数据。