大地电磁测深法在银川盆地地热资源调查评价中的应用

大地电磁测深法在地热资源勘察中的应用曹江涛【摘要】本文结合大地电磁测深法对平原地区地热资源进行勘探的工程实例,简单介绍了大地电磁测深法的工作原理、野外工作方法及对数据资料的处理,在对最终物探成果分析解译的基础上,推断了施工场地内深度约3200m处为地下热水的热储目标层,同时,推断勘探场地内存在一条可为热储目标层提供水源补给的近东西向的断层,为下一步工程设计、钻探施工提供了相关的地球物理技术依据.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P38-40)【关键词】大地电磁测深法;地热资源;应用;平原地区【作者】曹江涛【作者单位】华北地质勘查局五一九大队,河北保定071051【正文语种】中文【中图分类】P314.3华北平原地下蕴藏有丰富的地热资源，地热开发、利用前景非常乐观，但由于平原地区地热分布的区域大部分均有第四系覆盖厚度深达几十米至上千米，且地质构造复杂，故大地电磁测深法在地热资源勘探前期勘察中显得尤为重要，亦是减少开发风险、取得地热资源开发利用最大社会经济效益和环境效益的手段，大地电磁测深（MT）法作为地球物理勘探方法之一，在地热资源勘探中发挥了重要作用。

1.1 工区地质概况工区位于河北省徐水县县城东约5km，地貌特征为西部属低山丘陵地带，东部为广阔的华北平原，地势平坦，第四系沉积层厚度较大。

在地质构造上，徐水县属于冀中凹陷西缘的徐水凹陷，西邻太行山隆起地区，北连新城凸起，南接保定凹陷，东为容城凸起，面积约800km2，是一个典型的后期形成的箕状凹陷区。

在区内发育着不同地质时期形成的断裂带，且经过多期次构造活动，有的在近晚期活动仍较强烈，这为大气降水进入深部循环，在正常地温梯度下加热、水平径流、排泄提供了良好的通道和场所。

同时，本区内的大气降水相对较丰富，后期形成的箕状凹陷区，是地下水流汇集之地，良好的构造地质条件，使得区域内的地热资源相当丰富，具备寻找断裂构造控制的深循环型中低温温泉的地质条件。

大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用罗富恒，杨 森（重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队，重庆 400023）摘要：我国地热资源以中低温地热为主，成因类型多为传导型，其中以沉积盆地隆起型地热田分布最多。

目前地热勘查以电磁法为主，利用电阻率参数解译深部地层分布及断裂构造展布，预测热储构造位置，进而指导钻孔布置。

本文以大地电磁测深法的应用为例进行探究，首先阐述了探测技术概念，其次分析了其在地热资源勘查中的应用优势，然后结合实例对具体的勘查方法与成果解释进行论述，旨在促进地热资源勘查技术理论研究及技术发展，以提高地热资源开发效益。

关键词：地热田；电磁法勘查；资料解译；可控源作为一种清洁可再生的新兴能源，地热能具有低碳、可开发周期长、开采得当可实现取之不尽用之不竭的突出优点，越来越受到人们的重视。

地球是一个热库，其内部蕴含巨量的热能，在温度差的作用下，深部热能不断向浅部辐射传导[1]。

为维护国家能源安全，实现社会经济的可持续发展，研究地热资源形成机制及其赋存特征具有极其重要的理论意义和现实意义。

1 大地电磁测深法概述 大地电磁测深方法是将探查地下电阻率差异为基础，寻找地下热储。

随着深度加大，地表观测到由地下热水引起的电阻率差异越来越小，以至难以分辨由地热变化引起的电阻率异常[2]。

根据实测电阻率结果推断确定热储层位及地质构造空间分布情况。

通常野外数据采集仪器为美国Zong 公司开发的GDP－32Ⅱ型多功能电法仪，数据处理和解释使用Scs2D 软件。

可控源音频大地电磁测深法测线NE 向布置3条，收发距7-8Km，AB 距1.3-1.5Km，测点mn 间距40m，测量频率0.125-8192hZ。

2 大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用优势 所谓地热是指来自地球内部的热能量，多以热水或者是水汽的形式埋藏在地下，或出露地表，被广泛应用于电力、医用治疗和采暖供热等多个领域，是具有较高开发价值与发展前景的天然环保清洁能源[3]。

可控源音频大地电磁测深在地热资源中的应用可控源音频大地电磁测深在地热资源中的应用引言多年实践表明,地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源,其功能多,用途广。

地热资源的综合开发利用,在社会、经济和环境效益均很显著,在发展国民经济中已显示出越来越重要的作用。

一般来说地热资源埋藏深,开采风险大。

为了减少开采风险,提高效率,开发地热资源必须进行地质调查,地球物理勘查是地热资源勘查的重要方法之一。

随着地热资源开发的难度越来越大,深度也越来越深,这就要求我们寻找更有效方法。

我们通过CSAMT法在某地的深部地热勘查中取得较好的地质效果。

1 方法简介CSAMT法是上世纪八十年代兴起的一种物探方法。

该方法根据电磁感应的趋肤效应,高频的电磁场穿透深度浅、低频电磁穿透深度深的原因,随着频率的改变,探测深度也随之改变[1]。

从电磁波的趋肤效应理论分析可得到趋肤深度公式：H≈356■（1）式中：H为探测深度,？籽为电阻率,f为频率。

2 技术措施CSAMT法具有信噪比高,观测信号强,设备较为轻便,生产效率高等优点。

这符合我们进行地热勘查的要求。

本次工作所使用的V8型接收机系统出队前经过了认真检查,符合有关规定,均可在野外施工使用。

在野外数据采集前与外业工作结束后均按技术要求对设备进行了标定。

经检查,标定的相位谱和电阻率谱曲线规则、光滑,符合《CSAMT法技术规定》要求。

①供电系统：电源为30kega;,个别点位因地表条件较差,接地电阻在4000Ω左右,采集频率同发射频率。

主要采集技术参数为：每测点按设计工作频率表依次扫频观测,每个频率叠加次数按采集时间满足1分钟或叠加60次。

自动记录、存储。

③同步系统：发射与接收采用GPS卫星时间同步,精度为0.1ns。

④观测方式：CSAMT采用赤道偶极排列。

3 实例分析该工区平行布置了4条剖面,各剖面异常形态与电性结构具相似性。

4条剖面较好地反映了不同地电特征的岩性界面。

大地电磁测深在地热资源勘探中应用
王建新
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2013(025)008
【摘要】地热作为一种洁净能源,日益受到重视.大地电磁测深是地热资源勘查的重要手段之一.以河北某地地热勘查项目为例,介绍了V5-2000大地电磁观测系统、数据采集技术及应用效果.
【总页数】3页(P149-150,154)
【作者】王建新
【作者单位】华北有色地质勘查局五一九大队,河北保定071051
【正文语种】中文
【中图分类】P314.1
【相关文献】
1.可控源音频大地电磁测深在寻找地热资源中的应用 [J], 孙萍
2.大地电磁测深法在银川盆地地热资源调查评价中的应用 [J], 朱怀亮;胥博文;刘志龙;石峰;辛玉齐;曹学刚;程国强
3.可控源音频大地电磁测深法在地热资源探测中的应用 [J], 徐睿鑫
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5.可控源音频大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用 [J], 高正军
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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。

大地电磁（MT）地热勘查中的应用及主要成果利用大地电磁测深法可以将地质体之中的电体差异反应出来，并且也可以确定具有各种不同电性特质的地质体空间分布，基于此，本文论述了大地电磁其在地热勘查之中的应用。

标签：大地电磁地热勘查应用0引言大地电磁（MT）测深其在地热资源探测之中发挥着十分重要的作用。

其方法的特点在于：装置轻便、信息丰富、技术成熟，但是因为其依赖与天然场，因此其抗干扰能力比较差。

近写年来，在地壳深部结构探测、地下流体分布、深部矿产资源勘查等等领域获得了较为广泛的应用。

1研究背景地热资源的现代涵义包括的主要内容有：地热过程的全部产物，指的是天然蒸汽、热水以及热卤水等等；通过人工引入（回灌）热储的水、气或者是其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等等；当前，可以供使用的地热资源主要包括有：天然出露的温泉地热资源；通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源；并且也可以通过人工钻井直接开采使用地热水（气）资源和干热岩体中的地热资源。

我国的地热资源是较为丰富的，我国沉积盆地储存的地热能量，而依据估算，大概为73.61×1020J，其相当于2500亿吨标准煤。

而我国每年地热水，可开采资源量大概为68亿m3，热能量大约为963×1015J，约为3284万吨标准煤的发热量。

而如此大的能量储量具有一定的利用前景以及价值的。

西南地区沿雅鲁藏布江缝合带，热流值偏高（91～364mW/m2），向北随构造阶梯而逐渐降低，而到了准噶尔盆地则只有33～44mW/m2。

我国东部台湾板块地缘带，热流值比较高，大概为80～120mW/m2，越过台湾海峡到东南沿海燕山期造山带，则会降低到60～100mW/m2，而到了江汉盆地热流值只有57～69mW/m2。

当前，我国地热资源分布如图1.1所示。

其对沉积盆地型以及隆起山地型地热资源分述地热资源特征。

沉积盆地传导型中低温地热资源。

其主要分布在华北平原、汾渭盆地、松辽平原、淮河盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、银川平原、河套平原以及准噶尔盆地等等地区，而其主要的热储层大约为厚度数百米至数千米第三系砂岩、砂砾岩。

音频大地电磁测深法在地热水勘查中的应用[摘要]为了查明地热水分布，并分析地热与地质构造的关系，分析热储的分布特点，利用音频大地电磁测深发对蓝田地区进行勘查。

音频大地电磁测深法是勘查和研究地热资源的一种有效手段。

[关键词]音频大地电磁测深地热水勘查0前言地热是蕴藏于地下的重要地质资源，可以作为热源、水源和矿物资源加以利用，作为一种新型能源，与传统能源相比，具有易于开采、便于应用及无环境污染等许多优点，有着广泛的应用前景，并可取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。

在进行开发地热水调查前，做地球物理勘探是降低风险的有效手段。

本文采用音频大地电磁测深法（简称AMT）在广东某地开展了深部热水勘查工作，并使用自主开发的专业处理软件对野外数据进行处理，确定控热断裂、控水断裂等地质构造分布的基本情况，取得了非常好的应用效果。

1工区地质概况调查区夹持于北东向恩平-新丰深断裂与北东向河源断裂之间，东西向贵东大断裂带通过本区。

龙门-蓝田温泉成带出现，大致以推测的北北西向F1控水断裂为轴线，自南向北30千米范围内有2个已开采温泉、4个低温上升热泉，其中一个热泉温度为59°。

本区内地层为第四系全新统冲洪积层（Q4pal），由于第四系覆盖或灌木密集，地面调查没有发现断裂。

侵入岩为佛岗花岗岩大岩基（γ52（3））。

调查区内钻孔揭露基岩为大理岩，可见明显溶蚀、岩溶等，为佛花岗岩体的大捕虏体。

根据以往物探工作，区内岩石、含水断裂电性特征如下：⑴石炭系大理岩内，电阻率为高阻-特高阻；⑵佛岗花岗岩为高阻，电阻率比大理岩低；⑶岩溶、基岩富水断裂为低阻；⑷地热温泉断裂为低阻，并以线状为特征。

发现岩溶发育带，深部地热流体沿断裂和岩溶通道，上升至地面，形成低温大水量上升泉。

该区位于北北西向温泉发育带上，具有找温度高一些的热水的条件，为此投入深部物探音频大地电磁测深（AMT）调查。

2AMT方法的工作方法AMT调查是利用太阳风、雷电等天然电磁场垂直入射到地下，不同电阻率的界质产生不同的电磁响应，来研究地下地质结构、断裂及其分布特征，勘探深度可达1000-3000米。

深部地热资源勘察中的地球物理电磁法应用可行性与优势研究地热资源包括热、水、矿三种，随着我国社会城市化进行进程的发展，我国资源的数量也越来越缺乏，资源的可采率也在不断的下降，并且还出现了一系列的问题，包括能源结构的不合理等，都对我国经济的可持续发展造成了阻碍，因此，地热资源作为一种新型的绿色能源逐渐受到了人们的关注。

地热资源勘查正在迅速的发展，但是其勘查方式并没有大幅度的提高，传统的方式已经不使用，所以提高地热资源勘察效果是目前所要重视的问题。

标签：深部地热勘查；电磁法；可行与优势0 引言电磁法勘察主要是以不同的矿石、岩石自身的典型差异为前提，研究并观测人工及天然磁场空间及时间的分布规律，以此进行矿物寻找及地质勘测的方式，其有自身的便捷性被广泛应用到地热资源勘察中。

在地热资源勘察中使用电磁法，能够探测出形成地下热水的主要原因及位置，找出地下热水分布分范围，并且确定地热的位置、覆盖的厚度等信息。

将电磁法使用到地热资源勘察中是可行的，基于此，本文就来探讨电磁法的优势和应用可行性。

1 电磁法的原理及优点地下热水能够改变热储层位电阻率，以此识别地热资源。

在地下热水勘察过程中，具有多种方式，比如遥感技术、重磁勘探及电磁法等等，目前在地热资源勘察过程中使用最多的就是电磁勘测法，其主要是通过得到的反演电阻率和地质资料推断测区的地层及构造。

电测勘测法的基本原理主要是通过改变电流频率以此进行勘测，其是以电磁波传播理论与麦克斯韦方程组为基础，表达方式为：其中E表示电场强度，B表示磁感应强度，D表示电通量密度，H表示磁場矢量，ρ表示电荷密度，?B/?t表示变化磁场，?D/?t表示位移电流，j表示传导电感。

其物理意义表示为：电场是通过ρ引发的发散场，也可以是通过?B/?t引发的涡旋场，H是通过j和?D/?t两者产生的涡旋场，并且空间没有存在独立的磁荷。

在地热资源勘察中使用电磁法的主要优势为：其一，具有较高的工作效率。

通过偶记发射就能够在四个大扇形区域中进行地热资源测量；其二，具有较高的水平分辨率。