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地热资源常用勘探方法及功效简介 郑州富士达公司 寇伟 以往勘探结果表明，板块内岩溶热水的形成与出露一般都是受压扭性断裂与张扭性 断裂的双重控制。由于张性断裂有着良好的张开程度，地下热水常沿这类断裂流动、排 泄；压性断裂面是受主压应力作用的结构面，也是受应力最大的结构面，因此断裂深、 规模大。压性结构面的两侧，岩石挤压强烈，岩石结构致密，岩石的电阻率或电位值变 高。当地下热水在深部向排泄区水平径流时，遇到阻水的压性断裂，改变径流条件，充 斥断裂层内形成地下热水的富集，致使其沿着张性断裂或压性断裂的相对启开部分向上 运移。在压性断裂与张性断裂交汇处，岩石破碎，裂隙发育，形成热水上升的良好通道。 所以地下热水的出现，多是张性断裂与其主干压性断裂联合作用的结果。因此，应用物 探方法在板内区域寻找地下热水的关键就是寻找控制地下热水的构造，即通过物探方法 对断裂构造、特别是开启性断裂构造的明显反映，寻找基岩裂隙、构造裂隙、断裂破碎 带,结合区域水文地质条件判断其富水性，再进一步探明构造带的宽度、延深、产状及 水源补给和赋水条件,从而实现寻找赋存于断裂构造中的断裂带脉状裂隙水的目的。 目前国内的深部地热勘探主要依赖地球物理勘探方法。地球物理勘探方法在地热勘 探中具有其独特的优点，是其他方法无法替代的。具体表现在：适用范围广、勘探深度 大、勘探效率相对较高、勘探成本相对较低。随着地球物理勘探仪器的更新换代和性能 的提高，地球物理数据处理技术的发展，使得地球物理勘探方法成为地热勘探中的主角。 目前，由于地热勘探深度在不断加大、探测精度要求也在不断提高，一些传统物探技术 如直流电测深技术、岩性测深技术将难于担当此任。近二十年来发展起来的一些新兴技 术中，常被用来进行深部地热勘探的电磁测深方法是瞬变电磁测深和大地电磁测深等。 在所有物探方法中电阻率或电位值异常是寻找地热资源的主要标志，但当地热资源埋深 较大时 ,反映到地表的异常信息相应减弱 , 一些电法、磁法的探测效果明显不足，而 CSAMT 可控源音频大地电磁测深方法则在深部地热勘查中发挥了越来越重要的作用，被 越来越多的地热勘探项目使用，并取得了较好的效果。当然，仅靠一种 CSAMT 可控源音 频大地探测方法是不够的，在实践中往往还要使用另外几种物探方法配合勘探和验证， 才能最终判定地热资源分布状况。 下面介绍目前常用的综合物探方法及其在地热资源勘探中的应用情况 1、高精度磁法勘探 （磁力仪） 高精度磁力仪是一项较为成熟的地球物理勘探技术，广泛应用于资源勘探、基础地 质调查、工程地质调查等领域。近年的理论研究和实践表明，高精度磁法资料在解译断 裂构造中可发挥很大的作用。虽然灰岩的磁性相对较弱，但当发生断裂形成断层及破碎 带后，由于断面两盘发生了长度几十米较为明显的相对位移以及破碎带的存在，会产生 磁异常及电阻率的变化。使用分辨率达 0.1 nT 的高精度质子磁力仪，可以有效地记录 磁异常的微弱变化，甄别出 3000 米深度以上 30 米断距的断层，对于埋藏深度较小的断 层，高精度磁力仪探测资料解译断层的能力会更强。高精度磁法的优点是轻便、快速、 成本低，在给定区域内寻找 “ 靶子 ” （断裂及其破碎带）效果的明显；缺点是对宽 度大的断层构造异常反应明显，对于小的断层构造异常反应模糊，容易引起误判和漏断， 而且还不能清楚确定断层的具体深度、破碎带宽度、断层走向和倾角等信息。 2、高分辨率地震勘探 在第四纪与灰岩之间以及第四纪内部地层间普遍存在着速度差异和波阻抗差异，地 震勘探就是以这些不同岩矿石间的弹性差异为基础，通过研究人工激发地震波的运动学 和动力学特征来解决地质问题的二维以及三维地震剖面。高分辨率反射波法地震勘探的 优点是：可以高精度地连续追踪标准反射层，细致反映构造，不仅能够探测断裂的确切 位置，而且还能反映断裂的产状、形态、断距、破碎带宽度等一系列重要参数。缺点是 若没有较多的钻孔地质资料作为参考进行矫正的话，在地震资料的处理 、解释过程中 难免出现技术针对性不强等问题，导致产生三维地震偏移速度百分比难以界定、片面强 调信噪比造成的小断层反应模糊以及地震时一维转换速度不准等问题。 3、大功率瞬变电磁法 大功率瞬变电磁法又称瞬变电磁测深 (TEM)，它是通过研究瞬时变化的电磁场在地 球导体中的传播规律来探测地下电性分布的，即研究在断电后大地二次场随时间的衰减 特征以达到解决地质问题的目的，特点是有较大的探测