充电法及csamt法物探在玉龙温泉勘查中的运用分析.docVIP

精品论文 参考文献 充电法及CSAMT法物探在玉龙温泉勘查中的运用分析 （湖北省地质局第八地质大队） 【摘 要】温泉区域地质构造相对较复杂，为解决深层地质问题，查明地质构造特征和地下水分布，通常先利用高精度工程物探方法进行地质调查，获取物探成果作为地热钻孔实施的前提和依据。本文以湖北省随州市洪山镇新阳玉龙温泉为例，通过充电法及CSAMT法物探方法的综合运用，来查明断裂带深部地质构造特征及地下水分布情况，为地热钻孔位布置提供依据。 【关键词】温泉；物探方法；断裂构造；地下水 1．前言 湖北省随州市洪山镇新阳玉龙温泉为湖北省著名温泉之一。该温泉位于襄广大断裂西段耿集—古井深断裂带上，属断层泉。温泉附近断裂构造发育：耿集—古井深断裂为一北西向逆掩断层，上盘为随县群浅变质岩，下盘为寒武—震旦纪沉积地层；三里岗—青岩头断裂为其分支断裂，二者在新阳交汇，其间分布狭长条带状白垩纪沉积砾岩。温泉正位于交汇处附近，与断裂构造密切相关。 温泉附近的随县群岩性为浅灰色变砂岩、绿泥绢云石英片岩；寒武—震旦纪沉积地层出露灯影组浅灰色厚层状状白云岩；天河板—石龙洞组深灰色薄—中厚层白云岩、泥质条带灰岩、炭质灰岩。钻孔中见有肉红色灰（白云岩）岩，可能在地下赋存有覃家庙组。 该温泉存在热泉出水口，水量约300t/d、水温约37.5deg;C，在大洪山温泉旅游开发运行中，发现该温泉水量、水温不能满足开发需要，须进一步查明断裂带深部地质构造特征及地下水分布情况，为地热钻孔位布置提供依据。该项目勘查过程中采用了充电法及CSAMT法物探方法。 2．测试原理及资料采集整理 2.1 测试原理 充电法：分别以冷、热泉水出口为电源阳极，于2到3公里外布置电源阴极，以恒压电源供电。根据观测的等电位线可以判断地下水的流向, 分别判断热泉泉水来源或通道。 CSAMT法：属人工源频率测深，是根据不同频率的电磁波在地下传播有不同的趋肤深度delta;，通过对不同频率电磁场强度的测量就可以得到该频率所对应深度的地电参数，从???达到测深的目的。电磁波在地下传播的趋肤深度delta;计算公式如下： 式中rho;为地层平均电阻率（Omega;?m），f为电磁波频率（Hz）。 该方法的探测深度较大，兼有剖面和侧深的双重作用，因此具有如下优点： 第一，使用可控的人工场源，测量参数为电场与磁场—卡尼亚电阻率，增强了抗干扰能力，并减少地形影响；第二，利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测深，提高了工作效率，一次发射可同时完成7个点的电磁测深；第三，探测深度范围大，一般可达1-2Km；第四，横向分辨率高，可以灵敏发现断层；第五，高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻层。与MT和AMT法相同，CSAMT法也受静态效应和近场效应的影响，可以通过多种静态校正来消除静态效应的影响。 本次工作选用电偶极源CSAMT标量观测方式。它通过沿一定方向（设为X方向）布置的供电电极AB向地下供入某一音频f 的谐变电流Iota;=Iota;0e-iomega;t(试中omega;=2pi;f )，在一侧60度张角的扇形区域内，沿X方向布置测线，沿测线逐点观测相应频率的电场分量Ex和与之正交的磁场分量Hy，进而计算卡尼亚视电阻率和阻抗相位。 phi;z=phi;Ex-phi;Hy 式中，phi;Ex、phi;Hy为Ex和Hy的相位。mu;是大地的磁导率，通常取mu;0=4pi;times;10-7H/m。在音频段（ntimes;10-1～n times;103Hz）逐次改变供电电流和测量频率，便可测出卡尼亚视电阻率和阻抗相位随频率的变化，从而得到卡尼亚视电阻率、阻抗相位随频率的变化曲线，完成频率测深观测。 2.2 测线布置 根据温泉度假村建筑布局情况，充电法采用自由网布置（测量点位置以GPS实时跟踪定位），CSAMT法剖面尽力避开房屋，先施工1、2线（其中1线施工750米），根据地质资料分析后，将1、2线均向北东向延长600米，另布置与1、2线平行的3线（长600米）。测线布置采用广州中海达测绘仪器厂生产的HD5800型GPS双频一体化实时动态测量仪布设剖面，剖面方向55deg;。 2.3 资料采集与整理 充电法采用重庆地质奔腾数控所研制的WDJD-3型多功能直流数字电测仪，该仪器具有数据计算和存储功能。充电法充电电极采用铜丝带浸入热泉采水井中。充电法以白龙池广场为中心，东、南、西、