音频大地电磁三维反演在江西丰城地热勘查中的应用

江西省丰城市圳头地区地热资源丰富、储量大,现已发现4处出露地表的温泉,但仅有2处得到开发,温泉资源开发利用率较低。为了探明控制研究区地热产出的深部断裂构造,在该地区部署了4条音频大地电磁(audio-frequency magnetotelluric,AMT)测深剖面,采用非线性共轭梯度(nonlinear conjugate gradient,NLCG)法对经过去噪处理后的AMT数据进行三维反演,获得研究区的深部三维电性结构。在综合已有钻井和地质地球物理资料的基础上,划分了热储层结构和热流通道,查明该区地热系统的地质、构造控热以及地下水运移特征。区内地热活动沿断裂活动带分布,并作为水热资源在断裂带的交叉复合部位形成温泉点。断裂既是该区域的导热构造又是导水构造,控制地下水的温度变化,在地下水的形成和分布中起主导作用。研究结果为研究该地区地热系统的形成和演化提供了电磁证据。     

激电测深和CSAMT法在陕西石泉地热勘查中的综合探测

地热资源是一种绿色可再生的新型能源.陕西石泉地区断裂构造发育,地表热异常分布广泛.为了查明石泉主要地表热异常区断裂构造的产状、规模、深部特征,进一步钻探开采地下热水提供井位、井深等设计依据,首先在实测浅层土壤温度异常区布置7条方位角为67°的可控源音频大地电磁测深(CSAMT)测线,然后在其测量资料初步解释的基础上再施工激电测深.结果表明,贯穿勘查区的石泉-饶峰断裂是本区主要的控热、导热构造,断裂深切至地表以下2000 m左右.同时圈定了两个低阻异常区,其中最大范围的低阻带贯穿深度1600～2000 m,宽度约650 m,是最为有利的赋水区域,同样也是布设地热钻孔的最优位置,建议在其上方选择合适位置直接进行钻探验证,设计孔深2200 m,符合低阻区最大延伸深度.     

安徽省地热温泉资源分布与特征

在对安徽省地热温泉资源分布及其影响因素进行综合分析的基础上,从水温、流量、水化学、热储层等角度系统探讨了全省地热温泉资源的特征,特别是地热温泉的水质类型及功效特征,结果表明:1)安徽省已发现的地热温泉资源主要分布在淮北、沿江、大别山区和皖南山区,其地理分布与地质构造、地层岩性和地形地貌的关系密切,断裂带范围内多温泉出露和人工热水孔,断裂复合交汇处尤多,火成岩、沉积岩岩性对于温泉形成和出露都会产生一定的影响,同时,开发历史、社会需求等方面也会影响温泉资源的选址、开发与规划。2)温泉的水温多为温热水或温水,少数为热水,大部分温泉流量的季节变化不大。3)在水化学特征方面,靠近深大断裂带的温泉水矿化度高,多数属于SO_4-Ca-Na型、SO_4-Na型或SO_4-HCO_3-Ca-Na型水,与古老地层及花岗岩岩体有关的温泉属于HCO_3-Ca-Na型水,而断陷盆地内的温泉或热水孔多以Cl-Na型水为主;热储层主要有层状、带状、层状兼带状三种类型,其中断陷盆地为层状及层状兼带状,断块隆起带和深大断裂带为带状。4)地热温泉热矿水兼备医疗和保健的理化作用,其中所含的化合物及微量元素对人体的药理和生物功效优于一般的人工水疗及药物浴疗。     

基于地热井的洛阳万安山地区地热成因分析

万安山地热井井深2 208.72 m,揭露第四系、三叠系、二叠系、石炭系、寒武系、震旦系地层。对本区地热井有影响的主要为伊河断层,该断裂属张性正断层,控制了热储层的空间分布,又在后期活动中其断裂带及影响带岩石破碎,裂隙发育,构成地热流体的储集空间,起着既导水又导热的作用。研究区属层状热储,该区的盖层主要由上石炭系、二叠系沉积地层中的砂泥岩及新近系、第四系松散覆盖层组成。热储层主要为寒武系石灰岩热储层,该地层厚652.3 m。成井后井口水温41.6℃,属低温地热资源温热水。研究区地热垂向随深度增加而增大,水平方向上地温梯度总体上由西向东、由北向南逐渐降低。     

利用高密度电阻率法进行断层破碎带探查的数值模拟方法

为明确不同条件下断层破碎带的异常特征,提高高密度电阻率法（HDR）的应用效果,该文在大量探测实例的基础上提出断层破碎带的地电模型;用有限元数值模拟的方式计算出不同地表电性层的情况下,高、低阻断层破碎带在不同电测的异常特征并确定最佳采集装置形式;并正演模拟倾斜断层的异常分布形态,给出为提高视电阻率断面对断层产状反映能力的数据处理方法。     

广安铜锣山地热勘探试验井地热地质成果及意义

为系统梳理广安市铜锣山地热勘探试验井取得的突破性成果,评估岩溶地热水开发利用潜力,通过地热地质勘查、地球物理勘探、地热钻探工程、地球物理测井、水文地质试验、水化学和同位素分析方法,结合已有的地质和水文地质资料,研究了广安市铜锣山背斜热储结构和热储富水能力。结果表明：广安市铜锣山地热勘探试验井首次划定了区内地层界线,查清了热储层结构,并准确获取了三叠系岩溶热储层水文参数信息。该井的成功实施及取得的地热地质成果一定程度上丰富了川东褶皱带岩溶热储系统理论,助推广安市温泉小镇的规划和建设,并为区内后续岩溶热储资源勘查与开发提供经验和示范。     

音频大地电磁法(AMT)勘探在公路隧道围岩划分中的应用

该文讲述了音频大地电磁法勘探在阿尔金山公路隧道中的实际应用。依据音频大地电磁法(AMT)的带地形二维非线性共轭梯度(NLCG)反演结果,探查地质构造位置、性质、倾向及破碎带宽度,查清是否存在隐伏断裂等地质构造;划分出不同地层岩性、岩带的分界线并查明其接触关系及完整性;查明相对软弱岩体在隧道洞身段的分布形态特征;查明地下水发育特征,并进行赋水性分析;针对不同地层岩性或同一岩性的富水性、完整程度不同分段提供电阻率等物性参数。把电阻率异常带和地调、钻孔勘探成果相结合,综合划分隧道围岩级别,为隧道设计和施工提供依据。     

甘肃省礼县银洞沟地区激电异常分布特征

勘查区位于中川岩体南外接触带,高桥-礼县近东西走向大断裂分支礼县-洮坪断裂的北侧,金矿化受区域断裂的次级构造破裂带控制。通过激电剖面测量在铁匠沟沟脑―寺梁上地段极化率相对最高,呈豆状展布,总体呈近南北向,与该区断裂构造基本一致。电阻率分布与该区地质体分布基本吻合。特别是低阻异常带展布与区内断裂构造比较吻合。总结出在该地段用低阻高极化异常位置确定构造位置,对找构造破碎带型金矿效果明显。     

天然场音频大地电磁法在云南省普洒河花岗岩区地热水资源勘查中的应用成果

在云南省个旧市普洒河花岗岩分布区开展物探天然场音频大地电磁法勘查，结合该区地热地质情况，确定了1口地热水资源勘查井的井位和井深，设计井深600 m,钻进至601.88 m终孔，成功揭露到地热水含水层，具承压性，水温39℃,自流量655 m³/d;基本查明了区内地热水储水断裂(裂隙)破碎带的空间分布情况，属带状热储；对该井地热水自流的成因进行了分析和判断，取得了很好的地热水资源勘查成果.     

促进中低温对流型地热资源的开发利用

 地热资源是一种廉价、洁净的资源。中低温对流型地热系统指温度低于150℃、地下深处没有年轻岩浆活动作为附加热源、在正常或略为偏高的区域热背景条件下,出现在孔隙-裂隙介质或断裂破碎带中的地下热水环流系统,其在自然界分布较为广泛。     

2013-27 封面图片说明：提高砂岩热储层地热尾水回灌率的研究

 能源和环境是当今人类面临的两大主要问题,地热作为可再生能源家族中的一员,其能源利用系数高,是节能减排的重要选择。中国沉积盆地的中低温地热资源丰富,开发利用规模逐渐增大,但大部分地热井长期以单井形式开采,造成地热储层水位持续下降,且地热尾水直接排放还会导致各种环境问题。为了保证地热资源的可持续开发利用,需要进行地热回灌。地热回灌,即将地热尾水通过人工加压或自然回灌的方式注入到开采中的热储层。目前碳酸岩热储的回灌问题已基本解决,而砂岩热储回灌率低则成为中-低温地热资源可持续开发利用的瓶颈。     

综合地球物理方法在Ⅱ-3型地热勘查中的应用： 以青海同仁盆地为例

地热能是清洁能源勘探开发利用的焦点。选择青海同仁盆地开展地热物探勘查实践。首先以1∶5万地面高精度磁测资料为基础,结合区域地质资料划分断裂构造、隐伏岩体范围,圈定地热异常靶区。对其中的M3靶区进行了大比例尺地球物理探测和钻探查证。通过地球物理方法组合(主要利用微动探测法并在电磁干扰较小的地段补充可控源音频大地电磁法),基本查明了同仁盆地地热勘查类型为兼有层状热储和带状热储特征、彼此存在成生关系、地质构造条件比较复杂的Ⅱ-3型,为后续在该区开展地热资源勘查指明了方向。     

EGS载热流体水岩作用对人工地热储层裂隙物性特征的影响

 增强型地热系统（EGS）是一种从低渗透率低孔隙度岩层中提取热量的工程。载热流体注入深部地热储层后在储层裂隙发生水岩作用,引起地热储层矿物的溶解和沉淀,改变储层裂隙通道的物性特征,对EGS 的长期运行产生重要影响。以苏尔茨地区的一种典型花岗岩为人工地热储层,建立了一维多重相互作用连续统一体地质模型,将相同温度的CO₂和水以相同压力注入人工地热储层裂隙通道中,探讨两种载热流体的水岩作用对储层裂隙物性特征的影响。结果表明,在同样的储层状态、相同的运行模式下,CO₂-EGS 水岩作用对裂隙通道物性特征的影响明显小于H₂O-EGS。     

南海盆地地热地质条件和资源形成因素

南海是世界上第三大边缘海,也是中国最大的边缘海。复杂的构造应力和演化过程成就了该区域优质的地热背景条件。本文以南海海域大地热流、热储、流体地热数据为依据,基于南中国海的热历史、热状态以及流体地热特征认识基础上,分析研究莺-琼盆地11个地层水样和13件样品岩石热物性参数,从盆地热演化、岩石圈热结构、构造背景、热源、热储、盖层条件等方面探讨了南海盆地地热地质条件,对地热资源形成进行了分析。认为其是5 Ma以来活动构造最为活跃的地带,发育海山、高压流体底辟、气烟囱等,是热事件最活跃区;地幔热流与地表热流之比为0.59,具有“冷壳热幔”的岩石圈热结构特征;洋中脊、红河断裂等深大断裂带、以伸展构造为主的断块、底辟核心影响区等,提供了深部热物质上涌“热通道”,造成现今地温异常;以莺-琼盆地为例,按热储区域封盖组合特点,由浅层乐东组到深层崖城组,划分了浅层中-低温地热系统,中深层高温地热系统、深层超温地热系统。南中国海地热资源的勘探和利用研究尚处于起步阶段,结合海洋地热开发利用现状以及对比南海地热资源优势,从技术、经济角度探讨海洋地热资源开发利用发展方向。     

内蒙古南王如地一带金属因素JS异常与控矿规律研究

西山湾羊场-南王如地一带地层主要出露二叠纪和寒武纪的酸性岩基,区内断裂构造较发育,以南北向组为主干断裂,为成矿有利地段.电阻率剖面法是以地下岩（矿）石电阻率差异为基础,人工建立地下稳定直流或脉动电场,按某种极距的装置形式沿测线逐点观测, 研究地下某一深度范围内岩（矿）石沿水平方向的电阻率变化,以探查地下矿产资源和研究有关地质问题的一组直流电法勘探方法.本文通过对区内物探参量金属因素JS异常特征与主要控矿断裂走向在地表的变化特征、矿化蚀变特征、对成矿元素分布的地球物理特征等方面的研究认为：视极化率、视电阻率与构造带中的多金属矿矿化有关;异常带与构造带的膨胀部位与矿化蚀变带关系密切;金属因素JS 在有效压制高阻低极化体非矿岩层的作用和减弱地形的影响具有重要意义.     

中国中-高温地热资源勘探方向与优选靶区

进一步明确中国中-高温地热资源的勘探方向和优选靶区,可以从宏观上指导地热资源勘探,提高地热探井成功率。基于最新的地热数据库,结合区域构造-热背景,分析地热系统的热源、通道、储层、盖层及流体特征等要素,圈定了中国中-高温地热资源勘探的4大勘探方向和16个优选靶区。具体为青藏高原内带（亚东-谷露裂谷带、错那裂谷带、申扎裂谷带、东构造结、西构造结）、青藏高原外带（共和-贵德盆地、川西松潘地区）、东部区（松辽盆地、伊通断裂带、长白山火山区、渤海湾盆地及周缘、东南沿海、雷州半岛-海南岛北部）和中部裂谷区（二连盆地、汾渭地堑、山西地堑）。     

放置翼型的槽道湍流的实验研究

采用有限单元法对隧道电阻率超前探测进行数值模拟,研究冷冻法施工前后,地下水变化导致的电阻率超前探测视电阻率改变。冷冻法未完成时,超前探测视电阻率为低阻异常;冷冻法完成后,超前探测视电阻率为高阻异常。结果表明,电阻率超前探测可以准确监测隧道冷冻法的施工效果。     

综合物探方法勘查福建贵安地热田

福建东南沿海地热田主要受断裂控制，温泉多为中低温水热系统，适用于直接供热。在该区典型地热田之一的贵安地热田进行了４种物探方法试验研究：大地电流和声频大地电磁测深、自然电场法、地面磁测、一米测温。由于温度并非是影响电阻率变化的唯一因素，因此仅仅根据电阻率值并不能区别高温带与低温带。研究表明：大地电流和声频大地电磁测深资料的定性和定量解释所获取的电阻率分布可确定断裂构造在地表以及向地下延伸分布特征；另外３种方法在某种程度上反映构造或温度变化，可以有效地圈定热田中心部位。例如，构造破碎带可以引起负磁异常；自然电位正异常与上涌泉相关；浅孔测温高值带与热田最高温泉相对应等。     

激电测深在南方某矿床找铀矿中的应用

南方硬岩型铀矿找矿工作开展了多年,前人取得了丰硕的找矿成果,由于受仪器设备较落后及技术手段不足的局限性,前人所找矿体均为中浅部矿体,于是应用适当的物探方法查找深部隐伏铀矿体成为未来的主要找矿方向;南方硬岩型铀矿体大多受断裂构造、层间破碎带及硅化破碎带控制,矿化蚀变发育,铀矿体所处地电异常环境呈现出低阻高极化或高阻高极化电性特征。大功率激电测深通过测量各测点由浅至深的视电阻率和视极化率,综合分析视电阻率和视极化率断面图,查找深部有利铀成矿地电异常环境,为下一步找矿工作的部署提供重要的参考依据。     

聊城东部地热田地质特征研究

地热资源已成为现阶段重要的绿色能源之一.研究分析山东省聊城东部地热田,为开发利用本区的地热资源提供地质资料依据.该地热田位于阳谷凸起的北部区内,面积约600 km2,地热类型属低温层控岩溶裂隙型,盖层是第四系、新近系明化镇组及石炭-二叠系,常被利用的地热有新近系馆陶组和奥陶系马家沟组两个热储层.其中:馆陶组热储层中地热水矿化度为5000mg/L左右,其可利用地热资源量为2.5331×1018 J,热水资源静储量为1.4085×1010 m3;马家沟组热储层中地热水矿化度较高,为5251.38～5292.7 mg/L,其可利用地热资源量为1.1572×1018 J,热水资源静储量为2.16×109 m3.