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1、电法综合参数在辽宁思拉堡地区地热探测中的应用2004年第生期2004年8月秒卢也展MINERALRESOURCESANDGEOLOGY第18卷总第104期电法综合参数在辽宁思拉堡地区地热探测中的应用①杨发杰,刘全德(辽宁有色物探研究院,辽宁沈阳110121)摘要:根据各地热区的实际水文地质条件,选择合理的电法综合参数,探测和发现地热资源,使地热水的开发前景变得更广阔.通过辽宁思拉堡热水井的成功探测实例,介绍直流电法综合参数在地热探测中的实际应用效果.关键词:电法勘探;地热探测;综合参数;自然电场;视电阻率测深;激电参数测深中图分类号:P631.3~P314.1文献
2、标识码:A文章编号:1001--5663(2004)04--0383--05热矿水是一种宝贵的自然资源.随着人民生活水平,保健意识的不断提高和旅游业的迅速发展,热矿水地热资源的经济与环境效益十分显着,尤其是近年来热泵技术的成功应用,使热矿水的开发前景变得更加广阔.温泉地热资源开发利用的关键之一,是在区域地质构造理论的指导下,根据各地热区的实际水文地质条件,选择合理的探测方法,多,快,好,省地探测和发现地热资源.大量的地热探测的成功实例说明,遥感,化探,放射性核物探在地热勘探的不同阶段发挥着各自的重要作用.本文将介绍直流电法综合参数在地热勘探中的实际应用效果.1思拉
3、堡地热区的水文地质特征辽宁思拉堡地热区的大地构造位置处于新华夏构造体系的第二隆起带上,出露岩性以印支期第三次侵入的二长花岗岩为主,区内NNE向的思拉堡一龙门汤断裂是思拉堡地热区的主要控热断裂,是控制熊岳盆地生成的金州岩石圈断裂的次级平行断裂.测区内具有已知热水井,温水井及冷水井,热水井井深在200m～500m,水温在70℃～104℃,单井涌水量在20m./h～30m./h;温水井井深43m,水温为45℃,单井涌水量为15m./h;冷水井井深为50m,水温为11℃,单井涌水量为20m./h.这些已知水文地质条件为本次探测提供了良好的参考依据.2思拉堡地热区的综合参数
4、特征2.1自然电位曲线特征自然电位曲线剖面如图1所示,剖面中的50m和200m处是6号与3号两眼已知热水井位.自然电位曲线在已知热水井旁对应出现两个负值异常,且两个负值异常幅度差别较大.当探测到3号井时,此井刚停止抽水,而6号井多日没有抽水.推测负值异常幅度差别较大的原因是两井的抽水差别所引起.通过对90m130m和410m～440m两处自然电位的负值异常与水文地质条件的综合分析判断,推测该异常是由热矿水所引起.接着对以上两个自然电位异常区进行了视电阻率,极化率,激发比,衰减度四个直流电法综合参数探测验证.2.2地热区产生自然电位负异常的原因[1]地热区产生自电异
5、常的主要原因是动电效应和热电耦合.动电效应是:在地热区的地下热水对流系统中,地下热水在渗透压力的作用下沿控热断裂,裂隙流动,由于岩石颗粒将地下热水中的负离子吸向岩石孔壁,形成负离子层,而负离子层又吸附孔壁附近的正离子,形成较紧密的正离子层;随着离子层距孔壁的距离增大,负离子对正离子的吸引力减小,使断裂,裂隙的内部成为热水溶液中正离子的扩散区;当①收稿日期:z004一O4一zO作者简介:杨发杰(196z一),男,山东潍坊人,工程师,长期从事水文物探工作.383≮一奠l蠢}曩尊00:等●.{l热水平行孔壁流过时,即把扩散区中的正离子带走,从而使热水通道的壁上形成剩余的
6、负离子,从而引起负的自然电位异常.热电耦合是因地热区内的热储和围岩间存在着温差,温差使热储流体中离子的扩散作用和围岩中岩石基质的离子的扩散作用存在差异,从而产生电位梯度,引起自然电位的负值异常.图1自然电位剖面图Fig.1Profileofthenaturalvoltagepotential384图2热水井旁IP测深曲线Fig.2IPdepthsoundingcurvebesidehotwaterwell2.3视电阻率测深曲线特征高温热水井旁的综合参数测深曲线如图2所示.图3是温水井旁的综合参数测深曲线,图4是地热区内冷水井旁的综合参数测深曲线,图5是非地热区淡水
7、井的测深曲线.和l勰叫图3温水井旁IP测深曲线Fig.3IPdepthsoundingcurvebesidewarmwaterwell通过以上四种不同水文地质特征的测深曲线对比发现:在同一地热区的热水,温水,冷水井旁测深曲线,由于它们处于相似的地质环境中,因而其测深曲线既具有相似的特点,又具有不同的表现.视电阻率(p1)曲线类型均表现为H型,共同特点是:当AB/2达到静水位深度时,ps曲线均开始下降.图4冰水井旁激发极化测深曲线Fig.4IPdepthsoundingcurvebesidecoldwaterwell不同的是:热水井旁的ps曲线在AB/2达到热水层深
8、度时,以6
