地球物理勘查在寻找干热岩中的应用

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1、地球物理勘查在寻找干热岩中的应用王正茂高建平李小瑞北京勘察技术工程有限公司北京100192摘要：开发和利用干热岩资源是未来发展的大趋势，木文以福建漳州某工作区为例，在全面收集工作区以往成果资料的基础上，通过重力和MT勘查手段发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂，寻找干热岩体。为提出干热岩科学钻探孔位提供了依据。关键词：干热岩；重力勘察；MT刖S通过完成该工作区1：5万区域重力测量、1：2.5万重力剖面测量和大地电磁测深测量数据采集和数据处理。在全面收集工作区以往地质、地球物理、地球化学和遥感调查等成果资料的基础上，综合研究，查明研究区内引起重力异常的地质体的形态、部位、

2、性质、深度，发现和圈定工作区内隐伏、半隐伏岩浆岩体、深大断裂，寻找形成干热岩体最有利区域。1工作区概况工作区地势特点西北多山，东南临海，地势从西北向东南倾斜，依次出现中山、低山、丘陵、台地、平原。漳州地区地层出露主要为侏罗纪上统南园组上第三系佛昙群，岩性主要以凝灰岩、凝灰熔岩和玄武岩为主，主要分布于南靖、平和和长泰一带。第四纪地层在区内展布，成因上有洪积、冲积、海积残积，地貌上则构成I、II、III级阶地，残积土主要在漳州一长泰大面积展开。侵入岩在木地区分布较广，主要以花岗岩、闪长岩等酸性侵入岩为主。2重力异常推断解释由于断裂构造的作用，导致沿断裂线两侧岩石密度出现差异，可以在重力

3、异常图中留下踪迹。如沿断裂线可能有侵入岩或其它地质体分布；因断裂导致两盘发牛垂向或水平运动产牛断距或错动，使后期沉积与改造存在差异。这些差异变化在重力场中会有所反映。故依据重力资料，尤其是布格重力异常图，能够识别与断裂有关的地质构造现象。归纳而言，依据布格重力异常识别断裂的标志如下:(1)重力异常梯度带。(2)等值线宽度突变一一即等值线的收拢或离散。(3)等值线方向不是保持稳定或渐变弯曲而是突然转折。(4)异常轴方向转折与错断。(5)多峰异常极值区之间的鞍部。(6)狭窄带状或串珠状分布线性异常带。根据布格重力异常图，结合以上识别原则，进行断裂构造识别，全区共识别出15条断裂，参见图

4、2-1o图2J重力异常推断断裂分布图布格重力异常图中(图2-2),区内重力场呈现为西低东高特征，重力场在-7mGal到12mGal之间变化。测区西部重力低范围内局部重力高发育，与局部裸露的火山岩有关，汀仔岭重力低与火山沉积盆地有关，深部隐伏有花岗岩体。人乞寨附近的局部重力高突兀醒目，可能是下伏有其南侧出露的花岗闪长岩或闪长岩有关。浮宫以东重力场突然升高，推断有F1断裂导致，东部重力高推断与燕山期花岗闪长岩有关。图2・2测区布格异常图3MT异常推断解释L1测线近东西向，各地层内部电性在水平方向均有成层性，但由于电性变化的复杂性，不同地段存在横向电性差异。侏罗系地层电阻率约为200欧姆

5、米，层状分布于100至290号点。其中西部100至190号点岀露于地表，厚度在500米以内，190号至220号点之间被隆起的花岗岩阻断。东部220至290号点侏罗系地层隐伏于第四系之下，厚度在800米以内呈不均匀层状分布。第四系地层电阻率约为100欧姆米，主要覆盖于220至320号点之间，厚度从几十米至上百米，呈不均匀层状分布。花岗岩在测区深部广泛发育，在测区深部1至7公里处花岗岩电阻率的横向变化很大，测区西部100至190号点花岗岩的电阻率在1500欧姆米左右，中间140至160号点之间夹杂着近垂直带状的电阻率在2500欧姆米左右的高阻花岗岩体，向东190至240号点以下则为电阻

6、率为3000及更高的高阻花岗岩体，向东岩体的电阻率降为500欧姆米及更低。深部7至10公里的花岗岩体主要表现为一个半熔融状态的一个低阻花岗岩带，该低阻带在170至240号点被高阻的花岗岩体给阻断，低阻与高阻花岗岩电阻率差别巨大。花岗岩为热量的主要载体,是该区寻找热干岩的主要岩性，推测深部半熔融状态低阻体为热量的主要来源,高阻花岗岩则为热量的主要存储载体。图3-1L1线大地电磁测深反演结果图4干热岩体分析干热岩要求地热系统深部有热的来源，有供热母体；内部完整裂隙少，或有一定的自身生热功能；上部有盖层分布，对深部热矿藏有温度保护作用。对于本区，若以花岗岩为干热岩勘探目标，相应的物理特性

7、是：(1)干热岩电阻率呈现为中高电阻，II横向电阻率变化少，横向层位稳定；深部有半熔融态的低阻供热母体。(2)磁场略强，花岗岩中含有少量的铁磁性物质，具有较强的放射性衰变特征，形成内部衰变生热与深部母体供热两种热源，磁性居里面深度变浅。盖层为火山岩时磁场具有波动跳跃特征。(3)花岗岩重力场表现为重力低，花岗闪长岩重力场表现为重力高。区内重力场变化平稳，断裂少。盖层为火山岩时重力场具有盆地重力低特征。(1)位于莫氏面减薄区，地质历史上地震活动强烈、第四系有火山活动，地温