可控源音频大地电磁测深法在温泉成因分析中的应用——以连云港东海温泉为例

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1、79—82．2014地质学刊第38卷第l期doi：10．3969／j．issn．1674—3636．2014．01．79可控源音频大地电磁测深法在温泉成因分析中的应用——以连云港东海温泉为例王彩会。陈杰，左丽琼(江苏省地质调查研究院，江苏南京210018)摘要：可控源音频大地电磁测深法具有勘探深度大，横向分辨率高等优点，现已成为寻找深部地热资源的主要手段。在全面认识东海县温泉镇区域地质构造的基础上，尝试采用此方法分析深部控热、控水构造，解译温泉成因，取得了较好的效果。关键词：可控源音频大地电磁测深法；地热资源；断裂构造；成因分析；江苏连云港

2、中图分类号：P631．3+25；Tl(521+．32文献标识码：A文章编号：1674—3636(2014)O卜0079—04O引言可控源音频大地电磁测深法(简称CSAMT法)是通过探测地下目标体的电性差异来划分地层结构，确定地质构造的位置，查明地下深部隐伏矿体位置、埋藏深度、起伏形态，显示出其独特的优越性。由于其采用了大功率的人工场源，具有信号稳定、信噪比高、探测深度大和分辨率高、快速高效等优点。近年来，该方法在油气构造勘查、地热勘查、研究基底埋深起伏和确定隐伏构造等方面，都取得了良好的效果(黄力军等，2007；陈长敬等，2011)。东海县

3、位于江苏省东北部，地热资源丰富，自20世纪70年代以来，进行过多次地热资源普查、调查工作。在地热成因分析上，王瑞久等(1990)采用环境同位素和地球化学方法对温泉区热水成因进行过研究，大多集中在热水的来源，对地热的控热、控水断裂研究较少，在全面认识区域地质构造的基础上，通过合理布置测线和设置装置参数，尝试采用CSAMT方法从地质构造角度解译温泉成因。1研究区地质背景温泉区位于苏鲁造山带南缘超高压变质带。第四系仅发育晚更新世及全新世地层，厚度较小；基岩主要为一套以片麻岩为主的高压一超高压变质岩和中生代侵入岩(图1)。图l温泉区附近地质构造略图

4、1．大解庄单元；2．唐岭单元；3一东海岩群马场岩块；4一东海变质杂岩构造岩块；5一榴辉岩；6-主要断裂；7—一般断裂；8一推测断裂；9一韧性剪切带区内地质构造较发育，侏罗纪以前以韧性剪切构造发育为特征，中生代以来以脆性断裂为主(潘明宝等，2002)。区内共发育北东、北西西向2组断裂，穿越温泉旅游度假区的断裂为西晓庄一竹墩断裂，是一条北东向断裂，断裂东侧为燕山期二长花岗收稿日期：2013一07一03：修回日期：2013一08—22；编辑：陆李萍基金项目：江苏省2008年度地质勘查基金项目(苏国土资[2008]77号)作者简介：王彩会(1973

5、一)，女，高级工程师，硕士，主要从事水文地质、工程地质、环境地质及地热地质方面的工作，E—rIIail：w∞gcaihui@126．com地质学刊2014年3月岩，西侧为片麻岩。该断层推测为地下热水的控制断层，断层面直立的张性断层，切割深度较大，形成时间为燕山期，喜山期仍在活动，是一条活动性断裂。受该断裂影响，区内数处温泉分布，自喷成泉，水质为微咸水，水量可达到1000m3／d。2地热资源分布及特征2．1地热井分布区内现有开采井4眼(图2)，主要分布在温泉镇区汤姑西路两侧，分别为热l、D916、TRll、DR3(表1)，井深120．O～60

6、2．7m，热储岩性均为二长花岗岩，岩石裂隙发育，发育多层破碎带。地热水水质较好，为cl—Na型水，随着冷水混入比例的增大，热1和TRl1井的热水类型过渡为C卜HcO，一Na型水。水中F一体积质量偏高，为4．76～6．1lmg／L。图2温泉区深井钻孔位置分布图表l温泉区地热井基本情况统计表2．2地温分布1984年10月，对温泉镇进行红外线温度测量，地面最高温度为22．7℃，最低为19．2℃，差值达3．5℃，温度大于2l℃的范围主要分布在现今的福如东海大酒店一带，两侧温度逐渐降低(顾宏群等，1985)。2008年，对温泉地区地热井及深度大于50

7、m的深井进行水温测量(王彩会等，2008)，绘制深层地下水温度等值线(图3)。温度等值线同样以福如东海大酒店为中心，略呈近东北走向的椭圆形分布，椭圆中间温度大于60．0℃，向四周则温度逐渐降低。地温分布具有明显的特点，水温大于50℃的地热井均位于汤姑西路北侧，水温等值线表现出北密而南疏的特征，分析原因可能在福如东海大酒店北侧存在断裂，位置与区域西晓庄一竹墩断裂基本一致。Q190m困·回z回，回a图3温泉区深部地温分布图1．热水开采井及编号；2一冷泉；3一水文地质钻孔及编号；4一水温等值线及注记3可控源音频大地电磁测深3．1剖面线布置剖面线在

8、布置时一般垂直于构造线方向，但由于区域性西晓庄一竹墩断裂为北东向，且斜穿镇区，因此结合实际工作条件，沿道路布置了2条东西向第38卷王彩会等：可控源音频大地电磁测深法在温泉成冈分析