地热勘察物探技木运用

厦门杏林湾地热区位于厦门市集美与杏林之间的杏林湾水库心滩(原中洲岛)。在心滩中部有多处温泉出露。自上个世纪60年代始已陆续进行多次不同规模的地热地质普查工作．90年代的勘查工作仅施工2口开采管井．未对整个地热异常带进行深入的分析。2006年厦门市政府计划在温泉出露的中州岛上建设温泉酒店及温泉浴场等项目，故采用可控源谐波大地电磁法(HACSMT)．查明杏林湾地热区各断裂构造的走向、倾向、倾角、宽度等空间展布规律，确定地下热水的储存部位．并提出地下热水开采井位及回灌井位．为合理开发杏林湾地热资源打下坚实基础。

1物探技术简介

物探即地球物理勘探的简称．它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础．通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数．达到解决地质问题的一种物理勘探方法按照勘探对象的不同．物探技术又分为3大分支．即：石油物探、固体矿物探和水工环物探(简称工程物探)，我们在厦门杏林湾地热资源勘查中使用的是工程物探。

2厦门杏林湾地热物探方案设计

厦门杏林湾地热资源的地球物理勘查工程主要采用HACSAMT法．目前该法在国内尚无技术标准。为保证勘查数据质量．此次勘查采取实时监测和检查测量2大措施。

2．1方案措施

(1)实时监测。实时监测是在采集数据时观察数据的标准离差SEM．要求SEM<50．并多次测量异常点及SEM>50的点，使其相对误差<10％。测量后在数据处理时取其平均值。此次勘查的标准离差SEM一般小于10，对SEM>50的点均进行了多次测量

(2)检查测量。检查测量是布置不少于5％的检查点。要求均方差和相对误差均<10％。我们用HACKAMT法布置检查测量点l8个。占基本测量点的5．6％，均匀分布全测区，其相对误差和均方差分别为6．5％和6．3％。2．2测图比例测区采用实测1：1000地形图(缩绘成1：5000)为基础图件布设物探测深剖面

3试验实例

根据需求和实地地形地物条件沿北西向布设了14线的4条30m大点距测深剖面，在发现异常的基础上．沿北西向布设了11～18线的8条lOm点距加密线．以便了解区内断裂构造的空间分布及地电参数、含水性等。通过采用HACSAMT法、AMT法及TEM3种方法，得到勘测深剖面具体情况．如下所述。

3．1HACSAMT测量卡尼亚拟断面

根据含热水断裂的走向．总结各线异常情况。发现了浅部视电阻率较高、中部较低、深部更高的3层结构。由此推断：3层结构中的中、高阻体为侵入岩、脉，近于直立状的低阻体或相对低阻体为断裂构造．团块状分布的低阻体为构造复合部位．中部的相对低阻可能与侵入蚀变有关：从各测深剖面的电性分析．含水性较好地段为12～18线之间。

3．2HACKAMT法各深度卡尼亚平面等值图

根据含热水断裂的走向．总结各线异常情况．发现北部以2线、中部大致以l2线、南部以3线为界可将测区分成西、南段和东段2个部分。西、南段为近于东西向分布的高低阻条带；东段为块状分布的高阻体被低阻带分割，在基线南北100m范围内．团块状低阻体呈近东西向断续分布。由此推断：上述将测区划分为2个不同特征的戈0分线为北西向断裂；西、南段近于东西向分布的高低阻条带与岩脉和近东西发育的断裂构造有关：东段近东西向断裂分布的团块状低阻体为F断裂及其分支断裂F、FF，在此范围内含水性较好。

3．3AMT拟断面及TEM拟断面

在2线做了6个AMT深测点．3线做了9个AMT深测点和24个TEM测深点．14线做了24个AMT深测点：2线AMT拟断面：在-15～45m点深度约一200m有弱异常．可能与F有关；3线AMT拟断面：电力干扰及铁材干扰太强．资料现阶段无法使用；3线TEM拟断面：异常不明显。此法在本测区对探测陡倾构造不适宜；l4线AMT拟断面：于15m点有明显低阻异常，深度>一800m，宽度10～60m．推断为断裂构造F，及其分支构造的反映，北西倾，倾角约76~。

3.4试验成果

(1)EW向断裂F，。断裂呈近东西走向，总体走向约78~，倾向NW，倾角在72～83~，倾向上有扭曲，局部倾向南东，断裂发育深度>800m，以东，发育有3条分支断裂，编为Fl_，、FFF．．一般倾向北西，FI_2．F。．。一般倾向南东，3条分支断裂局部会出现反倾．在各深度段3条分支断裂有复合再分支现象．3分支断裂问发育有更次一级的断裂将它们联系起来，一般在-800m以下与F，复合。该断裂及其分支总体宽度达200m，开启性较好。含水性在以东较好。

(2)EW向断裂F}、F、F。。F2_。断裂呈近东西走向，倾向北，倾角72～85~，局部倾向南，断裂发育深度>800m；F5、F2断裂总体走向为76~。浅部倾向南东。深部倾向北西．局部有相反倾向。发育深度西段深。>一800m，东段浅。约为一500m。

(3)NW向断裂F、F。F断裂总体走向约315。，倾向北东，浅部陡，倾角约70~，深部缓，约50~，切割深度>一800m；F7断裂大致与平行，规模小于F，倾向北东，倾角约为76～80o．发育深度约为一400m。

(4)富水区段。含水性较好地段为F6、F7和F，及其3分支断裂夹持区域。面积约550m(长)xl80m(宽)，呈总体倾向北西的块状含水体．从低值卡尼亚异常判断．其中含水性最好地段在3线(或15线)附近，卡尼亚异常显示该地段具有较好蓄集热水空间。

4结论

本次物探勘查成果解释是综合了区域地质、水文地质。特别是地热区的热水控制因素与分布特征的基础上获得的基本摸清了地热资源的空间分布特征．推断出各断裂带之间的空间关系以及与热水分布的内在联系和热水富集部位：并且确定了杏林湾地热资源开采井和回灌井井位实践证明，物探可加快勘测速度．可探查隐蔽的地质构造和地层、含水层的空间分布、取得岩土物理力学及动力学参数的原位测试数据等。减少投资，充实工程地质和水文地质勘测所需的物理参数．使勘测效果更趋完善。相信在不久的将来．随着物探技术的进一提高．这种技术将会在福建地热资源勘测中有更为广泛的应用.