地热勘查方法的应用探讨

[摘要]地热资源一种新型的、绿色的，集热、矿、水于一体的全面能源。随着地热能的开发利用在全国各地不断的铺开，开展地热勘查工作变得尤为重要。本文尝试结合地热勘查实践，综合分析探讨各种勘查方法的基本原理、适用性和创新性等，为我国同类地热勘查工作以及地热勘查方法应用水平的提高提供借鉴。

[关键词]地热勘查 地球物理勘探 水文地球化学 应用

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-159-2

1引言

地热能源的开发利用在我国已经有30余年的长久历史，地热资源在许多的城市都已经是非常重要且不可替代的能源之一。近几年来，随着开发利用的不断的深化，地热勘查已经在许多核心城市的周边、地热工作水平相对低的地方不断铺开，从而追求越来越多的地热靶区，挖掘越来越多的地热能源前景。

在地热勘查工作中，方法和手段的选择和应用极为关键。我们选择和应用这些方法和手段的，往往要达到以下目的：不仅要能够探测地层的深部构造特征以及岩石的破碎状态，还要能准确的推断出热储结构的含水性。例如：我们在探讨不同的物探方法勘查地热的时候，经分析地层电阻率和地层温度之间存在较好的联系，我们往往建议使用用电阻率法来探测深部热储的部位。然而，同样的方法在不同的工作区取得的效果不尽相同，有的效果显著，有的效果甚微。所以，需深入探讨各种工作方法和手段的基本原理、适用条件，以及成果解释的针对性。

2地热勘查方法和手段

目前，地热勘查方法和手段主要有以下几种：

（1）以寻找地热显示信息为主的水文地质测绘：与传统的水文地质测绘不同，在地热勘查中往往将侧重点放在调查构造与岩浆岩调查，地下水的赋存、运移、动态调查，地下水的温度及水化学特征调查等方面。通过调查，弄清勘查区地层结构、地质构造、岩浆岩分布、地温场特征、水化学特征及地下水动力场特征等地热地质背景，研究区域热源背景及热水形成机制，确定地热勘查工作的重点区及勘探靶区。

（2）地球物理勘探：这是一种相对有效、快速、经济的勘测和评价方法，它的主要功能是探测勘查区的地质构造特征以及含水破碎带和热储层的分布。因为物理勘探方法（重力勘探、电法勘探、磁法勘探以及地震勘探等）拥有特殊的使用范围限制，所以在实际工作中，应在研究以往地热物探工作体会的根基上，不断的寻找每种物探方法在地热勘查中的适用方法，才有可能以较小的投入获得更大的回报。下面通过分析地球物理勘测方法组合的有效性，来探讨大地电磁勘探和大地面波勘察的物探方法在深部地热勘查中的重要运用以及作用，以期为正确选择物探手段提供有效的建议，并且为精确的寻找地热资源做出技术上的支持。

①重力勘探研究表示，随着地质年代的不断变化，地层、岩石的疏密度有不断在增大的规律。当布格重力不正常的时候正值与负值之间的分布情况，使基岩面起伏变大，其分布的规律显示：在凸起的区域的表现是正异常，在凹陷区域表现的则为负异常，并与两坳一隆的构造的分布形式相同。在重力异常密集线性地区，一般都会表现出断裂的部位。

②大地电磁勘查方法表明，地层电阻率在地表的较浅的部位转折不明显，随着地层的不断的深入，电阻率逐步的增加，古生界与中新元古界电阻率变化大。大地电磁在体现基岩面起伏、地层大体分层和判断断裂的走向趋势方面都有很好的效果。

③磁法勘探的方法表明，在全部地层中，磁性呈现的是相对的逐渐过渡的变化，奥陶系为磁性的最低点，在逐渐的向老地层和新地层方向呈现增高的趋势，而侏罗系的磁性则表现出的是突变的本质。航磁的不正常和基底起伏基本是一致的，航磁异常的值高，基底得变现为凸起，航磁异常值低，基底则表现为凹陷。

④人工地震勘探的方法表明，不断的随着地层的由新到老的变化过程，不同时期的地层的地震波速业在不断的变化。在馆陶组、石炭―二叠系底面折射的能量比较强，它具备一定的持续性，可以用作分层的根据。特别是在新近系沉积比较厚的区域，效果十分的显著，而在基岩浅埋区域里，分层效果则不是很明显。

（3）水文地球化学勘查：水文地球化学调查是通过分析地下水中元素及其同位素的组成，研究元素及其同位素的迁移、富集和分散规律，从而揭示地热流体的成因、径流补给和储存介质的一种较为新颖的方法。采取具有代表性的地热流体、常温地下水、地表水、大气降水等样品进行化验分析，对比分析它们与地热流体的关系；进行温标计算，推断深部热储温度；测定稳定同位素和放射性同位素，推断地热流体的成因与年龄等。在深层隐伏地热勘查中，开展水文地球化学勘查，能有效的认识和揭示地热成因。

3地热勘查合理的工作程序以及应用探讨

3.1地热勘查的工作程序

在开展各种勘查方法的工作之前，我们还要有一套科学、合理的工作程序，以保证各项勘查工作的质量，以便做出正确的解析以及结论，从而减少勘探布孔的盲目性，降低地热勘探的风险，避免施工的损失，更好的实现勘查工作目标。具体的做法如：首先，工作人员在接受到工作的任务后，先到实地进行勘查，了解工作区交通地理状况，收集相关的气象、水文、区域地质资料等，并对资料进行详细的分析研究，确保准确的掌握勘查区所在区域的地热地质条件；其次，依据工作的目的和收集资料的研究程度，做出合理的工作部署；然后，严格按照工作部署，应用选择的工作方法组合，全面开展勘查工作；最好，在对各项工作成果的充分研究的基础上，选择勘探靶区并布设勘探孔，开展地热勘探。

3.2地热勘查方法的应用探讨

目前，我国有很多的地方在地热勘查方法的应用上，取得了极大的成效，例如；天津、北京、东北地区。但是随着地热开采的范围、深度在不断的增加，地热开发风险也在不断的增大，勘探难度也在不断增大，尤其是地热资源埋藏深、地表热显示少的地区。

地热勘查的的探测工作应该结合勘查区的地质、水文地质、地质构造及岩浆活动、水文地球化学、地壳形变等特征，针对性的选择勘查方法。区域地热水文地质测绘以及水温地球化学调查应该同时进行，并且采用相同的比例尺。在此基础上，确定地热勘探靶区，随后在勘探靶区开展地球物理勘探。在实际的应用中，我们往往需要先综合分析勘查区的地层物性，并结合现场工作条件，来决定哪一种物探方法更适合，又或者多种方法结合效果会更好。最后，结合物探解译成果来确定勘探孔的位置。总之，综合应用合理有效的地热勘查方法，才能不断的提高地热勘查水平和质量，准确的评价地热资源的勘探前景，为地热资源的开发利用提供可靠依据，使地热能源达到最大限度的利用。

4结束语

我们常用的地热勘查方法主要为地热水文地质测绘、地球物理勘探和钻探等，而较为新颖的方法是基于水岩作用的水文地球化学勘查，其中每一项工作方法又细分为多种方法和手段。我们在开展地热资源勘查时，应在充分研究勘查区区域地热地质条件和勘查工作目标的基础上，针对性的选择地热勘查方法和手段，才能对地热资源做出正确的评估和评价，从而指导对其开发利用，以及做好能源规划。

参考文献

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