浅谈地热勘查中综合物探方法的应用

摘要：地热是来自于地球内部的热能，是一种可再生的清洁能源。它从地壳内岩石或流体中可以合理开发出来并应用的热能，具有可再生、清洁等特点。如何正确勘查地热资源，便是当前的重中之重。本文主要就地热勘查中综合物探方法的应用进行探讨分析。

关键词：地热勘查 物探方法

中图分类号：E951

一、前言

地热能是赋存于地球内部一种巨大、宝贵的矿产资源，它是一种绿色环保、经济高效的新型能源。具有投资少、见效快、使用方便、节能环保等特点，开发利用前景广阔。运用综合物探方法对地热资源进行勘探，可以避免单一物探方法的局限性，提高勘探精度。相信综合物探方法在今后地热资源勘查中的应用会更多，效率和精度也会有很大提高。

二、地热概况

地球内部蕴藏着巨大的自然能源――地热能，它通过火山爆发、温泉、喷泉以及岩石的热传导等方式源源不断的向地表传送和散失。火山喷出的炽热的岩浆或从地下涌出或喷射出的热水和蒸汽，都是巨大的载热体，它们不断地将地球内部的热能带到地表。地球每年通过地表传输的总热量很大，但是在有限的地区内不仅很小，而且很分散，目前的技术经济条件尚无法抽取和利用，因此还不构成资源。自然界中有一些过程能够使地球内部热量在有限的地域内富集，并且达到人类能够经济开发利用的程度，这种热量便构成了地球资源或地球能源。

三、物探方法分类简介

目前，地球物理勘探方法很多，根据工作空间的不同，可分为地面物探、航空物探、钻井物探及测井等。

测井是应用地球物理方法来研究钻孔地质剖面，解决地下地质技术问题的一门技术，包括视电阻率、侧向、自然电位、自然伽玛、密度、声波、中子、产状、井径、井斜、井温、水文流量、核磁共振、微测井、伽玛能谱、压力、感应、成像测井等几十种方法。

地震是以研究地震波在地壳内的传播规律，达到查明地下地质构造和寻找有用矿藏的勘探方法。近年来，地震技术发展很快，有反射波法、透射波法、折射波法地震，有二维、三维地震，有高分辨率、微地震，有浅层、深部地震等，处理方法较多，不但精度高、速度快，而且处理手段灵活多样。

电法是以研究地下各种岩层电性的差异为依据，寻找和勘探矿藏、探测地下水、解释地质构造等，有电测深法、自然电场法、充电法、电测剖面法、瞬变电磁法、电偶源频率测深法、电磁测深法、感应法及高密度电法等。

重力和磁法除传统方法外，还有高分辨率、高精度重力和磁法物探方法。重力资料多用于区域构造单元的划分、断裂构造空间展布的确定及盆地基底起伏及其性质的研究工作。利用磁法可探测矿藏，确定隐伏岩浆岩体的分布、厚度及与断裂带的关系，确定水热蚀变带位置。

遥感可得到卫星图像或航空图像，通过对不同种类、不同比例尺、不同时相的航空航天遥感图像进行地质解译，判断地貌、地层、地质构造，寻找矿藏和探索水文地质条件，还可判断地面泉点、泉群和地热溢出带。

各种物探方法从空中、地面、地下不同角度组成了立体阵容，这种特殊的组合方式决定了物探方法必须要综合考虑、分析和研究解释。在地热资源勘查中，物探工作是其重要组成部分。地热资源勘查应视情况采用综合物探方法进行，以避免采用单一方法在深度、广度、精度方面的影响。因为单一物探方法有时具有多解性，如高温热水和蚀变矿物都能引起低阻，高温热流体视电阻率低，但视电阻率低的地方不一定都有高温热流体等；而通过综合物探可获得地质构造条件、热储赋存范围、地下水补给关系及空间位置等资料。为了更好地查明地热田的地质条件、热储特征、地热资源量，评价开采技术经济条件，在地热资源勘查中对综合物探工作应给予足够的重视。

四、地热物探评价方法的应用

地热勘探中，几乎所有的物探方法都可以考虑部署的。但是，不同的地热田，由于地质条件、热储结构、成因类型、地热液体的化学成分等不同，其物探异常的客观反映也必然有所差异，对物探方法的选择和异常现象的解释也有所不同，不能照搬某一种模式，而应根据实际情况，合理地选择适合勘探区的物探方法组合系列，才能使所获成果达到预期的目的。并且在新的地热田勘查中，综合物探工作应优先开展。

五、物探方法组合在地热勘查中的应用

地球物理勘查工作是通过不同的物探方法对一个地区进行平面测量和垂向测量，在野外试验及资料总结分析的基础上了解地质体平面和垂向的特征。一般在地热资源预可行性勘查和可行性勘查阶段进行，勘查范围应包括相关的构造单元并结合地热钻井的井位确定。

平面测量一般是测量天然物理场，如重力、磁法和电法，其接收的是稳定的场值，在一个测点上只有一个数值，一般要有地面上多个观测点才能反映出物理场的分布特征。在一条线上的观测值组成剖面曲线，由多条平行的剖面可以组成平面数据。测深方法如人工地震、电法和面波测深等，一般要建立一个变化的人工场，在原地布一个接收系统来了解地下不同深度的物理量，即得到一条垂向剖面。

地热物探工作需要多种方法组合完成，特别是要根据地质任务合理选择不同方法进行组合。具体方法的选择要考虑目的层的物理前提，即目的层与其他层的物性差异，这个差异要足够大，能反映到物理场中被仪器观测到。

地球物理勘查工作的任务是初步查明：①圈定地热异常范围和热储的空间分布特征；②确定基底起伏及隐伏断裂的空间展布；③确定勘查区的地层结构，热储层的埋藏深度。鉴于这些地质任务，参考研究区的工作成果和其他资料，对比分析各种方法在不同地热田的应用效果，结合地热田地球物理特征，建立本区地球物理勘探方法组合。

六、总结语

地热的开发带来巨大的经济效益让很多投资者趋之若鹜，与此同时地热的勘查具有很大的风险性，投资大、成本高也令很多投资者望而却步。我们在地热勘查中应该采用最有效的方法，采用新技术新方法节省经济成本，开发利用地热资源。

参考文献：

1、黄健良 吴波 邵月中，浅谈综合物探方法在地热勘查中的应用[J]，科技信息，2009年第18期

2、肖争光，综合物探方法在地热勘查中的应用[J]，城市建设理论研究，2012年第38期

3、王璨 苏彬，综合物探方法在地热勘查中的应用[J]，黑龙江科技信息，2012年第31期

作者简介：刘畅 ： 男， 1960年生，1982年毕业于吉林大学地球物理探矿专业，物探高级工程师。从事地球物理勘探30余年，发表学术论文20多篇，在应用物探方法寻找隐伏矿和地热勘查等有一定的工作经验，并多次得到省、厅等颁发的科学技术找矿一等奖。