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[摘 要]盆地传导型地热资源越来越得到重视和开发，本文提出以传导型地热三要素为勘探目标的物探方法组合，大体分为5步进行：①高精度磁法测量；②重力测量；③可控源音频大地电磁法测量；④二维地震测量；⑤大地电场岩性测深等综合物探技术手段。该方法组合在辽宁省地热勘查工作中已得到了广泛的推广，并取得了很大的成果。
[关键词]传导型地热 物探 方法组合
中图分类号：P544+.4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0308-02
引言
地热作为新的清洁能源越来越得到重视和开发。我国地热资源以中低温地热田为主，成因类型多为传导型和对流型，其中以沉积盆地隆起传导型地热田最多，其特点是规模大、温度低、水质较好。
在充分了解特定地区地热赋存的地质条件和构造环境之前提下，寻找各种物探方法在地热勘查中的有效组合方式，以便以最小的投入获取最大的收益[1]。本文在分析和阐述传导型地热资源与地球物理场关系的基础上，提出了适用于传导型地热资源的物探方法组合，通过查明测区是否具备形成地热田的三个必要条件（热储层埋深及厚度、盖层的性质及厚度以及大型断裂的性质规模和产状）为准确寻找地热资源提供技术支撑。
1 方法组合
物探方法组合大体分为5步进行：①高精度磁法测量；②重力测量；③可控源音频大地电磁法测量；④二维地震测量；⑤大地电场岩性测深等综合物探技术手段。
1.1 高精度磁测
应用磁法勘探是解决地热勘查地质问题的第一步。磁法的勘探理论除在寻找铁矿是经济、方便、快捷、准确外，他在寻找地质构造、地质岩性的划分也是非常有效的。而地热矿产的普查，特别是传导型地热的普查，要解决的就是地质构造、地质岩性的划分。
采用磁法测量的目的是圈出盆地基本轮廓和展布形态与基底的起伏变化特征。盆地中央通常反映为低密度、低磁性及低电阻率的特性，可形成重力低、微弱正负背景磁场和低极化低电阻率的物理场特征。而盆地周边地带，盆地外缘基底相对隆起，通常会引起重磁偏高形成重力高及正磁场的场貌特征。因此，利用磁法可以确定隐伏岩浆岩体的分布、厚度及其与断裂带的关系，确定水热蚀变带位置。
1.2 重力测量
应用重力勘探是解决地热勘查地质问题的关键一步。重力的勘探理论除在寻找地质构造、地质岩性的划分之外。重点在于他能较准确的圈出盆地的基本轮廓、盖层厚度、热储层顶板埋深等情况。
采用重力测量的目的是了解盆地内盖层的性质与厚度。一般来说，盆地内盖层（如新生界沉积层）为低密度，无磁或微磁性，低电阻率的“三低特征”；而盆地基底岩性一般呈高密度、微磁性、高电阻率的“高低高”特征。因此，利用重力资料可以进行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。根据重力异常等值线的局部密集、同向扭曲等特点来推断基底断裂与热田隐伏构造。
1.3 可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法对查明地下地质情况，寻找低阻体赋存部位、划分深部的地质构造具有明显的优势，充分发挥这些优势可以勘查地热资源状态及生储地热的有利部位。
采用可控源的目的是查明工作区内主要断裂构造及其分布特征。该方法以电阻率差异为物性基础，各岩性的电阻率不仅存在物性差异，还与其地层的埋藏深度、构造的发育程度和破碎程度、温度、压力等因素有关，地层中若存在含水断裂构造，其电阻率将会大大下降。由此，以电性差异为依据来解释地质构造，圈定热田范围，定性和定量解释热储的赋存部位、空间形态、基岩埋深和储热层厚度等。
1.4 二维地震测量
采用二维地震方法的目的是进一步查明工作区内主要断裂构造的产状特征。地震方法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的勘探方法。
不同时代的地层其密度变化是不同的，密度不同地震波在不同密度介质里的传播速度也就不同。依据不同密度及传播速度的变化特征。通过地震剖面可推断断裂，划分出盆地内地层层序及厚度变化范围。
1.5 岩性测深等综合物探技术手段
在通过上述方法找出了断裂张性破碎带后，可用岩性测深确定含水层位及其厚度。岩性测深资料的地质解释，主要是依据测点上垂向视电阻率曲线特征，划分出若干个物性界面，再结合区域地层岩性特征，将物性界面对应相关的岩性地层界面，进而再按局部区段曲线跳动与变化特征，确定裂隙破碎带的深度与厚度，特别是含水性的变化情况。
2 应用效果
以上的新方法组合在地热勘查中，不但得到了广泛的应用，而且还取得了非常理想的勘探成果。
2.1 沈北新城子盆地地热勘查
在沈北新城子盆地地热勘查中，首先采用重力测量和高磁测量开展面积性普查。在面积工作基础上，经过综合研究，在异常较好的地段布量物探剖面测量，投入方法有：可控源和地震。可控源方法是使用加拿大产V8数字电法仪进行剖面测量，他是目前国际上最先进的电法勘探设备和勘探理论。地震测量采用二维剖面测量，主要目的是查明热储层顶底板界面和勘探线上-3500 m以内的主要断裂位置、性质、产状、影响带宽度等特征，为钻探布孔提供依据。岩性测深的主要目的是查明蓟县系顶、低板界面及其中含水层位置和赋水性，测量深度不少于3500m。新城子盆地通过对各种物化探资料综合解释，确定2处验证钻孔。沈新1孔（ZK1孔）于2007年11月开孔，2008年4月终孔，终孔深度2509m，含地热水相当丰富，初步测量水量1440m3/d，井口水温70℃，属高矿化深循环地下水，具有医疗价值的偏硼酸、偏硅酸、氟型医疗热矿水，达到了验证的目的。
在沈北地区地热勘查工作中，应用新找矿方法组合和新的探矿理论在沈阳地区找到了非常丰富的地热资源。该方法在辽宁省地热勘查工作中已得到了广泛的推广，并取得了很大的成果。
2.2 沈北道义盆地地热勘查
在该地区首先通过重磁测量相互配合，在较大比例尺面积测量工作中，特别是在广泛第四系覆盖下，重力圈定盆地边界以及划分盆地内次级凸起与凹陷等形态特征，效果较好，磁法在圈定盆地中的火山岩及隐伏岩体分布范围效果亦较明显。重磁配合推断断裂构造起到相互认证和补充的作用。此后，通过二维地震剖面测量，在确定断裂位置、产状及性质相对较准确，特别是有明确的标准反射波对应已知地层层位时，推断的更为准确。又通过可控源聲频大地电磁法和大地电磁测深方法配合重磁面积测量，在剖面上（即垂向断面上）划分断裂和岩性粗略分层，圈定深部含水层等方法，其地质效果亦相当明显。最后，在上述物探方法工作的基础上选择有利地段，采用大地电场岩性测深方法与其它方法配合，共同确定孔位、孔深。目前，在沈北道义盆地推广物探方法组合已成功的打出几眼地热井。
2.3 其它应用实例
铁岭凡河盆地和清河盆地也都成果的打出地热井；在十年久旱的辽西北票地区应用该方法已成功打出了一眼地热井。
3 结论
采用物探方法寻找传导型地热资源，在充分了解特定地区地热赋存的地质条件和构造环境之前提下，一是要探测到目的层即热储层的大致深度；二是寻找大型断裂，因断裂是主要导热构造，又是导水构造；三是了解盖层即阻热层的沉积层序和结构特征。通过多次实践表明，本文提出的物探方法组合符合上述找矿规律，能够描绘整个地热田的产状变化，满足地热资源勘查要求，将该物探方法组合进行科学的应用并推广，对于传导型地热资源勘探有着重要的现实意义。
参考文献
[1]刘畅、王敏.等编写的新城子盆地地热普查报告和沈北道义盆地地热勘查报告.
[2]罗国平.重力勘探方法在城市地热调查中的应用.《中国煤田地质》，2000，12（4）.
作者简介
1、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。
2、蒋丽丽：女，1979年生，2010年毕业于吉林大学，地球物理勘探博士学位。
[关键词]传导型地热 物探 方法组合
中图分类号：P544+.4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0308-02
引言
地热作为新的清洁能源越来越得到重视和开发。我国地热资源以中低温地热田为主，成因类型多为传导型和对流型，其中以沉积盆地隆起传导型地热田最多，其特点是规模大、温度低、水质较好。
在充分了解特定地区地热赋存的地质条件和构造环境之前提下，寻找各种物探方法在地热勘查中的有效组合方式，以便以最小的投入获取最大的收益[1]。本文在分析和阐述传导型地热资源与地球物理场关系的基础上，提出了适用于传导型地热资源的物探方法组合，通过查明测区是否具备形成地热田的三个必要条件（热储层埋深及厚度、盖层的性质及厚度以及大型断裂的性质规模和产状）为准确寻找地热资源提供技术支撑。
1 方法组合
物探方法组合大体分为5步进行：①高精度磁法测量；②重力测量；③可控源音频大地电磁法测量；④二维地震测量；⑤大地电场岩性测深等综合物探技术手段。
1.1 高精度磁测
应用磁法勘探是解决地热勘查地质问题的第一步。磁法的勘探理论除在寻找铁矿是经济、方便、快捷、准确外，他在寻找地质构造、地质岩性的划分也是非常有效的。而地热矿产的普查，特别是传导型地热的普查，要解决的就是地质构造、地质岩性的划分。
采用磁法测量的目的是圈出盆地基本轮廓和展布形态与基底的起伏变化特征。盆地中央通常反映为低密度、低磁性及低电阻率的特性，可形成重力低、微弱正负背景磁场和低极化低电阻率的物理场特征。而盆地周边地带，盆地外缘基底相对隆起，通常会引起重磁偏高形成重力高及正磁场的场貌特征。因此，利用磁法可以确定隐伏岩浆岩体的分布、厚度及其与断裂带的关系，确定水热蚀变带位置。
1.2 重力测量
应用重力勘探是解决地热勘查地质问题的关键一步。重力的勘探理论除在寻找地质构造、地质岩性的划分之外。重点在于他能较准确的圈出盆地的基本轮廓、盖层厚度、热储层顶板埋深等情况。
采用重力测量的目的是了解盆地内盖层的性质与厚度。一般来说，盆地内盖层（如新生界沉积层）为低密度，无磁或微磁性，低电阻率的“三低特征”；而盆地基底岩性一般呈高密度、微磁性、高电阻率的“高低高”特征。因此，利用重力资料可以进行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。根据重力异常等值线的局部密集、同向扭曲等特点来推断基底断裂与热田隐伏构造。
1.3 可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法对查明地下地质情况，寻找低阻体赋存部位、划分深部的地质构造具有明显的优势，充分发挥这些优势可以勘查地热资源状态及生储地热的有利部位。
采用可控源的目的是查明工作区内主要断裂构造及其分布特征。该方法以电阻率差异为物性基础，各岩性的电阻率不仅存在物性差异，还与其地层的埋藏深度、构造的发育程度和破碎程度、温度、压力等因素有关，地层中若存在含水断裂构造，其电阻率将会大大下降。由此，以电性差异为依据来解释地质构造，圈定热田范围，定性和定量解释热储的赋存部位、空间形态、基岩埋深和储热层厚度等。
1.4 二维地震测量
采用二维地震方法的目的是进一步查明工作区内主要断裂构造的产状特征。地震方法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的勘探方法。
不同时代的地层其密度变化是不同的，密度不同地震波在不同密度介质里的传播速度也就不同。依据不同密度及传播速度的变化特征。通过地震剖面可推断断裂，划分出盆地内地层层序及厚度变化范围。
1.5 岩性测深等综合物探技术手段
在通过上述方法找出了断裂张性破碎带后，可用岩性测深确定含水层位及其厚度。岩性测深资料的地质解释，主要是依据测点上垂向视电阻率曲线特征，划分出若干个物性界面，再结合区域地层岩性特征，将物性界面对应相关的岩性地层界面，进而再按局部区段曲线跳动与变化特征，确定裂隙破碎带的深度与厚度，特别是含水性的变化情况。
2 应用效果
以上的新方法组合在地热勘查中，不但得到了广泛的应用，而且还取得了非常理想的勘探成果。
2.1 沈北新城子盆地地热勘查
在沈北新城子盆地地热勘查中，首先采用重力测量和高磁测量开展面积性普查。在面积工作基础上，经过综合研究，在异常较好的地段布量物探剖面测量，投入方法有：可控源和地震。可控源方法是使用加拿大产V8数字电法仪进行剖面测量，他是目前国际上最先进的电法勘探设备和勘探理论。地震测量采用二维剖面测量，主要目的是查明热储层顶底板界面和勘探线上-3500 m以内的主要断裂位置、性质、产状、影响带宽度等特征，为钻探布孔提供依据。岩性测深的主要目的是查明蓟县系顶、低板界面及其中含水层位置和赋水性，测量深度不少于3500m。新城子盆地通过对各种物化探资料综合解释，确定2处验证钻孔。沈新1孔（ZK1孔）于2007年11月开孔，2008年4月终孔，终孔深度2509m，含地热水相当丰富，初步测量水量1440m3/d，井口水温70℃，属高矿化深循环地下水，具有医疗价值的偏硼酸、偏硅酸、氟型医疗热矿水，达到了验证的目的。
在沈北地区地热勘查工作中，应用新找矿方法组合和新的探矿理论在沈阳地区找到了非常丰富的地热资源。该方法在辽宁省地热勘查工作中已得到了广泛的推广，并取得了很大的成果。
2.2 沈北道义盆地地热勘查
在该地区首先通过重磁测量相互配合，在较大比例尺面积测量工作中，特别是在广泛第四系覆盖下，重力圈定盆地边界以及划分盆地内次级凸起与凹陷等形态特征，效果较好，磁法在圈定盆地中的火山岩及隐伏岩体分布范围效果亦较明显。重磁配合推断断裂构造起到相互认证和补充的作用。此后，通过二维地震剖面测量，在确定断裂位置、产状及性质相对较准确，特别是有明确的标准反射波对应已知地层层位时，推断的更为准确。又通过可控源聲频大地电磁法和大地电磁测深方法配合重磁面积测量，在剖面上（即垂向断面上）划分断裂和岩性粗略分层，圈定深部含水层等方法，其地质效果亦相当明显。最后，在上述物探方法工作的基础上选择有利地段，采用大地电场岩性测深方法与其它方法配合，共同确定孔位、孔深。目前，在沈北道义盆地推广物探方法组合已成功的打出几眼地热井。
2.3 其它应用实例
铁岭凡河盆地和清河盆地也都成果的打出地热井；在十年久旱的辽西北票地区应用该方法已成功打出了一眼地热井。
3 结论
采用物探方法寻找传导型地热资源，在充分了解特定地区地热赋存的地质条件和构造环境之前提下，一是要探测到目的层即热储层的大致深度；二是寻找大型断裂，因断裂是主要导热构造，又是导水构造；三是了解盖层即阻热层的沉积层序和结构特征。通过多次实践表明，本文提出的物探方法组合符合上述找矿规律，能够描绘整个地热田的产状变化，满足地热资源勘查要求，将该物探方法组合进行科学的应用并推广，对于传导型地热资源勘探有着重要的现实意义。
参考文献
[1]刘畅、王敏.等编写的新城子盆地地热普查报告和沈北道义盆地地热勘查报告.
[2]罗国平.重力勘探方法在城市地热调查中的应用.《中国煤田地质》，2000，12（4）.
作者简介
1、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。
2、蒋丽丽：女，1979年生，2010年毕业于吉林大学，地球物理勘探博士学位。