多种非震方法在山东齐河地热勘查中的应用

发布时间：2021-04-01 06:07

　　非震地球物理勘探方法是目前地热勘查的有效手段。本文以山东齐河荣盛温泉小镇为例,针对该区断裂较为发育,地层横向变化大,地质条件复杂的难点问题,综合考虑地层电性和地层速度差异特征,采取"两步走"方式进行地热勘查。第一步利用电磁方法查明研究区断裂构造位置和热储埋深,初步圈定有利的富水区域;第二步通过地微动方法验证断裂和地层的展布特征,缩小目标靶区,为地热井布设提供充实的依据。经钻井表明,多种非震方法相结合具有较好的应用效果,为今后复杂地质条件的地热勘探提供了有利的参考价值和重要的借鉴意义。 

【文章来源】：物探与化探. 2020,44(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

齐河地区构造地质简图

以L11和L20两条剖面为例(图2),本区电阻率剖面纵向上具有低—中—高三分电性特征,横向上近水平展布略有起伏变化。第一层是低阻层,厚度较稳定,约800～1 000 m,推断为第四系—新近系的黏土、砂岩反应,其中浅地表相对高阻为地表建筑物堆积引起的。第二层为中阻层,横向厚度变化较大,L11剖面以点号1 800为界、L20剖面以点号2 300为界—中阻层北深南浅、西深东浅,反应北部、西部地层埋藏深,厚度较大,结合地质资料和已知钻孔信息推断为侏罗系—二叠系—石炭系地层,奥陶系顶埋深2 000 m以深;南部、东部地层埋藏浅,厚度相对薄,推断为二叠系—石炭系地层,奥陶系顶埋深1 800 m以浅。第三层为高阻层,电阻率基本在200 Ω·m以上,结合已知地质资料分析认为是奥陶系—寒武系灰岩的反应。根据断裂发育处会引起电阻率等值线波动或梯级变化的原则,认为L11剖面由南往北发育F22、F11、F12三条断裂,L20剖面由西往东发育F13、F21、F12、F11、F22五条断裂。图3为视电阻率垂直电测深剖面,该剖面布设于L20线1 600～3 100 点附近。通过分析视电阻等值线在不同极距下的电性变化,结合地球物理特征,对剖面进行了地层和断裂解释。综合图2和图3可以看出,两种方法在识别断裂带发育位置、地层变化情况时具有较好的一致性,表明CSAMT剖面解释的准确性和可靠性,起到了良好的对比验证效果。图3 垂直电测深电阻率等值线断面图及解释图

图2 CSAMT方法L11线(左)、L20线(右)反演电阻率剖面及解释图基于对反演电阻率剖面地层和断裂的解释,结合不同深度的视电阻率值水平切片综合判断断裂分布规律、奥陶系顶面埋深及地热异常特征(图4)。研究区主要发育NE向F11、F12、F13、F14断裂和NW向F21、F22断裂。各平面图由浅及深电阻率值呈现由低到高的变化趋势,平面上以F12断裂为界线,电阻率整体表现为西低东高,F12西部热储盖层为第四系—新近系、石炭—二叠—侏罗系沉积地层,F12东部热储盖层为第四系—新近系、石炭—二叠系沉积地层,与已知井ZK311、齐热1、国科1资料对应较好。平面图显示在F12附近及其东部区域,电阻率值相对较高,存在局部的低阻异常,认为该区域地层岩性破碎,裂隙发育,易形成富水区,是地热勘探重点区域;西部地层中存在明显的近SN向低阻异常带,该异常带南窄北宽,是F13、F14、F21、F22断裂的综合作用,为典型的断裂破碎带及影响带特征,推断该异常区域内,基岩破碎,断裂构造发育,奥陶系顶埋深局部大于2 600 m。利用电磁方法对剖面上和平面上的电阻异常特征进行描述,圈定了高阻层中相对低阻异常带,实现了富水区域初步预测。


本文编号：3112817