可控源音频大地电磁测深在树林召地区地热资源勘查中应用.doc

可控源音频大地电磁测深在树林召地区地热资源勘查中的应用 　　摘要：在内蒙古树林召地区，分析研究区域构造和控热地质背景，搜集临近区域的地质资料，配合使用可控源音频大地电磁测深，所获结果相互结合补充，从地表到深部立体勘查逐步深入，避免了单一方法的片面性和物探的多解性，在地热勘查中探明了隐伏深大断裂构造的部位和形态特征，为钻探提供了依据，有效降低了地热勘查的风险，在内蒙古地热资源勘查中取得了较好效果 关键词：地热资源勘查；沉积盆地型热储；可控源音频大地电磁测深 地热资源是地质矿产资源之一，它是一种新型的能源，由于地热资源较之其他能源，有清洁、经济、污染小，且运行成本低等众多的优点，受到了人们的广泛青睐，主要用于取暖、洗浴、医疗保健等多方面，具有广阔的开发利用前景。随着内蒙古达拉特旗的绿色生态、绿色产业和绿色旅游的迅速发展，对树林召地区实施地热资源勘查及开发利用意义重大 树林召地区周边都进行过地热资源勘查工作，其中恩格贝开发区地热井孔口出水温度38.5℃，为沉积盆地型低温地热资源；七星湖旅游区地热井孔口出水温度52℃，为沉积盆地型低温地热资源。本次工作首先对勘查区利用遥感解译分析研究区域地质构造和控热地质背景，搜集临近区域的地质资料，随后进行了可控源音频大地电磁测深工作，基本查明了区内地层电性特征及隐伏控热断裂构造的位置、深度、倾向等构造形态特征，为地热勘查的孔位布置提供了依据 1. 区域地热地质条件 树林召地区位于鄂尔多斯台坳河套断陷盆地内，呼包拗陷的西南缘[1]。根据以往重力、航磁资料，将河套断陷盆地可划分为次一级的四个拗陷构造和两个隆起带，即吉兰泰拗陷、临河――五原拗陷、白彦花拗陷、呼市――包头拗陷，恩格贝――昭君坟隆起和乌兰格尔隆起（图1） 呼――包拗陷位于呼和浩特――包头之间，布格重力异常值-140～-185×10-5m/s2，呈东西向展布的长条箕状延伸，为相对重力低值区，北缘受大青山山前断裂控制，基底为太古界乌拉山群深度变质岩系，总体特征是北深南浅，东西两端翘起，基底埋深400m～8000m（图2） 呼包拗陷以增温型地热为主，其次断裂进行热流传导提供热源，盆地内断裂主要沿大青山山前及鄂尔多斯北缘分布，同时在盆地中还发育有与山前断裂平行或垂直的次一级断裂，这些断裂将古近系之前地层错动，将盆地深部热量通过地热流体沿断裂进行深部循环而带到上部形成地热田，受构造影响，呼――包盆地1000m～3000m深度内地热梯度明显高于平均值，而盆地平均梯度在3℃/100m左右，说明盆地受构造影响，地热流体将下部热源携带于上部，受新近系盖层阻挡聚集于盖层下，表现为盖层下部地温高于平均地热梯度地温，其原因与该盆地地质构造及地层等因素有关 2. 地质构造条件 河套盆地为断陷盆地，盆地内存在次级断陷和隆起，根据物探资料推测，工作区内可能存在一条北东-南西向的断裂构造。该区地层主要有太古界片麻岩、白垩系砂岩、泥岩、古近系泥岩、砂岩层及新近系粉土、粉细砂，其中太古界片麻岩在工作区地表未见出露，但在工作区下部大面积分布，构成工作区基底，最深可达5000m以下（图3） 3. 物探解释与推断 根据可控源音频大地电磁测深[2]二维反演断面图显示电性特征总体表现为纵向分层、横向分块的沉积地层特征（图5），推断古近系上新统底板埋深在2000m左右。130-150号测点之间出现电阻率陡直变化，而且向深部变化趋势较明显，存在深部断裂构造可能性较大，与早期的构造活动有关，推断由收集资料中的新华夏扭断断裂构造引起的。测线西部沉积层厚度较大，由西向东地层逐渐抬升。第一层为表层低阻层，对应表层新近系（Q），粘土层电阻率在16Ωm～80Ωm之间，砂砾石层电阻率在60Ωm～350Ωm之间，综合解译地层厚度在1000m左右；第二层为中间的中阻层，对应古近系上新统（N2）泥岩、粉砂岩，电阻率在30Ωm～100Ωm范围，综合解译地层厚度大于1000m；第三层为下部高阻层，对应古近系中新统（N1）砂质泥岩、砂岩，电阻率在100Ωm～300Ωm范围，综合解译地层厚度大于1000m。巨厚的新近系粘土层和古近系上新统泥岩、粉砂岩地层是良好的热储盖层，古近系中新统地层电阻率相对较高，断层F3位置电阻率曲线下凹明显，电阻率相对较低而且横向跨度较大，推断断层位置为一套河湖相冲湖积砂岩、泥岩交互沉积，赋水性较好，为地热水提供了水源，具备了形成地热的条件。初步确定的地热井ZK02在推断断层F3处，有利于深部热能的向上运行 4. 地热井验证 地热井揭露地层有新近系和古近系地层。地热能主要来自深层，即随深度增加、地温升高而获得热资源，而该地区断裂构造较为发育，为该地热井的导热、导水创造了一定的条件，新近系沉积物的孔隙及古近系沉积物的孔隙裂隙构成该地