提云生，王義利

（河北省地質(zhì)工程勘查院，河北 保定071051）

1 引言

地?zé)豳Y源作為一種清潔能源和可再生能源，在化石資源日益短缺和環(huán)境污染逐漸加重的今天，在促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，緩解能源資源壓力中具有十分關(guān)鍵的作用。地?zé)豳Y源通過(guò)地下水熱對(duì)流、巖層熱傳導(dǎo)、火山噴發(fā)、地震等多種形式進(jìn)行釋放，地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)與勘測(cè)主要是針對(duì)地?zé)崃黧w進(jìn)行的，地?zé)崃黧w具有普通化石能源的屬性，功能廣泛，意義深遠(yuǎn)，作為新型可持續(xù)再生能源受到國(guó)內(nèi)外研究人員的青睞，因此，通過(guò)有效措施和手段對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行勘測(cè)是十分必要的。

2 綜合地球物理勘查技術(shù)概述

地球物理勘查技術(shù)主要是針對(duì)地質(zhì)有關(guān)的項(xiàng)目以及地質(zhì)問(wèn)題開(kāi)展的，是一種使用地球物理學(xué)作為地球物理基礎(chǔ)的專業(yè)地質(zhì)學(xué)。綜合地球物理勘查技術(shù)可以觀察和測(cè)量地球內(nèi)部物理場(chǎng)的分布情況和變化情況，推測(cè)地球各項(xiàng)物質(zhì)構(gòu)成情況以及本體形成過(guò)程和影響因素，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地球內(nèi)部各項(xiàng)資源的勘查，目前綜合地球物理勘查技術(shù)在多種領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用，尤其在地震監(jiān)測(cè)方面，通過(guò)有效的物理地球勘查手段，可以反映地殼活動(dòng)情況，從而比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出地震發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)，減少因地震引起的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失[1]。

地?zé)豳Y源由于水熱傳輸方法、構(gòu)造原因以及存儲(chǔ)介質(zhì)不同而往往形成多種類型體系，按構(gòu)成原因不同可以分為隆起山地型和沉積盆地型，按照存儲(chǔ)介質(zhì)不同可以分為巖溶裂隙型、裂隙型和孔隙型，根據(jù)傳輸方法不一致可以分為對(duì)流型和傳導(dǎo)型。由于各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境條件、氣候特點(diǎn)以及水文地質(zhì)情況等不同，會(huì)造成地?zé)豳Y源儲(chǔ)量和儲(chǔ)備方法的差異，我國(guó)地?zé)豳Y源獨(dú)有明顯的地帶性和規(guī)律性，不同類型的地?zé)嵯到y(tǒng)具有不同的地球物理勘查依據(jù)和勘查方法。在地?zé)嵯到y(tǒng)中應(yīng)用的地球物理勘查方法主要包括電磁法、地震法和重力法等，根據(jù)地?zé)豳Y源空間位置與分類標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，還可以將勘測(cè)方法分為地上勘測(cè)、空中勘測(cè)和井中勘測(cè)三種。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展尤其是現(xiàn)代信息技術(shù)在勘探工程項(xiàng)目中應(yīng)用日益廣泛，地球物理勘探方法發(fā)揮出來(lái)的價(jià)值越來(lái)越高，目前高科技地球物理技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為地?zé)豳Y源勘查的關(guān)鍵內(nèi)容。

3 地球物理勘查技術(shù)

3.1 重力法

重力勘查技術(shù)是一種常用的地?zé)豳Y源勘測(cè)方法，能夠根據(jù)當(dāng)?shù)刂亓Ψ植籍惓Ｇ闆r準(zhǔn)確推斷平原區(qū)覆蓋層下基底隆起、斷裂與凹陷構(gòu)造的位置，并根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造分布情況能夠進(jìn)一步勘查地?zé)崽飳?shí)際勘查狀態(tài)，縮小地?zé)崽锟辈榉秶?，提高勘查效率，縮短測(cè)試時(shí)間。由于巖石密度隨著溫度的升高會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，所以，也可以使用該項(xiàng)依據(jù)進(jìn)行重力法的地?zé)峥睖y(cè)，保證勘測(cè)效果和勘測(cè)準(zhǔn)確性[2]。

3.2 磁性法

綜合地球物理勘查技術(shù)中的磁性測(cè)量主要是通過(guò)磁性設(shè)備與儀器對(duì)大自然中的巖石與礦石資源的磁性狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量與評(píng)估，磁勘探技術(shù)在我國(guó)地質(zhì)資源勘測(cè)工程項(xiàng)目中已經(jīng)有了十分廣泛的應(yīng)用，而且取得了良好的勘測(cè)效果，將磁性勘測(cè)技術(shù)應(yīng)用于地?zé)豳Y源勘測(cè)過(guò)程中，也有顯著的效果。通過(guò)對(duì)勘測(cè)地帶磁場(chǎng)變化程度進(jìn)行檢測(cè)與分析，可以反映出當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)問(wèn)題和資源儲(chǔ)備情況，調(diào)查結(jié)果相對(duì)比較準(zhǔn)確，能夠短時(shí)間內(nèi)對(duì)地質(zhì)條件的磁性狀態(tài)進(jìn)行反饋和分析，從而預(yù)測(cè)地?zé)豳Y源的分布范圍和儲(chǔ)量。

3.3 地震法

地震法顧名思義是使用地震波對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行勘測(cè)，利用地震波在地下的傳播情況和傳播規(guī)律，反應(yīng)地下地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)和構(gòu)造條件，明確地震波的傳播障礙，從而可以達(dá)到勘測(cè)資源的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和地質(zhì)勘察系統(tǒng)的完善，地震法在地?zé)豳Y源勘測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越多，廣泛應(yīng)用于地?zé)豳Y源儲(chǔ)量的檢測(cè)中，能夠迅速準(zhǔn)確地反映出地?zé)豳Y源的實(shí)際狀態(tài)，為勘測(cè)帶來(lái)極大的便利，同時(shí)，地震法的經(jīng)濟(jì)投入成本較低，操作簡(jiǎn)便，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.4 電勘測(cè)法

電勘測(cè)法也是當(dāng)前地?zé)豳Y源勘測(cè)過(guò)程中的主要勘查技術(shù)之一，目前在地球地?zé)豳Y源勘測(cè)過(guò)程中主要應(yīng)用的電勘測(cè)法包括頻率法、四極法、電測(cè)法等。電測(cè)試法測(cè)試出的熱儲(chǔ)備區(qū)域的電阻率能夠綜合反映出各種介質(zhì)電阻情況，從而可以明確巖層性質(zhì)、水離子濃度與類型、地層孔隙度以及巖層破碎程度等多種參數(shù)，為地?zé)豳Y源的開(kāi)采工作提供指導(dǎo)。由于地下水溶解能力相對(duì)較高，滲透性好，隨著地層深度的加大，地下水溫度不斷升高使得溶解能力進(jìn)一步增強(qiáng)，此時(shí)地下水的電阻率會(huì)降低，反映出熱儲(chǔ)構(gòu)造區(qū)域的異常情況，有利于勘測(cè)人員推測(cè)地下熱源的主要分布情況和位置。

4 綜合地球物理勘查技術(shù)在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

4.1 構(gòu)建地球物理參數(shù)模型

河北省地質(zhì)工程勘察院勘測(cè)人員對(duì)當(dāng)?shù)啬车貐^(qū)的地質(zhì)資料和各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析，將當(dāng)?shù)責(zé)崃績(jī)?chǔ)存區(qū)域的物理性質(zhì)特點(diǎn)和各種具體參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后綜合分析該儲(chǔ)存區(qū)域的地球物理性質(zhì)明確與地球物理性質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)。對(duì)該地區(qū)的地球物理性質(zhì)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的地震波速度為2000m/s，為新近系砂巖孔隙型熱儲(chǔ)存層，在該儲(chǔ)存層的上面的第四系地震波速度為該區(qū)域的一般，由此可見(jiàn)兩者地震波速度有明顯差異，而且二者的密度也差異顯著。然后對(duì)基巖碳酸巖溶裂隙型熱量?jī)?chǔ)存層進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的地震波速度要高于熱量?jī)?chǔ)存層，而且電阻值與密度相對(duì)較高，但磁性與熱量?jī)?chǔ)存層差不多，都屬于弱磁層。這些資源是勘測(cè)人員對(duì)該地區(qū)各個(gè)地質(zhì)層物理性質(zhì)進(jìn)行研究和勘查得到的，在地?zé)豳Y源勘查與開(kāi)發(fā)工作之前，必須要做好資料的收集與整理，并利用信息技術(shù)構(gòu)建精確的地球物理參數(shù)模型，才可以繼續(xù)完成后續(xù)的勘查工作，保證勘查工作能夠順利安全完成。

4.2 地球物理勘查技術(shù)的應(yīng)用

在得到具體的勘查資料并完成前期準(zhǔn)備工作之后，一般會(huì)采取多種方法相結(jié)合的模式展開(kāi)物理勘測(cè)工作，保證勘測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性并避免多解的情況發(fā)生，還可以由不同的勘查方法互相印證結(jié)果的可靠性。應(yīng)用電子勘測(cè)技術(shù)和重力勘測(cè)法確定熱量存儲(chǔ)區(qū)域和覆蓋巖層的具體方位和其具有的厚度與深度，通過(guò)對(duì)電力、重力以及磁力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以明確勘測(cè)區(qū)域構(gòu)造帶阻值和密度，確定地?zé)嵴{(diào)查和開(kāi)采的最佳區(qū)域，利用電子勘查法和重力法可以找出熱藏開(kāi)發(fā)的程度，了解該區(qū)域的水庫(kù)深度和蓋層厚度。

地溫法作為尋找深部地區(qū)熱田的最直接方法，在地?zé)豳Y源開(kāi)采中具有關(guān)鍵作用，尤其是針對(duì)深部地?zé)崽锏目辈檫^(guò)程中，地溫法可以顯著提升勘測(cè)精度，提高勘測(cè)效率。在地?zé)崽锟辈檫^(guò)程之前要明確地?zé)崽镄纬傻脑?，根?jù)勘查目的選擇溫度測(cè)量方法，保證探測(cè)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展尤其是現(xiàn)代信息技術(shù)水平的提升，綜合地球物理勘查技術(shù)在地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越高，能夠顯著提升資源勘測(cè)準(zhǔn)確度，降低勘測(cè)成本，保護(hù)勘查人員的安全。本文主要針對(duì)綜合地球物理勘查方法進(jìn)行探討，指出綜合地球物理勘查技術(shù)在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用，希望能夠不斷提升勘查工作質(zhì)量，保證勘查效率，實(shí)現(xiàn)地球物理工作目的。