薛小建 陳海波

摘 要：大地電磁測深法是研究地殼巖石圈至上地幔構(gòu)造的一種地球物理深部探測方法。它是以天然交變電磁場為場源的頻率域電磁測深法，利用大地電磁測深法反映地質(zhì)體的電性差異，可以確定具有不同電性特征的地質(zhì)體的空間展布。在本次地?zé)豳Y源勘查中，利用大地電磁法解譯斷裂帶的走向和產(chǎn)狀、地層結(jié)構(gòu)界線（熱儲及蓋層）、松散層厚度、基底分布，圈定地?zé)岙惓^(qū)，取得了一定的成果。

關(guān)鍵詞：大地電磁;地?zé)豳Y源;電性差異

1 緒論

阜陽市是安徽西北部輕工業(yè)及農(nóng)業(yè)大市，區(qū)位優(yōu)勢明顯，是帶動安徽西北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵地區(qū)。近年來隨著城市建設(shè)和旅游業(yè)的發(fā)展及國家提倡開發(fā)利用環(huán)保綠色能源，市政府多次主動向省國土資源主管部門提出要求勘查并開發(fā)利用地?zé)豳Y源，主要用于人體洗浴保健、農(nóng)業(yè)開發(fā)和室內(nèi)取暖等方面?？辈殚_發(fā)地?zé)豳Y源是阜陽市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迫切需要[1]，過去大地電磁測深法在地?zé)豳Y源勘查中取得了很多成績[3-4]，因此在阜陽地區(qū)投入此方法是可行的。

2 區(qū)域地質(zhì)概況及地球物理特征

2.1 地層

勘查區(qū)區(qū)域地表皆被第四系覆蓋，上第三系較均勻分布全區(qū)。據(jù)已有資料顯示：其下伏地層水平及垂向變化均較大。地層分布情況可總體概括為四層，自上而下分別為：第一層由第四系和上第三系組成，其下部的館陶組構(gòu)成第一熱儲層組。第二層由下第三系和白堊系組成，構(gòu)成下伏熱儲層的蓋層，其中下第三系為弱熱儲層組（第二層熱儲組）。第三層由寒武—奧陶灰?guī)r組成，構(gòu)成第三熱儲層組。第四層為基底，由變質(zhì)巖組成。

2.2 構(gòu)造

勘查區(qū)分布的斷裂主要為阜陽斷裂和插花斷裂，這些斷裂對第一、第二熱儲層的分布沒有明顯的控制作用，可以產(chǎn)生一定的熱傳導(dǎo)效應(yīng)。斷裂構(gòu)造對第三熱儲層組的分布有明顯的控制作用，可以直接成為導(dǎo)熱、導(dǎo)水通道。該區(qū)處于淮河臺坳的南緣及江淮臺隆北緣，尤其東南部明顯表現(xiàn)為臺隆特征，霍邱群變質(zhì)巖埋深僅為700m左右。根據(jù)已有成果，阜陽斷裂對地?zé)豳Y源的分布有十分明顯的控制作用，基底構(gòu)造及斷裂構(gòu)造都有利于地?zé)豳Y源的分布和形成。

2.3 地球物理特征

2.3.1 物性特征

皖西北地區(qū)太古界變質(zhì)巖系底層因其埋深大，較少開展物性調(diào)查工作，本區(qū)物性資料綜合借鑒霍邱、渦陽等幾個鄰近地區(qū)的物性資料。新生代地層總體呈低密度低電阻率無磁，可引起相對重力低異常;中生代地層總體呈中等密度低電阻率無磁，可引起相對重力高異常;古生代—中元古代淺變質(zhì)巖、沉積巖總體呈中高密度中等電阻率無（微）磁性，能夠引起相對重力高異常;早元古代—太古代變質(zhì)巖系總體呈高電阻率高密度中等磁性，可引起區(qū)域重力高與正磁綜合物探異常。

2.3.2 區(qū)域重力場特征

根據(jù)區(qū)域重力特征顯示，區(qū)域重力整體呈現(xiàn)低的特征。工區(qū)西邊有一重力低閉合圈，對應(yīng)李寨凹陷區(qū);在勘查區(qū)北部、東南部都存在明顯的重力梯級帶，均為斷裂構(gòu)造的反映;阜陽深大斷裂的東部重力高異常為古老基底抬升隆起的反映。

3 工作布置及數(shù)據(jù)質(zhì)量評價

3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量評價

本次野外工作布設(shè)大地電磁測深剖面6條（圖1），其中4條東西向測線，點距200m線距2km。2條南北向測線，點距200m線距1km。累計完成剖面長度41.49km，大地電磁物理工作點146個。

3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量評價

本次項目質(zhì)檢點為6個，質(zhì)檢點詳細(xì)結(jié)果見表1。

4 工作成果及推斷解釋

4.1 成果剖面特征描述

從圖2二維反演斷面圖來看：縱向上該區(qū)域分層明顯，第四系覆蓋分層清晰，橫向上電阻率變化明顯，東西向上呈現(xiàn)兩端高中間低的特征，南北向上呈現(xiàn)南低北高的特征，結(jié)合該區(qū)域地質(zhì)資料認(rèn)為這些電阻率的變化特征是該區(qū)域的構(gòu)造所引起的。

4.2 成果推斷解釋

由于第四系和上第三系，以黏土、細(xì)砂為主，電阻率較低且與下覆地層電阻率差異較大。我們主要以相對低電阻率劃分覆蓋層厚度（圖3）;向下電阻率表現(xiàn)為中等電阻率劃分為館陶組地層（熱儲層），厚度在500m左右;下覆地層為相對中高電阻率;異常高電阻率部分為老變質(zhì)巖地層或老變質(zhì)巖地層隆起。

以4線為例繪制了查區(qū)的地質(zhì)模型（圖4），其中查區(qū)內(nèi)推斷的北東向斷裂構(gòu)造可能是為查區(qū)內(nèi)主要的熱流通道，而老變質(zhì)巖地層為隔水層，熱儲層為館陶組地層。很好地對應(yīng)于亳—阜盆地封閉型中熱儲類型。

綜合六條剖面分析后，得到查區(qū)覆蓋層厚度并在此基礎(chǔ)上圈定地?zé)岚袇^(qū)。覆蓋層厚度總體表現(xiàn)為西厚東薄，厚度在1000m左右。我們根據(jù)上述地?zé)崮Ｐ腿Χ巳齻€地?zé)岚袇^(qū)。這幾個靶區(qū)具有上部被巨厚不透水的蓋層覆蓋，周邊受斷裂控制。熱儲層多產(chǎn)狀平緩，呈層狀，分布較穩(wěn)定，下部有大地?zé)崃鱾鲗?dǎo)等特點。

最終在剖面4設(shè)計了一個鉆孔。經(jīng)鉆孔驗證，在深度為1500m處見水，水溫40℃～55℃，井口日出水量在1000m3左右。

結(jié)論

本文從研究區(qū)的地層、構(gòu)造等地質(zhì)資料為出發(fā)點，介紹了大地電磁法在阜陽城區(qū)地?zé)豳Y源勘查中的應(yīng)用情況，由反演電阻率剖面圖推斷區(qū)內(nèi)的斷裂及儲熱層的埋深及厚度，經(jīng)鉆孔驗證證明大地的磁法勘查在阜陽尋找地?zé)豳Y源方面是可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]官煜，黃多成.安徽省阜陽市城區(qū)地?zé)豳Y源[C].地溫資源與地源熱泵技術(shù)應(yīng)用論文集，2008（2）：61-65.

[2]陳樂壽，劉國棟.大地電磁測深研究[M].北京：地震出版社，1984.

[3]黎雪梅，聶瑞平，王連成.MT在天津地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用及主要成果[J].地質(zhì)調(diào)查與研究，2010，33（1）：76-80.

[4]張里恩，陳少鋒.MT法在地?zé)峥碧街械膽?yīng)用[J].石油地球物理學(xué)報，2004，39（增刊）：66-71.

作者簡介：薛小建（1988— ），男，漢族，安徽合肥人，本科，工程師，長期從事地球物理勘查工作。