地热地球物理勘探

[外文]：geophysics in geothermal survey

将综合物探方法应用于地热资源的预查、普查、勘探和开发各个阶段的物探工作。地热物探广泛采用电法、重力法、磁法、地震法、放射性法、遥感技术和测井法等。因为地温场的异常是地热资源的直接标志，所以地温场测量就是地热调查的有效手段。地热调查在不同的阶段所采用的方法及其综合类型是不相同的。

根据区域和深部的综合地球物理资料，对大区域的地热资源远景进行评价，对地热资源开发的长期规划提供依据。预查阶段采用卫星遥感图像、区域航磁和重力资料、大地电磁频率测深和地震测深大剖面、天然地震记录和区域地热流资料，进行综合研究分析。板块边界地带具有形成地热资源最有利的地质条件。这种构造在卫星遥感图像、区域航磁和重力图上都有明显反映。高热流值、地壳内的低电阻率和低波速是这种构造的重要特征。如冰岛、日本、新西兰等国和我国的台湾、 等地区都属于这种类型。我国东南沿海福建和广东等省的卫星遥感图像上，出现巨大的环形影像和长达数百公里的线形影像，反映了深部热源体和较深的断裂的存在。重力和地震测深大剖面资料表明地壳厚度向东南方向逐渐变薄。这些资料都反映了东南沿海良好的地热远景。油气盆地的区域地温梯度和重力、地震资料能提供盆地的地热远景。

在区域评价的基础上，按不同地热地质特征，采用恰当的方法进行调查，为进一步勘探地热田提供靶区。温泉是地热田的露头标志。通常是在温泉的周围用直流电法、自然电场法、不同深度的地温测量和地球化学的元素分析法进行普查。民用井水水温调查和各种钻井井温资料的收集是普查隐伏地热异常的有效而成本低的方法。

在山区，温泉和隐伏的热水排泄点往往出现在两组以上断裂的交汇处。因此，在普查山区隐伏地热田，可首先选择经济上需要，地质上有远景的地区，采用1:10000至 1:50000比例尺的航空像片进行局部断裂构造分析。在解释的断裂构造交汇区的沟谷中，采用电法、地球化学方法和30米浅井地温控制剖面测量，在此基础上提出是否需要进行钻探，以及关于具体井位的建议。在覆盖层较厚，面积较大的平原盆地，要开展成图比例尺为1:50000至 1:100000的局部重力测量，选择重力高异常区、重力梯度带或梯度带的交汇区，以此提供试验性普查钻井井位。油气田或煤田的地热梯度异常区也可以作为中低温地热田勘探目标。

采用综合物探方法详细勘查热田构造和储热层构造，为开发地热田提供依据。在勘探阶段所采用的物探方法，必须充分依据地热田的地形、地质和地球物理条件加以恰当选择。各地区有各自的特点。在我国 羊八井地区，采用电测深面积测量，在电测深视电阻率极小值平面图上，以30欧·米等值线圈定地热田边界（如图）

。京、津地区则采用重力详查，提供隆起区和与地热异常相吻合的重力梯度带，圈定隐伏热田范围。在福建省福州市，热水沿花岗岩中伟晶岩脉的裂隙上升。福州市因此采用大比例尺地面磁测，查明低磁性伟晶岩分布方向和位置，划定热水断裂带，以此提供了总体开发依据。为查明勘探阶段地热田的资源背景，还可采用大地电流和大地电磁频率测深和人工地震及微地震观测，以了解详细的热田构造。对全部钻井作稳态井温和井温梯度测量，编制热田温度场资料，都是地热田开发设计时所必须的。

测井工作对地热开发具有重要意义。查明热水（汽）井的井温、井压、岩石裂隙、渗透率、矿化度、流量以及钻井状况等，都需要采用综合测井方法。地热田开发过程中需要进行各种地球物理监测工作。高精度重力测量可以用来监测热水开发后的质量亏损；微震台网可用来监测开发热水所诱发的微震活动；定期的井温和井压测量结果可用来编制热田物理模型；热水矿化度和地球化学监测资料，可用来编制热田地球化学模型。这些资料是反映热田开发状况和提供热田开发寿命预测的依据。

我国地热田分布很广，地质和地球物理条件复杂。地热田的普查和勘探需针对具体条件选用恰当的方法和程序。根据我国地形、地质和地球物理特征，按物探工作要求地热田可分为4个类型：

（1）火山岩型，如台湾和滇藏地区；

（2）中生代花岗岩型，如东南沿海和辽东半岛；

（3）盆地和古潜山型，如松辽、华北、柴达木、江汉地区；

（4）灰岩山型，如川、黔等省。不同类型的地热田所适用的物探方法见附表。（见彩图）