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1、综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用-92?水文地质工程地质2006年第1期综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用金永念,张登明,刘志平(江苏省地质调查研究院,南京210018)摘要:以张家港市西张镇地热资源勘查为例,在物性认识基础上,应用重力,航磁,直流电测深,可控源音频大地电磁测深等地球物理勘查技术,对查区地热水盖层,储层,导水构造进行研究;在物探建议的井位钻探,千米深度钻遇低温热水,井口水温45℃,单井出水量810rn1180rn/d.关键词:综合地球物理勘查;储层;盖层;导水构造中图分类号:P631.8;P622.2文献标
2、识码:文章编号:1000—3665(2005)06.0092.04江苏省张家港市西张镇地热资源勘查是江苏省地质调查研究院首次在非温泉出露地区开展的深部地热勘查项目,也是苏南深部非温泉型低温热水勘查首次取得成功….在西张地热勘查过程中,重力,航磁,直流电测深,可控源音频大地电磁测深等综合物探技术在盖层,储层,导水构造的发现和解释中起了关键性作用.重力,航磁,直流电测深方法人手圈定勘查区内的隐伏构造;重力,电测深方法联合,圈出盖层,储层发育带并估算埋深和厚度;用磁测技术排除钻遇火成岩的风险.本文以上述工作为基础,在有利地段进行剖面性可控
3、源音频大地电磁测量,确定盖层厚度,储层顶界埋深和破碎带产状及钻探井位.1综合物探勘查思路2地球物理勘查前提调查区大地构造位置位于华南板块下扬子陆块苏锡褶断隆起上',构造格架呈两隆两凹特征,两隆是段山一张家港褶断束和顾山一同官IlJ褶断束,两凹是祝塘一锦丰凹陷和荡口一梅李凹陷.伴随褶皱,NE向,NW向断裂构造发育,NE向断裂与褶皱主构造线方向一致,控制晚中生代盆地的发育;NW向断裂将隆凹构造切成棋盘格式.区内中志留统以前地层未见,中志留统晚期一晚泥盆统早期,早一中侏罗统,晚白统晚期一渐新统地层缺失;中一古生界青龙组,长兴组,栖霞组,船
4、山组,黄龙组灰岩是岩溶裂隙水的主要赋存层位,浦口组,龙潭组为主要隔水层.在分析勘查区地质资料基础上,首先确立以二叠系煤系地层为盖层,二叠系栖霞灰岩为储层和其中的破碎带为导水构造的地热勘查工作思路和勘查对象,物探工作的重点就是在给定勘查区范围内找到具一定厚度的盖层和一定深度的储层,并在储层中确定破碎带或岩溶的具体位置,即"三合一模式".为实现"三合一模式",专门制定了物探工作方案,其技术路线为:从收稿日期:2005—02—18;修订日期:2005.04.14作者简介:金永念(1959一),硕士,高级工程师,长期从事物探工作.E—mai
5、l:jinyn0182@126.com地层岩石的物性差异是地球物理勘查工作的前提,在物探工作开展之前,首先对勘查区的物性进行了调查研究不同时代地层问的密度变化较大,总体上碳酸岩类地层密度高于碎屑岩类地层;垂向上,存在6个密度层5个密度界面(表1);5个密度界面分别与第四系底界,印支侵蚀面(三叠系青龙灰岩顶面),二叠系煤系地层顶界,二叠系栖霞灰岩顶界和泥盆系顶界相对应,其中的第二,第四密度界面是产生重力异常的主要地质因素,界面的隆,凹与重力高,低异常相对应.就是说,中,新生代盆地形成明显的重力低异常,青龙灰岩,栖霞灰岩及以老地层的隆起
6、或凸起形成明显的重力高异常.表1密度层地质属性表Table1Geologicalfeaturesofthedensitylayer区内地层呈无磁或弱磁特征,磁化率值大多在100×1047rSI以下,磁场图上以平静负磁场或平缓磁2006年第1期水文地质工程地质场为主要特征.地层,岩石问存在明显电阻率差异,成岩地层电阻率高于疏松层,碳酸岩类地层电阻率高于碎屑岩类.地电结构模式:Pl<P:>P3>P<<P5>P6<<p,地质属性见表2.表2电性层地质属性表Table2Geologicalfe
7、aturesoftheelectricalpropertylayer电性层地质属性第四系表土层第四系砂,粘土互层第四系底部粘土层白垩系红砂岩三叠系青龙灰岩二叠系龙潭煤系二叠系栖霞灰岩第四系电性特征取决于含水砂层即古河道发育程度,含淡水砂层呈相对高阻,电阻率范围20—6OQ-m;中生代陆相碎屑岩电阻率低于10012?m;印支面以下灰岩均呈高阻特征,碎屑岩电性测定电阻率偏低.由此可见,印支面及栖霞灰岩顶面均构成高阻电性标志上述密度,磁性和电性特征说明,本次勘查对象盖层具低密度,低磁和低阻特性,储层具高密度,低磁和高阻特性,并推认构造破碎
8、带呈高阻背景中的低值异常形态.3重,磁,电异常推断隐伏构造带重力图上(图1),调查区落在规模较大的顾山一妙桥NE向梯级带上,梯级带在西张有局部扭曲现象,说明沿梯级带有较大规模的NE向断裂构造带(F.)存在,且受到后期NW向断裂构造带(
