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激发极化法在山区地热资源勘查中的应用

更新时间:2015-2-9:  来源:毕业论文
激发极化法在山区地热资源勘查中的应用
论文摘要:本文叙述了激发极化法在磨盘山地热勘察中的应用效果,提出了应用多参数结合地质特征进行推断解释,使激电测深找水工作成果更加可靠。
论文关键词:激电测深,半衰时
  为了尽早找到地热资源,为社会服务,造福人类。在详细研究火山构造的基础上,选择磨盘山地热显示范围内采用地质测量、地球化学测量、放射性测量、高精度磁测及激电测深等方法,大致了解火山构造的分布及特征,确定地热存在与否,初步圈定地热显示范围,同时了解地下水的分布情况,为下一步勘查工作提供地质依据。投入激电测深工作目的是解决含水构造问题。
  1.区域地质概况
  本区处于小兴安岭~松嫩地块和伊春~张广才岭早古生代陆相构造带之结合部位与第二沉降带松辽平原接壤,玉泉断陷中偏西部,玉泉背斜构成基底。测区位于玉泉背斜南西翼,其上沉积上二叠统五道岭组和下白垩统宁远村组,陆相火山喷发沉积建造地层。
  测区内地层上古生代以来出露较全,分布较广泛。从上古生界到新生界均有出露,其中上古生界、中生界地层出露较好,主要岩性为火山熔岩、火山碎屑岩,占测区面积的大部分。上古生界,约占测区总面积的30%。以中生界分布较广,约占测区总面积的50%。新生界分布在河谷及地形低洼地带,约占测区总面积的6%。
  2.测区岩石电性特征及工作办法:http://www.lwfree.cn
  测区主要岩性为流纹岩,其电阻率常见变化范围为463—1425.5,常见值为666.0;极化率常见变化范围为0.41—0.87%,常见值为0.58%。岩石呈高阻低极化特征。
  区内有火山机构一处,周边构造发育,深部有高温热异常,如果能发现深部含水构造,就可以开发地热资源。
  激电测深法找水及寻找深部构造,应用十分广泛。本次工作应用的方法为对称四极装置激电测深,也就是IP测深。观测参数为电阻率、极化率及半衰时、衰减度。
  极距的选择
  极距的选择为温纳装置[8],即保持AB/2及MN/2的等比关系(见激电测深极距表)。
  激电测深极距表[M]
仪器及设备
  激电测深使用DWJ-3微机激电仪接收机测量,WDFZ—5A型5KW大功率智能发射机以及与之配套的WDZ—5A整流电源和汽油发电机供电。供电电极采用不锈钢管电极,测量电极为不极化电极。供电导线为高强度耐压的专业探矿线,测量线采用三纲四铜军用被复线。
  时间制式
  采取双极长脉冲供电,供电延时200毫秒,二次场采用多块面积采样,取样宽度Ч1为80毫秒、Ч2为160毫秒……直至测出第七极化率,读数叠加两次。观测参数为极化率、半衰时,计算参数为电阻率、衰减度。
  资料整理
  剖面图以测深点位为横坐标,以AB/2极距为纵坐标,应用MAPGIS软件成图。解释推断采样多参数综合分析,结合地质特征进行。
  3.成果分析
  在磨盘山测区激电测深工作中,投入总工作量为51个测深点,总计4条综合剖面,取得了良好的成果,达到了地质目的。
  (一)测区电阻率特征
  地热异常地表显示区位于圆形火山机构边缘接触带上,沿圆形火山机构边缘呈环形分布,中部为块状流纹岩,边缘为火山角砾岩。流纹岩视电阻率较低,一般在50—100左右,呈低阻分布(见3线视电阻率断面图蓝色区域)。火山角砾岩呈环形分布(见3线视电阻率断面图红色柱状区域),岩石破碎呈高阻特征,视电阻率一般在500—5000左右,位于地热异常地表显示区。由于近代火山仍然在活动,该区域形成构造破碎带,地表形成直径300米的环形塌陷坑群,使冬季地表土壤温度高出空气温度20°C左右,形成地热异常带。
  应用激电测深电阻率参数,完整的解决了火山机构边缘的构造破碎带分布空间及产状问题。
  
  (二)测区半衰时特征
  半衰时异常是水的一个特殊性质,多年来,应用半衰时及衰减度找水已经得到了广泛的应用。
  从半衰时成果来看,测区地表半衰时较低,一般都在600毫秒一下(见3线半衰时断面图蓝色区域),深部有较高的半衰时异常,半衰时大于1000毫秒,局部超过了2000毫秒(见3线半衰时断面图红色区域),异常沿破碎带向深部延伸,上部与构造破碎带完全吻合,初步推断,异常是由地下水引起的。
  
  (三)成果推断
  通过激电测深多参数成果综合整理分析推断,该火山机构客观存在,地热异常是由火山活动引起的。火山角砾岩区位于构造破碎带上,是地下水补给的主要通道,为深部地热开发利用提供了良好的水源。异常经200米浅孔验证,地下水十分丰富。建议投入大地音频测深方法,进行深部勘察并进行深部钻孔验证,开发地热宝贵资源。
  4.结论
  激电测深方法在地质勘察中应用广泛,在找水工作中效果十分显著,在应用过程中进行多参数综合分析,同时结合地质特征进行解释推断,使成果更加可靠。
参考文献
1 李金铭,罗延钟. 电法勘探新进展[M] . 北京:地质出版社,1996
2 李金铭.激发极化法找水基础理论研究.北京:地质出版社.1994
3 刘宝珺等. 沉积岩石学[M ]. 北京: 地质出版社, 1980
4 李金铭,程学栋,高杰. 激电找水应用基础[J ] . 物探与化探,
1990 ,14 (4) :266 - 274
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