CSAMT法在地热勘探中的应用

CSAMT法在地热勘探中的应用
周冠一
（安徽省地质矿产勘查局３２６地质队，安徽　安庆　２４６０００）
摘 要：地热资源是一种非常宝贵的自然资源，也是一种重要的清洁能源，具有可再生性。

近年来，人们对于地热资源开发利用的研究热度越来越高。

在此背景下，如何采用有效的勘查手段，探测地球深部地热资源就成为当前的工作重点。

本文结合实践，利用ＣＳＡＭＴ法勘探地热资源取得较好效果，现结合实例分析如下。

关键词：ＣＳＡＭＴ法；地热勘探；应用
中图分类号：Ｐ３１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１２－０２６０－２
Application of CSAMT Method in Geothermal Exploration
ZHOU Guan-yi
（３２６　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｔｅａｍ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ，Ａｎｑｉｎｇ　２４６０００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｒｅ　ａ　ｖｅｒｙ　ｐｒｅｃｉｏｕｓ　ｎａｔｕｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｌｅａｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｗｉｔｈ　ｒｅｎｅｗａｂｉｌｉｔｙ．　Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｐｏｐｕｌａｒ．　Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｉｓ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，　ｈｏｗ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｍｅａｎｓ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅａｒｔｈ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｆｏｃｕｓ　ｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｗｏｒｋ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，　ｔｈｅ　ＣＳＡＭＴ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ｎｏｗ，　ｗｉｔｈ　ｅｘａｍｐｌｅｓ，　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ．
Keywords:　ＣＳＡＭＴ　ｍｅｔｈｏｄ；　ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
在地下水资源勘探过程中，激发极化法以及高密度电法、支流电测深法、瞬变电磁法等电法勘探手段的应用比较普遍，发挥着非常重要的作用。

而可控源音频大地电磁法(CSAMT法)，更是以其探测精度高、深度大，强大的抗干扰性，横向分辨率高，高阻层屏蔽作用影响小等诸多优势，并广泛应用于地热资源勘探之中。

下文结合实例对CSAMT 法在地热勘探中的应用展开探析，旨在为相关工作的开展提供有益参考。

1 CSAMT法简介
CSAMT法兴起于20世纪80年代的末期，是一种非常重要的地球物理勘探技术手段，在电磁波传播理论以及麦克斯韦方程组基础上，在地面上将水平电偶极源的电场与磁场导出，通过地面将正交与地面的水平电磁场(Ex，Hy)观察到，便能将视电阻率（Ps）地下数据进行获取。

2 应用实例
图1 温泉CSAMT法勘探测线布置图
（1）测区概况。

为了进一步寻找地热通道，将更大涌水量的泉眼打通，通过CSAMT法对工作区进行再次勘查。

前任研究成果得出，该温泉为低温温泉，在山间盆地位置产出，受控于变质岩系与花岗岩体接触带。

震旦系上统的变质岩系是工作区的主要地层出露，同时局部还发育花岗岩。

（2）方法技术。

寻找含水断层破碎带是此次勘察的重要目的，并在此基础上对地热通道进行寻找。

因此，将可控源测线4调设置在已知温泉周围，按照间隔100m线距进行设置，点距范围控制在40m，具体布置测线图，通过图1表示。

（3）成果解释。

结合前人在测区CSAMT法以及直流电法勘探经验，认为此次测区寻找的含水断层破碎带应当是低阻异常特征。

此次CSAMT法4条测线视电阻率剖面图显示，明显低阻异常主要出现的1线，剩下的3条测线也有低阻异常特征发生，在视电阻率上3、4线非常类似，因此，将其作为对象开展分析解释。

依照此次CSAMT法勘探以及2条测线的视电阻率剖面图（图2、图3）情况来看，低阻异常区在测区具有非常大的面积，低阻异常区在2调剖面图的分布情况显示。

图2 温泉CSAMT法勘探2线视电阻率剖面图狭长低阻带主要分布在2线4号(桩号160)以下270标高处，和3线4号处深入地下的狭长低阻带可能想通。

向4线位置进行延伸。

静态效应可能贯穿3条线的低阻带造成影响，使其逐渐的拉长变大，电阻率在低阻带的两侧表现为高阻特征，高角度含水层破碎带可能是造成这一特征的主要原因，因此，认为F2断层分布于次。

（下转262页）
收稿日期：２０１９－０６
作者简介：周冠一，男，生于１９８７年，汉族，内蒙古鄂尔多斯人，本科，地球物理与遥感工程师，研究方向：地球物理勘查及遥感。

1.4 有助于测绘技能
数字化测绘的进程当中，基本上可以分开存储其数据，但是也不会限制图形的负载量，方便于对其进行合理的使用与加工成果数据，确保能够避免常规技能的缺点。

2 数字化测绘技能在地质工程测量当中的运用
2.1 PTK技能在工程测量中的运用
此项技能被称为实时动态差分法，它是GPS技能发展的基础，ptk在野外也是可以随时得到厘米级的定位准确度，这是其余勘测形式都没法儿相比的，它的产生和其在矿山地质工程测量区域内的运用，解决了测量工程的样式、地形图测绘与种种勘测进程中的各种难题，矿山地质测量工作成效也已获得非常明显的提高[2]。

Pkt所使用的是载波相位实时动态差分的勘测原理，见表1。

在此形式下，基准站是能够运用数据调节解调器，把测量所获得的数据信息和站点坐标以电磁信号的形式传送至流动基站，流动基站不仅可以接受来自于基准站的数据信息以外，还可以从gps体系当中收集到有关信号和测量数据。

表1 RTK数据检核效果表
测量站点原始站点精度统计
Ah An JX02BC jx020.010-0.027
1+150JD01-0.003-0.049 BHE01BC BHE010.036-0.052 BHE02BC BHE02-0.0010.008 BHE04BC BHE040.0190.002[1] 李卓.数字化测绘技术在地质工程测量中的应用分析探讨[J].科技创新
导报,2015,12(30):105-106.
[2] 欧冲冲.数字化测绘技术在地质工程测量中的应用分析探讨[J].当代旅
游,2017(12):198-199.
2.2 数字化摄影技能在测量工程的运用
数字摄影测量技能是在传统的摄影勘测技能进程当中所发展的，它能够替代价格昂贵的摄影测量器，运用信息化系统来实行测量和录像追踪等工作，不单单可以满足其测量点的准确度，还可以降低其测量工程的成本。

而且数字测量技能也能够依据所建立的三维表面模型来实行对测绘图的测量以及绘制，可以收集准确度很高的数据，也能够有效的提升其测绘的精度，以推进数字化摄影测量技能的发展。

3 结语
我国一直以来都在提倡节约减排的政策，施工工程是污染以及浪费对矿山开发行业产生严重影响，因此国家则需要不定期的对地质施工工程实行监管与功能测验，对已出现浪费的原料实行立即清理。

在数字化测绘技能的发展以及运用开始迈向现代化后，工程地质工程的测量准确度也已取得了明显的提升，其工程安全也已获得了保障。

因此，要增强有关工作人员对数字化测绘技能的认知，把握测绘技能的运用模式，提升测量工程的水平，并有效的将数字化测绘技能应用到矿山地质工程测量的发展当中。

（上接260页）
同时有个低阻带（50Ω·m以下）分布于标高250m~200 m2线已知温泉点下方位置以及标高150m~200m水沟下方位置上，该温泉点可能与之有关；低阻异常区并在标高100m以下的2线9号点(桩号360)上分布，3线9号点下部同样如此。

认为F1断层分布于此。

图3 温泉CSAMT法勘探3线视电阻率剖面图另外高阻异常分布于水沟下方以及温泉点两个低电阻之间，主要由于花岗岩体侵入所导致。

依照F1、F2断层位置以及F1断层之间花岗岩体进行分析，和地热通道相通的F1断层，所以，地下水储藏于F1断层破碎带内，受花岗岩体侵入，对其进行加热，再加上压力作用的影响，向地表涌出，发展成当前已知的温泉点。

根据这种情况，将此次勘探找水靶区设置为F1断层区域的低阻异常区域。

F2断层区域的低阻异常在山顶下方分布，综合分析，未将其作为找水靶区。

3 结论
通过CSAMT法进行地热资源的寻找，虽然未对测区分布的地层进行详细推测出，然而却顺利的寻找到热水源。

成功的原因主要是由于：①科学的布置测线，将区域的已知温泉和地热异常区域都全面覆盖。

②CSAMT法在分辨率上具有良好的横向分辨率，能够将断层位置充分的反映出来，高阻屏蔽不会造成很大影响，能够很好的表现出花岗岩下侧的低阻异常。

③准确的认识异常分布，更好的揭示出勘察结果，明显的低阻异常为地热通道的主要表现。

④靶区划分范围不大，准确精准的钻孔定位。

4 结语
作为一种重要的绿色环保能源，地热起源的开发利用越来越受到人们的重视，相较于传统的能源，地热资源更易进行开采，应用方便，不会引发环境污染，具有非常高的经济效益，同时社会效益以及环境也非常突出。

所以，地热资源应用前景广阔，伴随当前地热资源应用的不断扩大，加强地热资源勘探开发成为重要的工作内容，而地质勘探工作作为地热资源开发的前提，其重要性也更加的凸现出来。

CSAMT法不仅探测精确度高，而且探测深度大，在地热资源勘探中发挥着非常重要的作用。

本文结合实践，利用CSAMT法找寻地热资源取得较好效果。

说明CSAMT法用于地热资源勘查是行之有效的。

[1] 黄力军、陆贵福、刘瑞德等.电磁测深方法在深部地热资源调查中的应
用[J].物探与化探，2017，28（6）：494-495.
[2] 陈梦熊，王泽斌.中国地热资源的基本特征与分布规律[J].勘查地球物
理勘查地球化学文集，2017，7（17）：263-277.。