大地电磁(MT)地热勘查中的应用及主要成果
大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用
大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用罗富恒，杨 森（重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队，重庆 400023）摘要：我国地热资源以中低温地热为主，成因类型多为传导型，其中以沉积盆地隆起型地热田分布最多。
目前地热勘查以电磁法为主，利用电阻率参数解译深部地层分布及断裂构造展布，预测热储构造位置，进而指导钻孔布置。
本文以大地电磁测深法的应用为例进行探究，首先阐述了探测技术概念，其次分析了其在地热资源勘查中的应用优势，然后结合实例对具体的勘查方法与成果解释进行论述，旨在促进地热资源勘查技术理论研究及技术发展，以提高地热资源开发效益。
关键词：地热田；电磁法勘查；资料解译；可控源作为一种清洁可再生的新兴能源，地热能具有低碳、可开发周期长、开采得当可实现取之不尽用之不竭的突出优点，越来越受到人们的重视。
地球是一个热库，其内部蕴含巨量的热能，在温度差的作用下，深部热能不断向浅部辐射传导[1]。
为维护国家能源安全，实现社会经济的可持续发展，研究地热资源形成机制及其赋存特征具有极其重要的理论意义和现实意义。
1 大地电磁测深法概述 大地电磁测深方法是将探查地下电阻率差异为基础，寻找地下热储。
随着深度加大，地表观测到由地下热水引起的电阻率差异越来越小，以至难以分辨由地热变化引起的电阻率异常[2]。
根据实测电阻率结果推断确定热储层位及地质构造空间分布情况。
通常野外数据采集仪器为美国Zong 公司开发的GDP－32Ⅱ型多功能电法仪，数据处理和解释使用Scs2D 软件。
可控源音频大地电磁测深法测线NE 向布置3条，收发距7-8Km，AB 距1.3-1.5Km，测点mn 间距40m，测量频率0.125-8192hZ。
2 大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用优势 所谓地热是指来自地球内部的热能量，多以热水或者是水汽的形式埋藏在地下，或出露地表，被广泛应用于电力、医用治疗和采暖供热等多个领域，是具有较高开发价值与发展前景的天然环保清洁能源[3]。
MT法在开封凹陷地热资源调查中的应用
２ ．河南省地质矿产勘查开 发局 地球 物理勘查队 ，郑州 ４ ０ ５ ） ５０ ３
摘
要 ：在 河南省 开封 凹陷区地热 资源调查评 价工作 中 ，采用 大地电磁测 深法 ，通 过对 ２
条ｇ （ ￣ ５ ０个测点） 的资料分析 ，采 用有效视 电阻率数据对剖面进行反演处理 ，继而从 电性特 征 方面查 明区 内断 裂构造 的发育状况 ，划分 重要地质 界面 ，了解基底起伏 及地层 富水性 ，
２ １ 年第 ５ ００ 期
ＧＥ Ｈ Ｒ ＬＥ Ｒ ｏＴ Ｅ ＭＡ ＮＥ ＧＹ
・ ３・ ２
ｂ ｉ ｔ法在开封凹陷地热资源调查 中的应用
赵建粮 ，陈天振 ，张晋 ，邓 晓颖 ，蔡琨
（ ． 河 南 省 地 质 矿 产 勘 查 开 发 局 第 二 水 文 地 质 工程 地 质 队 ，郑 州 ４ ０ ５ ； １ ５ ０ ３
达 ６５ ｋ ． ｍ。据 区域 地 质地热 资料 ，新 生界 地层 埋
前已有 ２０余 眼地热井。地热资源的合理有序开 ０ 发对 提 高 人 民生 活 质量 和城 市 品位 ，营造 良好 的 投 资环 境 ，促 进 区域 经 济 发展 ，带 动 以郑 州 为 中 心 的 中原城 市 群 经 济 的快 速 崛起 有 着 十分 重 要 的 意义 。为 初 步查 明 开封 凹陷 区地 热 地 质 条件 和 重
孔 资料 ，在 尚未 开采 的 １０ ６ ０～２ ０ ２ ０ ｍ深 度段 ，为 新 近 系下 部 （ 陶组 ） 馆 细砂 、中砂 与 黏 土互 层 ，含
１１ 地层 ．
测 区构 造 上 位 于华 北 台坳 济 源 ～开封 凹陷 ，
属 中、新生代凹陷 ，南侧为郑汴断裂带 ，北侧 为 新 乡— — 商 丘 断裂 ， 中间 为武 陟 凸起 ，西 为济 源
电磁测深MT法在平原深部地热调查中的应用
电磁测深MT法在平原深部地热调查中的应用汪琪;赵志鹏;尹秉喜;胡伏生【摘要】地热资源的埋藏性和地下空间的复杂性,使得地热调查技术的选取显得尤为重要.介绍了电磁测深在地热调查中的应用现状,针对MT法在深部平原埋藏型地热探寻中的缺口,以银川盆地地热调查为例,利用电磁测深MT技术解译银川盆地热储范围,并结合盖层温度、控热断裂给予分析,结果显示,利用电磁测深MT法可以较好地圈定银川平原深部热储范围.说明了电磁测深MT技术在平原区深部埋藏型地热调查中是适用的.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2016(013)006【总页数】6页(P782-787)【关键词】热储范围;电磁测深;银川平原;深部地热【作者】汪琪;赵志鹏;尹秉喜;胡伏生【作者单位】北京市水利规划设计研究院地质所,北京100048;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;中国地质大学水资源与环境学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.3地热调查主要是寻找地热异常区并圈定热储范围，电法在地热远景区的圈定上起到了重要的作用。
常用的电法主要有MT-宽频大地电磁测深法、AMT-音频大地电磁测深法、CSAMT-可控源音频大地电磁法、TEM-瞬变电磁法、点测深法、联合剖面法、激发极化法等[1-3]。
MT在我国的应用实例很多，实际应用分析基于视电阻率ρs，影响岩石ρs的因素主要有岩石本身的成分、岩性，岩石水溶液的矿化度、压力、温度等。
实际上，在岩石的导电率很大程度上取决于岩石孔隙或裂隙中的水溶液，故而低电阻率成为地下流体存在的一个指标，常常反映出地下岩石结构疏松、湿度大、水溶液通过存在的空隙连通性好的特点[1]。
以下为电磁测深技术MT在我国地热调查中的应用现状。
MT法对地壳的地热事件很敏感，地热调查中的应用主要是查明深部地质特征和地下流体分布，从而圈定地热远景区。
辽河凹陷西部运用MT法[4]对地层进行了电性分层，并结合电测井资料对埋深2 000～3 000 m的低阻电性层确定岩性，定位潜在热储层，通过实际钻孔数据得到了很好地验证。
多极化大地电磁法原理及应用
多极化大地电磁法原理及应用
大地电磁法（简称MT法）是一种地球物理勘探方法，利用地球
自然电磁场的变化来研究地下的电性结构。
其原理是基于地球自然
电磁场在地下不同介质中传播时的响应差异，通过测量地面上的电
磁场变化来推断地下的电性结构。
在大地电磁法中，通过在地面上设置电磁探测器（接收器）和
电磁发射源（发射器），测量地下电磁场的变化。
当电磁波穿过地
下不同介质时，会受到不同的阻抗影响，从而产生不同的电磁响应。
通过记录不同频率和不同时间的电磁场数据，可以推断地下不同深
度和不同电导率的地质构造，如岩石、矿藏、地下水等。
大地电磁法在地质勘探、矿产勘探、地下水资源调查、环境地
质等领域有着广泛的应用。
在石油和天然气勘探中，大地电磁法可
以帮助识别油气藏的位置和规模；在地下水资源调查中，可以揭示
地下水含水层的分布和性质；在地质灾害预测和环境地质监测中，
也可以发挥重要作用。
除了以上应用，大地电磁法还可以用于地球物理学研究、地震
前兆监测、地下管线探测等领域。
通过分析地下介质的电性结构，
大地电磁法为地下资源勘探和地质灾害预测提供了重要的技术手段。
总的来说，大地电磁法通过测量地下电磁场的变化，推断地下
的电性结构，广泛应用于地质勘探、资源勘查、环境监测等领域，
为地下结构的研究和地球科学的发展提供了重要的技术支持。
地球物理勘探在地热勘查中的应用分析
地球物理勘探在地热勘查中的应用分析地球物理勘探是以物理方法探测地下物质分布与性质的一种方法。
地球物理勘探在地热勘查中广泛应用，可以探测地质结构、岩石性质和流体分布，为地热资源的开发提供了关键的技术支持。
一、地球物理勘探方法1、地震勘探地震勘探是通过人工或天然产生的震动在不同深度处的反射或折射来获取地下信息。
地震勘探可以确定地下岩层厚度、岩石性质、孔隙度、介质饱和度等参数。
2、重力勘探重力勘探是基于地球的引力场不均匀性原理，利用重力计测量地球引力场在不同位置的变化，进而推断地下物质的密度、厚度和形态。
3、电磁法勘探电磁法勘探是利用电磁场在不同介质中的传播速度与方向差异来推测地下岩石的性质、含水情况、空隙率等参数。
常用的电磁法勘探方法包括磁法、电法和电磁法等。
地热勘探是利用地热能源的物理特性，如温度、温度梯度、热导率等参数来推断地下岩石热传输性质，反映地下地热组成、分布等情况。
地震勘探是获取地下地质结构、岩石性质和流体分布信息的重要手段。
在地热勘查中，地震勘探可以用于探测地下岩层结构、岩性、厚度等参数，通过地下地震波速度与频率的变化来推测地下岩层的性质及成因，从而判断地热资源的质量与分布。
重力勘探利用重力场的不均匀性推断地下岩石的密度、厚度和形态，可以为寻找地热地区提供宝贵的信息。
在地热勘查中，重力勘探可以用于判断地下水体的分布、深度和厚度，同时结合地震勘探结果，对地下热源的类型、规模及分布范围等进行研究。
电磁法勘探可以根据地下岩石的电性质来推测地下介质的分布情况，其中磁法常用于检测矿床、电法常用于检测地下水等。
在地热勘查中，电磁法可以用于探测地下含水层的覆盖情况、地下流体的分布等，为地热发电提供可靠的数据支撑。
地热勘探可以通过检测地下温度、温度梯度、热流密度等参数来推测地下热源的类型、规模及分布范围等。
在地热勘查中，地热勘探可以用于确定地热能够利用的区域范围、估算地热资源量及储量等数据。
三、总结地球物理勘探在地热勘查中的应用，可以获取地下物质的分布、性质及规模等信息，为开发利用地热资源提供了基础数据与理论支持。
大地电磁测深在利辛地热资源调查的应用分析
大地电磁测深在利辛地热资源调查的应用分析大地电磁测深法（MT）已广泛应用于地球深部构造研究及矿产资源勘查中，而对数据反演方法的选择则直接影响到其应用效果.目前，大地电磁反演方法大都是基于均匀水平层状介质模型假设条件和L2范数下提出来的，如博斯蒂克反演法、大地电磁拟地震反演法、拟线性近似反演法、聚焦反演法等.上世纪90年代后期，随着非线性反演理论和三维正反演技术的发展，一些非线性反演方法随之兴起，如模拟退火法、人工神经网络反演法、量子路径积分算法、阻尼粒子群优化反演法等。
标签：大地电磁法勘查资料处理0前言“利辛县地热资源勘查”，勘查区域所在的皖西北地区位于华北地台南缘，地层结构与华北地台其它地区相似。
地层具典型双层结构。
结晶基底为五河群含铁岩系和下元古界凤阳群变质岩系，盖层为第四系。
第四系地层主要上更新统茆塘组。
其下段由黄至棕黄色粉砂、亚粘土，夹灰黑色砂质淤泥，含钙质、铁锰质结核。
结晶基底为晚太古代的变质岩系，内部褶皱构造复杂。
古生代的地层也普遍发生褶邹变形。
中、新生代的地层以断裂构造变形为主。
区域构造线方向近东西-北西西向。
近东西重要断裂构造有五河-界首断裂又称利辛断裂和临泉-刘府断裂，近南北向重要断裂构造有永城-阜阳-麻城断裂。
因勘查区为黄淮冲积平原分布区，地表已被第四系地层所覆盖，没有基岩露头，主要依据霍邱地区、新蔡地区、蚌埠地区以及区内少量钻孔的地质资料了解区内地层情况。
1勘查位置物理特性本项目应用大地电磁测深方法主要是对地层（松散层厚度）进行划分以及对该地区断裂进行推断分析，讨论提出有力的地热资源靶区。
根据相关地质资料，勘查位置基本是“二层”结构，第四系直接覆盖上太古界的老变质基底之上。
勘查位置内地表平坦，构造变形较小，较接近于一维地质模型，因此，在反演方法的选择上，主要以一维反演为主。
反演时，采用了两种反演模型，即一维连续介质模型和一维层状介质模型。
采用的曲线主要为ρxy（视电阻率较高的一支曲线），同时参考一维ρxy（视电阻率较低的一支曲线），一维TE，一维TM，一维TEM等连续介质反演结果，从反演效果看，一维ρxy，一维TE反演等方法效果相对较好，而且一维TE和一维TM连续介质反演结果相差不大，一维TE连续介质反演结果对浅部电性划分较细致，而一维TE层状介质反演对高低阻层接触界面刻画的比较清楚。
可控源音频大地电磁法在地热资源勘查中的应用
场源 供 电 ，其频 率 范 围为 ０ ５～ １２Ｈ 。 由于 ． ８ ９ ｚ ２ ＣＡ Ｓ ＭＴ法 所 观测 的 电磁 场 频 率 范 围 、场强 和 方 向
由人 工控 制 ，观 测方 式 又 与 ＭＴ方 法相 同 ，所 以称 为 “ 控 源音 频 大 地 电磁 法 ” 可 。该 方法 具 有工 作 效
昌 一
、
一
态、数据离差 ，删除各种 明显 的干扰数据 ；二是将 每条剖面数据进行拼接 ，为整条剖面处理做数据准 备 ；三是用 Ｚ Ｎ Ｅ公 司的 Ｓ Ｒ Ｄ Ｍ Ａ Ｇ预 ＯＧ Ｈ Ｅ 、Ａ Ｔ Ｖ 处理软件对原始数据进行重排计算 。反演 主要包 括 ：一是对 预处理 后 的数 据 进行各 种 改正 ；二是 采
属性、连通性等钻前勘查工作。选择该物探手段，在 山东某地 的地热资源勘查中进行 了实地
勘查 ，探 测结果 得 到初 步验 证 ，取 得 了较好 的地 质效 果 ，说 明可 控 源 音 频大 地 电磁 法用 于地 热资源勘 查是 行之 有效 的 。 关键 词 ：可控 源音 频大地 电磁 法 ；地 热资源 勘查 ；应用
点距 ，
赤 道装 置 ＡＢ） ，水平 磁 场垂直 于 场源 布设 ，最
低频率 选择为 １ ｚ Ｈ。
３ 资料 处 理
可控源音频 大 地 电磁 法 （Ｃ Ａ Ｓ ＭＴ） 资料处 理包
括原始 数据 的预处 理和反 演两 大 步 。预处 理主要 包 括 以下 几个方 面 ：一是根 据原 始记 录及测 深 曲线形
大地电磁法在矿产勘查中的应用技术
大地电磁法在矿产勘查中的应用技术引言矿产勘查是对地下矿产资源进行找矿和预测储量的过程，是实现资源合理开发和利用的重要环节。
为了更有效地寻找矿产资源，科学家们不断探索和开发新的勘查技术。
大地电磁法作为一种先进的勘查手段，已经在矿产勘查中广泛应用，并取得了显著的效果。
本文将介绍大地电磁法在矿产勘查中的应用技术以及其优势。
1. 大地电磁法简介大地电磁法（Electromagnetic Method）是一种利用地下电磁场异常来推测地下构造和岩石性质的方法。
该方法通过测量地下岩石对电磁信号的响应，判断地下的电导率差异，从而揭示潜在矿产资源的位置和性质。
大地电磁法广泛应用于各个地质领域，包括矿产勘查、环境地质调查和勘探等。
2. 大地电磁法在矿产勘查中的应用技术2.1 天然电磁场法天然电磁场法是利用地球自身产生的电磁场进行勘查的方法。
通过分析地下岩石对天然电磁场的响应，可以获取地下介质的电磁性质信息。
在矿产勘查中，天然电磁场法可用于追踪含矿石的矿体边界、预测矿体的延伸方向和深度等。
2.2 人工电磁场法人工电磁场法是通过在地面上产生特定频率和强度的电磁场，然后测量地下岩石对该电磁场的响应。
这种方法可以提供更高的分辨率和灵敏度，从而揭示更详细的地下电导率分布。
在矿产勘查中，人工电磁场法可以用于寻找附近的矿石矿体、判断矿体的规模和形态等。
2.3 纵波电磁法纵波电磁法是一种通过测量地下岩石对纵波电磁波的传播速度和衰减系数，推断地下介质性质的方法。
在矿产勘查中，纵波电磁法可以用于判断矿体与岩石的界面情况、预测矿体内部的含矿岩层等。
3. 大地电磁法的优势3.1 非破坏性大地电磁法是一种非破坏性的勘查方法，不需要人为开挖或钻探地下。
它通过测量地下电磁场的响应，可以获取地下岩石的电导率信息，从而推断矿体的位置和性质。
相比传统的钻探勘查方式，大地电磁法能够节约时间和成本，降低对环境的影响。
3.2 宽覆盖范围大地电磁法可以应用于不同地质环境的矿产勘查。
陈小斌-大地电磁测深原理及应用
一维正演：均匀半空间问题 一维正演：均匀半空间问题
假设场源的是沿着x方向极化的电性源（ 模式），由于地 模式）， 假设场源的是沿着x方向极化的电性源（TE模式），由于地 质模型不存在横向的变化，因此，感应的二次场只存在Hy 质模型不存在横向的变化，因此，感应的二次场只存在 分量， 和Ex分量，即总的电磁场可表示为： 分量 即总的电磁场可表示为：
缺点 体积效应，反演的非唯一性较强（跟地震方 体积效应，反演的非唯一性较强（ 法相比） 法相比） 纵向分辨能力随着深度的增加而迅速减弱
大地电磁测深的理论基础
1、正演问题 2、反演问题 3、实际资料的采集和处理
大地电磁测深法（MT）是以天然电磁场为 天然电磁场为 大地电磁测深法（MT）是以天然电磁场 电性结构的一种重要的 场源来研究地球内部电性结构 场源来研究地球内部电性结构的一种重要的 地球物理手段。其基本原理是：依据不同频 地球物理手段。 基本原理是：依据不同频 率的电磁波在导体中具有不同趋肤深度的原 的电磁波在导体中具有不同趋肤深度 趋肤深度的原 理，在地表测量由高频至低频的地球电磁响 在地表测量由高频至低频 高频至低频的地球电磁响 应序列，经过相关的数据处理和分析来获得 应序列， 大地由浅至深的电性结构。 大地由浅至深的电性结构。 由浅至深的电性结构
从理论研究对象的复杂性程度，也可分为三个发展阶段：一维，五十年 从理论研究对象的复杂性程度，也可分为三个发展阶段：一维， 代～八十年代；二维，九十年代～今天；三维，正在兴起 八十年代；二维，九十年代～今天；三维，
大地电磁测深的优缺点
优点
不受高阻层屏蔽、对高导层分辨能力强； 不受高阻层屏蔽、对高导层分辨能力强； 横向分辨能力较强； 横向分辨能力较强； 资料处理与解释技术成熟； 资料处理与解释技术成熟； 勘探深度大、勘探费用低、施工方便； 勘探深度大、勘探费用低、施工方便；
大杨山地热大地电磁(MT)勘查成果报告
北京市昌平区大杨山地热大地电磁（MT）勘查成果报告北京欧华联科技有限责任公司二〇一一年六月北京市昌平区大杨山地热大地电磁（MT）勘查成果报告项目负责：主要参加人员：报告编写：报告审核：提交单位：提交时间：二〇一一年六月目录1项目概况 (1)1.1工作目的和任务 (1)1.2测区地热地质特征 (1)1.2.1 地层 (1)1.2.2 地质构造 (1)2工作方法与技术 (1)2.1测点定位 (1)2.2仪器设备及方法原理 (3)2.3野外施工 (5)2.4室内资料处理 (6)3推断解释 (7)4结论和建议 (10)4.1结论 (10)4.2建议 (10)1项目概况为探明北京市昌平区大杨山地区深部地层结构、断裂构造带特征及富水性，最大限度降低地热开发风险，在该区开展了大地电磁测深(MT)勘查工作。
受北京地质调查院委托北京欧华联科技有限责任公司承担该项目。
工区四个拐点坐标如下：北西：40° 19'05.28"北，116°24'53.81"东北东：40° 18'45.90"北，116°26'02.27"东东南：40°18'18.26"北，116°26'01.01"东西南：40°18'24.89"北，116°24'57.56"东1.1工作目的和任务本次勘查工作目的为：了解探测区内地下3000m以内地层及构造分布情况，通过大地电磁测深所得二维视电阻率剖面推断探测区域内含水情况。
具体任务是：完成MT剖面2条，每条长度约1km。
综合分析该地区的地质条件对物探成果进行推断解释，提交物探成果报告。
1.2测区地热地质特征1.2.1 地层1.2.2 地质构造2工作方法与技术2.1测点定位根据委托方要求，本次野外数据采集设计基本点距为100m，共布置了两条测线，测线方向分别为东西向（L0）,西侧起点为dysh0100号点，东侧终点为dysh01000号点，和南北向（L1）南侧起点为dysh1100号测点，北侧终点为dysh 11000号测点。
大地电磁法（MT）在地热勘查中的应用
大地电磁法（MT）在地热勘查中的应用刘志彬;黄子莹【摘要】大地电磁法（MT）在地热勘查中得到了广泛的应用，也取得了不错的应用效果。
本文介绍了MT的基本原理，并结合奥特莱斯商城项目对MT在地热勘查中的具体应用进行了重点分析，希望对相关工作人员有所帮助。
【期刊名称】《资源信息与工程》【年(卷),期】2016(031)005【总页数】2页(P68-68,70)【关键词】MT 地热勘查探测深度【作者】刘志彬;黄子莹【作者单位】河北省地矿局水文工程地质勘查院,河北石家庄050021【正文语种】中文【中图分类】P314地热勘查主要是勘查地质构造以及热储地层的分布。
MT属于一种频率域测探法，在探测过程中，合理利用天然磁场完成相应的探测工作，该方法具有分辨力强、探测深度大等诸多优点，因此得到了广泛应用。
MT通过对天然交换磁场的合理应用，对地球电性结构进行研究的一种地球物理探测法。
在具体探测过程中，突出反映浅部的MT被称作AMT（音频大地电磁测深），有着不错的应用前景。
MT的基本原理是将大地视作水平介质，地球表面存在的磁场都是垂直于地面的电磁波，利用仪器完成对相交磁场的测量，测量结果分别利用Ex、Hy；Ey、Hx表示，公式（1）表示相交磁场分量下的地下电阻率值。
式中f为电磁场频率，Hz；ρ为介质电阻率，Ω·m。
因为地下介质和常见的电阻不同，其并非均匀的，因此ρ的大小也被称作视电阻率。
探测深度理论上是为趋肤深度，计算如公式（2）所示。
式中δ为趋肤深度，m。
通过公式（2）可以看出，MT在具体应用中，探测深度会随电频率的降低以及电阻率的增加而逐渐变大。
电阻率固定不变时，低频反映的深部信息，而高频反映的是浅部信息。
因此，在具体勘查过程中，利用不同的频率电磁波信号反映观测的数据采集，完成对不同深度介质中电阻率值的计算，然后通过地下电阻率分布信息，完成对地质构造特征的判断。
在勘查过程中，为了最大程度降低人为因素对电磁场所造成的干扰，必须在在几百公里外铺设参考站，将远参考站与Robust技术合理结合在一起，可以使遭受干扰较为严重区域的电磁资料质量得到提升，提高数据准确性。
可控源音频大地电磁法在地热勘探中的应用
２ ＣＳ Ｍ Ｔ工 作 方 法 Ａ
为 了 获取 较 大 的探 测 深 度 ， 次探 测 时 采用 的 此
接 收一发 射距 离 为 ７５ ０ｍ， 实现对 ３０ ０ｍ左 右 ０ 可 ０ 深度 地层 的控 制 。 测线 布 置 则 随 需 控制 范 围而 定 ，
关键词 ： 可控 源 音 频 大 地 电磁 法 ； 热 ； 阻率 法 ； 水 构 造 地 电 含 中 图分 类 号 ：６ １８ Ｐ ３ ．４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０３— ５ ６ ２ １ ）６— ０９— ２ １０ ０ ０ （０ １０ ０ ３ ０
ＣＡ Ｓ ＭＴ源 于大地 电磁法 （ Ｔ 和 音频 大地 电磁 Ｍ ） 法 （ ＭＴ 。Ｃ Ａ Ａ ） Ｓ ＭＴ是 针 对 大 地 电磁 法 在 音 频 频 段 信 号微 弱 和信 号具 有 极 大 随 机 性 问题 ， 大 地 电磁 对 法 进行 的改 进 ， 用 人 工可 以控 制 的场 源 来 加 强地 采 层 反射 信 号 Ｊ又 因使 用 的 频 率 属音 频 段 频 率 ， ， 所
技术 。
・
作 者 简 介 ：张 利 民 （ ９ ７ ） 男 ， 南 常 德 人 ， 级 工 程 师 ，９ ７年 １５ 一 ， 湖 高 １８
毕 业 予 郑 州 煤 田地 质 学 院 ， 期 从 事 煤 田物 探 技 术 与 管 理 工 作 。 长
３ ・ ９
２ １ 年第 ６ ０１ 期 ３ 技 术 措 施
位 （ 频部 分 ） ２ 高 到 ４位 （ 低频 部 分 ） 。 接 收 系统 或 发 射 系统 之 间 无 线 连 接 ， 考站 参 的局 域 网之 间为 无线 或 有 线 通 信 ， 射 机 和局 域 网 发 均 通过 石英 钟实 现 同步 。该 系 统 施 工灵 活 、 基本 不 受地 形 条件 限制 ， 发射 功率 大 ， 合探 测从 地表 到地 适
可控源音频大地电磁法在南宁盆地地热勘探中的应用
可控源音频大地电磁法在南宁盆地地热勘探中的应用摘要：地热作为一种新型的环保的能源，逐步受到世人的瞩目，国内许多大中城市为开发利用地热进行了探索，并取得了显著的成效。
南宁盆地内断裂构造发育，有良好的地热地质条件，为探测深部控热、含水地质构造分布，通过开展可控源音频大地电磁法（简称CSAMT），对采集的CSAMT测深数据进行二维反演计算获得的地下电阻率异常分布特征，再结合已知的地质、水文条件，对反演图件进行推断解释，结果清晰显示了地层及断裂构造的分布情况，为下步钻探工程提供依据。
关键词：可控源、音频大地电磁法、地热、勘探1 前言地热是一种宝贵的自然资源，不仅为人类提供热能，同时也提供了水源和矿物资源，随着地热资源开发的深度越来越大，地表观测到由地热异常引起的电阻率差异越来越小，所以深部地热资源勘探的主要任务是勘查热储地层及地质构造分布情况。
南宁盆地内西北部构造复杂、断裂较为发育具有良好的地热地质条件，地热资源期待开发利用，为查明工作区深部断裂的空间分布形态，要求勘探深度大，由于测区内第四系覆盖层厚，该层电阻率小，形成一个坚固的低阻屏蔽堡垒，常规的直流电法很难达到深度要求，因此投入可控源音频大地电磁测深法进行勘探，它具有勘探深度大、横向分辨率高、抗干扰能力强等特点，可以有效地探测深部控热构造的分布和发育状况，定性判断断层带的含水、导热性等，为地热资源勘探提供地球物理资料。
2 地质-地球物理特征勘查区位于华南板块的南部，即华南准地台的西南端；右江再生地槽南缘的西大明山隆起的百色-武鸣拗褶带大明山-高峰隆起束内，昆仑关复式背斜南部边缘。
勘查区出露地层以寒武系为主：寒武系小内冲组（∈x），中下部为中—厚层细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、页岩等，上部中—厚层粉砂质泥岩、砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩等。
厚度＞499m。
寒武系黄洞口组（∈h），底部为含细砾粗砂岩和石英砂岩，中下部为厚层中—粗粒砂岩、细砂岩、长石石英砂岩夹砂岩、泥质砂岩、泥岩，上部为中—厚层细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹泥岩。
可控源音频大地电磁法(CSAMT)在茅山地热资源勘查中的应用
可控源音频大地电磁法(CSAMT)在茅山地热资源勘查中的应用王军成;黄仕茂;徐燕燕【摘要】近年来,可控源音频大地电磁法(CSAMT)在地热资源勘查中应用越来越多,在构造判定和地层划分方面具有独特的优势.介绍了CSAMT的方法原理,详细论述了江苏句容茅山地热资源勘查中V8多功能电法系统野外施工、数据采集、数据处理及最后的应用成果.茅山CSAMT成果与地质及地热井资料吻合较好,说明CSAMT法在地热资源勘查方面是一种行之有效的物探方法.该方法工作成本低、效率高,是当前地热勘查工作首选也是较为有效的方法.【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2018(042)001【总页数】6页(P161-166)【关键词】可控源音频大地电磁法(CSAMT);V8电法系统;地热资源;茅山;江苏句容【作者】王军成;黄仕茂;徐燕燕【作者单位】江苏省地质勘查技术院,江苏南京210008;江苏省地质勘查技术院,江苏南京210008;江苏省地质勘查技术院,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】P631.3+250 引言可控源音频大地电磁法(CSAMT)是20世纪70年代兴起的一种测量卡尼亚电阻率和相位的电磁探测技术(石昆法，1999)。
该方法改善了大地电磁法(MT)和音频大地电磁法(AMT)的场源随机性、信号微弱、易受自然环境和人文环境因素影响的缺点，具有探测深度大、横向分辨率高、抗干扰性能强等特点(汤井田等，2005)。
目前，该方法已经成功地应用于油气、金属矿产、工程地质及地热资源勘查等领域，成为越来越重要的一种地球物理方法(底青云等，2008；王彩会等，2014)。
以江苏句容茅山地热勘查为例，探讨该方法在地热勘查中的应用。
1 方法原理CSAMT法是采用可以控制人工场源的一种电磁法(何继善,1990)。
其中最常用的场源是将可以改变频率的发射机产生的交变电流，通过一定长度的导线连接到2个供电电极(A和B)，将交变电流供入大地，通常称为水平电偶极子。
MT在天津地热勘查中的应用及主要成果
组主要分布在冀 中坳陷和黄骅 凹陷区； 奥陶系和寒
收稿 日期 ： ０９ ０— ９ ２ ０ — ５ １
根据 Ｍ Ｔ资料判 断断 裂的依据 主要 有 ：）曲线 １
基金项 目： 矿产资源补偿费地热项 目： 天津市地热资源可继续开发潜力评价（ 国土房地热任字［ ０ １０ ） ２ ６ １ ０ ０ 作者简介 ： 黎雪梅（９ ３ ）女 ， １６ 一 ， 物探工程师 ， 研究方向为物探及地热地质 ，－ ａｌｊＬｘｕ ｍｅ＠ １ ．ｏ 。 Ｅ ｍ ｉＴ ｉ ｅ ｉ ６３ｃ ｒ ： ｎ
一
床 ，所 以通过 ＭＴ反应 的基 本是地 下构 造及地层 情
况。 天津地层 总 的电性特 征（ １表现 为 ： 表 ） 松散 的新
生 界 为相对 低 阻 ； 岩 型的古 生界 和 中新元 古界 为 基 相 对 高阻 。根据 不 同地层 所 固有 的 电性 差异 ， 以 可 确 定 工 区 的地 层分 布及 埋 深 ；对 于 同一岩 性 的地 层 ， （ ） 发育 段 因充 满 水 而呈 现 明显 的低 阻 ， 孔 裂 隙
４各项 目取得 的主要成果
天 津地 区地热项 目引入 ＭＴ方法 取得 的主要解 译成果有断裂 、 地层及地热远景区。具体情况如下 ：
４ １ 断裂 ．
（ ｇ２ 热储层 ； 岩裂 隙型热储 层包括 ： Ｎ ）个 基 古生 界奥 陶 系 （ 和寒 武 系 （ 、 ０） ∈） 中元 古 界蓟 县 系 雾迷 山组
勘查 中应用 了 Ｍ Ｔ方法 ， 见表 ２ 。
于冀 中坳 陷 、 沧县 隆起 和黄骅 坳 陷三个 呈北 东 向排
列 的 Ⅲ级 构造单元 １ 图 １ 。 沧县隆起 区基岩埋 深 ３区埋 深普遍 大于 ０ ０ｍ， ０
电磁辐射在石油勘探技术中的应用
电磁辐射在石油勘探技术中的应用石油勘探技术中，电磁辐射被广泛应用于地下储层的探测和解释。
电磁辐射技术通过利用电磁波与地下储层中的介质产生的相互作用，实现对石油资源的非侵入性探测和解释。
一、电磁辐射在地电法勘探中的应用地电法是一种常用的非侵入性地球物理勘探方法，用于检测地下电性差异。
在石油勘探中，地电法常用于寻找石油储层和确定岩石电性。
电磁辐射在地电法勘探中起到了重要的作用。
1. 离散点电磁法（TEM）离散点电磁法是电磁辐射技术在石油勘探中的应用之一。
它通过使用一个辐射源产生电磁场，然后测量地下物质对电磁波的响应，以获取地下储层的信息。
2. 高频电磁法（HTEM）高频电磁法是电磁辐射技术在地电法勘探中的另一种应用。
它通过利用高频电磁辐射源产生的电磁场，可以检测地下储层的电导率差异。
二、电磁辐射在电磁法勘探中的应用电磁法是一种基于电磁辐射原理的地球物理勘探方法，通过测量地下介质对电磁波的响应来获取地下储层的信息。
电磁辐射在电磁法勘探中具有重要的应用价值。
1. 直流电磁法（DC）直流电磁法是电磁辐射技术在电磁法勘探中的一种常见应用。
它通过利用直流电磁辐射源产生的电磁场，测量地下储层中电导率异常的分布情况。
2. 交流电磁法（AC）交流电磁法是电磁辐射技术在电磁法勘探中的另一种应用。
它通过利用交流电磁辐射源产生的电磁场，测量地下储层的电导率、磁导率和极化效应，进而解释岩石类型和含油气性质。
三、电磁辐射在地震勘探中的应用地震勘探是石油勘探中常用的探测方法，通过分析地震波在地下介质中的传播和反射情况，来推断地下储层的位置和性质。
电磁辐射也可以在地震勘探中起到辅助作用。
1. 电磁地震勘探电磁地震勘探是一种将电磁辐射技术与地震勘探相结合的方法。
它通过在地震勘探中加入电磁辐射源和接收器，可以提供更准确和全面的地下储层信息。
2. 高频电磁地震勘探高频电磁地震勘探是电磁辐射技术在地震勘探中的一种应用。
它通过使用高频电磁辐射源和接收器，可以提供更高分辨率的地下图像，有助于识别和解释地下构造和储层。
华北地台地热勘探中利用大地电磁测深法(MT)圈定热田范围和探讨地热形成机制
第 １ 卷第 １ ８ 期
２０ 年 ３ ０８ 月
安 徽地 质
Ｇｅ ｌ ｇ ｆＡｎ ｕｉ ｏｏ ｙｏ ｈ
Ｖｏ ．８ Ｎｏ １ １１ ． Ｍａ ｃ ２ ８ ｒ ｈ ００
文章编号：０ ５—６ ５ （０ ８０ １０ １７２０ ）１—３ ２—０ ３
反演断 面图
地 质 解 释 剖 面 图
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第 四系 断层
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古 近 系 中生界
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图 ２ ＭＴ剖 面 图
ｇ２ ． ＭＴ ｅ ｔｏ ｓ ｃ ｉｎ
良导层顶界 推 断热储 地 热运 移 层 范 围 主要方 向
维普资讯
２ 地层及其 电阻率特征
华 北地台隆起 区往往 古近系和 中生界地层较 薄或 缺 失， 电性层 电阻率（ 表 １ 其 见 ） 而下 表现 为低 阻一 从上
图 １电阻率及 电阻率异常平面图
Ｆｉ． Ｒｅ ｉｔｖｔ ｎ ｔ ｎｏ ｌ ａｎ ｇ１ ｓｓｉ ｉ ａ ｄ ｉｓａ ｍａｙｐｌ ｅ ｙ
而由于地质体 电阻率 受地热水影响而降低 ， 而据此 圈定地热水的分布范围；并在此基础上可以进一 步探讨地热形成 进
机 制 。 在 华 北地 台地 热 勘探 中 Ｍ Ｔ法 取 得 了较 好 的勘 探 效 果 。
关 键 词 ：大地 电磁 测 深 法 ； 电阻 率 ； 电阻率 异 常 ；地 热 中图 分 类 号 ：Ｐ ３ ６１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 华北地 台地热资源概况
华北地 台地热 资源 的有利勘探 区域 主要 为古生界 隆起 区 ，当新 近 系地 层 发育有 一 定 的厚 度 时， 系 新近 底部馆 陶组 砾岩层 低温热储 广 泛分布 ， 古生 界灰 岩热 储 温度 较高 ， 以元古 界热储 温度 最高 ， 而 也就 是说 古 生界及 元古 界是地 热勘探 的 主要 目的层 。 中 、 生 其 新
大地电磁测深法在地热勘探开发中的
Value Engineering0引言地球内部蕴藏着巨大的能量，该能量能通过热能的方式传播热量至地壳上层[1]。
因此，地热资源已成为“双碳目标”背景下不可或缺的新能源之一，其开发利用日益受到重视。
勘探区域位于河北张家口西北部，由于缺乏该区域详细的地热资源勘查资料，需要通过地球物理手段查明查明工作区热储层埋深等情况[2]。
因此，先进的物探技术查成为寻找地热资源的重要手段。
根据现有的资料查明含热储层电阻率比非储层低，可以将地下岩层低阻异常作为地热资源判别的重要标志，大地电磁法成为常用的地热资源勘查手段，是一种简捷、有效并且直观的地球物理勘探方法，在地热勘查中得到了广泛的应用[3，4]。
1大地电磁测探法原理及理论依据大地电磁测深法一种利用天然场源的电磁勘探方法。
基于高频电磁波向地下穿透深度小，低频电磁波穿透深度大的原理，通过在地面一点主要观测频率范围为的大地电磁脉动信号，并经数据处理和分析，求得反映该点不同深度电性分布的大地电磁测深视电阻率曲线，以及计算出阻抗张量，进而做出地质解释。
主要用于研究地壳上地幔的电性结构，如地壳内和上地幔高导层的发现对构造动力学提供了依据；还广泛用于油气田、地热田等的普查与勘探，具有探测高阻覆盖层以下的地质构造优势[5，6]。
本次大地电磁测深野外数据采集采用张量测量法，观测天然电磁场的4个水平分量（Ex 、Ey 、Hx 、Hy ），布极方式为“十”型，电极距为60m ，用手持GPS 量取距离，误差不超过1m ，布极方向由森林罗盘仪精确定位，偏差不超过1度。
2区域地质概况研究区位于河北省西北部的宣化区，地处张家口市经济隆起带“黄金岛”中心位置，是连接北京、张家口的通道，东与北京市相交，北邻内蒙古，南部为保定市，是沟通京、津与冀、晋、蒙西部地区物资贸易和流通的枢纽城市，境内公路、铁路运输通畅、便利。
根据张家口市宣化区拟设地热调查区块规划，本次大地电磁测深工作在河子西区块展开。
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大地电磁（MT）地热勘查中的应用及主要成果
利用大地电磁测深法可以将地质体之中的电体差异反应出来，并且也可以确定具有各种不同电性特质的地质体空间分布，基于此，本文论述了大地电磁其在地热勘查之中的应用。
标签：大地电磁地热勘查应用
0引言
大地电磁（MT）测深其在地热资源探测之中发挥着十分重要的作用。
其方法的特点在于：装置轻便、信息丰富、技术成熟，但是因为其依赖与天然场，因此其抗干扰能力比较差。
近写年来，在地壳深部结构探测、地下流体分布、深部矿产资源勘查等等领域获得了较为广泛的应用。
1研究背景
地热资源的现代涵义包括的主要内容有：地热过程的全部产物，指的是天然蒸汽、热水以及热卤水等等；通过人工引入（回灌）热储的水、气或者是其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等等；当前，可以供使用的地热资源主要包括有：天然出露的温泉地热资源；通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源；并且也可以通过人工钻井直接开采使用地热水（气）资源和干热岩体中的地热资源。
我国的地热资源是较为丰富的，我国沉积盆地储存的地热能量，而依据估算，大概为73.61×1020J，其相当于2500亿吨标准煤。
而我国每年地热水，可开采资源量大概为68亿m3，热能量大约为963×1015J，约为3284万吨标准煤的发热量。
而如此大的能量储量具有一定的利用前景以及价值的。
西南地区沿雅鲁藏布江缝合带，热流值偏高（91～364mW/m2），向北随构造阶梯而逐渐降低，而到了准噶尔盆地则只有33～44mW/m2。
我国东部台湾板块地缘带，热流值比较高，大概为80～120mW/m2，越过台湾海峡到东南沿海燕山期造山带，则会降低到60～100mW/m2，而到了江汉盆地热流值只有57～69mW/m2。
当前，我国地热资源分布如图1.1所示。
其对沉积盆地型以及隆起山地型地热资源分述地热资源特征。
沉积盆地传导型中低温地热资源。
其主要分布在华北平原、汾渭盆地、松辽平原、淮河盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、银川平原、河套平原以及准噶尔盆地等等地区，而其主要的热储层大约为厚度数百米至数千米第三系砂岩、砂砾岩。
隆起山地对于流型地热资源。
高温地热资源通常分布在藏南—川西—滇西以及台湾地区，中低温地热资源主要分布于东南沿海地区以及胶东、辽东半岛等等。
2大地电磁测深（MT）方法特点及数据处理方法
2.1采集特点
大地电磁测深采集方法的主要特点是：①空间高密度采样，沿一条测线上的点距为200～300m，因此对构造的横向分辨率较高；②单个测点（单站）上全信息四分量观测（2个水平电道、2个水平磁道），在合适的范围内，多个电站共用一个磁站，其共用范围根据磁场水平方向的变化对TE极化（正交极化）资料的影响程度而定，该次研究设置为2000m。
对功率谱数据进行整理，可得到每个测点的实测张量阻抗■：
式中：■为实测张量阻抗，Ω；下标x、y为直角坐标
2.2数据处理方法
2.2.1主轴旋转
经过主轴旋转得到近似二维构造主轴方向的阻抗Z
式中：R是坐标旋转矩阵；θ为旋转角，（°）。
其准则是使
2.2.2静态位移处理
经主轴旋转所得的阻抗Z含有浅层电性不均匀体的静态位移、地形和构造信息。
基于张量阻抗分解模型对Z作静态位移处理，可以得到TE极化和TM极化（平行极化）方式下的阻抗ZTE和ZTM。
分解式为：
式中：λ1、λ2为与静位移有关的实常数。
由于分解是非唯一的，分解后还要经由小尺度的空间滤波法达到完全消除静位移效应的目的。
2.2.3带地形的反演
TE极化和TM极化对应的视电阻率为：
式中：ρaTE，TM为TE极化和TM极化对应的视电阻率，Ω？m；ω是圆频率，Hz；μ0=4π×10-7为真空中的磁导率，H/m；ZTE，TM是TE极化和TM极化对应的阻抗，Ω。
如何获得纵、横向较高分辨率的电性构造图像，反演是关键。
笔者根据观测资料的采集特点，采用带地形的“降维逼近法”进行反演。
3大地电磁（MT）测深在地热勘查中的应用
3.1断裂
根据MT资料判断断裂的主要依据包括有：（1）曲线类型突变，（2）曲线模式变化，（3）电性层系列等等具有明显差异或者是电性层埋深具有明显错动，（4）因地层破碎充水导致电阻率将会明显的降低，视电阻率等等值线剖面图（如Bostick反演断面图）的等值线密集带或扭曲带。
3.2地层
为了确定MT方法解译地层的准确程度，其对上、下层电阻差异较大（如松散层与基岩界面）、且分布较为稳定连续的层位（如明化镇组底界），MT所确定的地层界面与实钻资料相符程度很好；而地层分布不稳定、电阻率范围值较宽（如古近系、中生界）的地层，MT结果与实钻资料存在较大差距；古生界和元古宇由于电性相近，MT很难将其分层。
3.3地热远景区圈定
地热远景区其实MT方法应用的一种尝试。
古生界和各套地层的电阻率一般都是比较低，所以比较难识别这之中的热异常现象。
通过其效果显示表明：以剩余电阻率-15为等值线圈定的地热远景区以及盖层平均地热梯度等值线的高值之间相吻合的地区，而打地热井的出水温度同出水量相比而言都较高。
4结语
因为地热资源的开发绝大多数处于市区郊区，人文电磁干扰，尤其是近场干扰、随机噪声的干扰比较大的地区。
所以，数据采集应该尽量增加数据迭代次数，延长采集时间。
同时也应该结合诸多的物探方法，应该及时有效的充分发挥出种种方法的长处，比如说可控源方法（CSAMT），其利用其具有抗干扰能力强、勘探范围大、分辨力高、低阻灵敏、场源影响小以及高效便捷等等优势，同时对浅层介质的构造有细致的刻画，但是MT不会受到浅部高阻层其的屏蔽，而对于深层构造特低阻层的反映及其灵敏，两者之间的有机结合，一面可以压制噪音，同时也可以提高分辨率，而对于浅部和深部构造都能准确的确定。
也可以考虑用远参考道的方法，进而压制局部磁场干扰。
参考文献
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[3]王文昌，李建新.可控源音频大地电磁测深在新疆温泉县地热勘查中的应用[J].工程地球物理学报，2014，03：338-341.
[4]徐光辉，余钦范，袁学诚.深部地热勘查方法在北京地区应用的探讨[J].物探与化探，2007，01：9-13.。