音频大地电磁三维反演在江西丰城地热勘查中的应用
发布时间：2021-09-24 13:53
江西省丰城市圳头地区地热资源丰富、储量大,现已发现4处出露地表的温泉,但仅有2处得到开发,温泉资源开发利用率较低。为了探明控制研究区地热产出的深部断裂构造,在该地区部署了4条音频大地电磁（audio-frequency magnetotelluric,AMT）测深剖面,采用非线性共轭梯度（nonlinear conjugate gradient,NLCG）法对经过去噪处理后的AMT数据进行三维反演,获得研究区的深部三维电性结构。在综合已有钻井和地质地球物理资料的基础上,划分了热储层结构和热流通道,查明该区地热系统的地质、构造控热以及地下水运移特征。区内地热活动沿断裂活动带分布,并作为水热资源在断裂带的交叉复合部位形成温泉点。断裂既是该区域的导热构造又是导水构造,控制地下水的温度变化,在地下水的形成和分布中起主导作用。研究结果为研究该地区地热系统的形成和演化提供了电磁证据。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(14)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
基于NLCG的AMT三维反演RMS和
测区内地表主要出露第四系全新统冲积层(Q 4 al )、第四系中更新统残坡冲积层(Q 2 cl-dl )、第三系新余群中段(Exn2)、上三叠-下侏罗系统安源群(T3-J1an)、下二叠统茅口阶上中下段(P1m)和下二叠统栖霞阶(P1q)。图4所示为丰城市圳头地区L5线和L6线AMT测线三维反演结果,图中水平轴沿剖面方向,纵轴为深度,字母R和C表示异常电性区块。该区I—I′地质剖面(图5)处于L5、L6测线之间且与二者平行,距L6测线约120 m,与F4、F5、F6断裂相交。从反演结果来看,在L5测线05～06号点处,F3断裂将R4、R5分隔,向南东方向延伸,角度约60°,此处较两侧区域电阻率低,约600 Ω·m。在24号点和10号点位置下方存在C2、C3异常区块,C2由F4构造断裂引起,C3由F5断裂构造引起,在12～20号点之间形成一个倾斜的宽厚度条状低阻带,从而构成连接C2和C3的一个大面积低阻区域。结合地质剖面可知,此处存在较大的裂隙或溶洞,伴随着地下水沿F4断裂上升,从而形成断裂溶蚀区,可见地下热水的形成及分布主要受断裂的控制。L6测线浅部(>-210 m)R1、R2两个高阻异常为第三系新余群中段砂岩、砾岩(Exn2)和下二叠系茅口阶上段硅质岩(P1m3)反映,其中R1对应Exn2,电阻率约为320 Ω·m,R2对应P1m3,电阻率为1 000 Ω·m;中部C1低阻异常为F4断裂构造引起,断裂走向约45°,倾向南东,倾角约60°;深部呈现大面积的中阻异常特征,为下二叠系灰岩(P1 m)反映。在14号点处,F5构造断裂沿南东方向向地下深部延伸,将C1和R2异常电性区块分隔开,走向约45°,角度约60°。由此可见,地下不同深度有较大的溶洞,溶洞中含有丰富的岩溶水,岩溶沿断裂带较发育,有利于地下水深部循环。F4和F5断裂规模较大,延伸长,深部热水沿着F4断裂上升,在上升过程中沿着上部裂隙或溶蚀区进入F5断裂,经岩溶发育形成一个溶蚀发育区C1,在此过程中由于常温的岩溶水混入比例不同,因此水的温度也不尽相同。图4 圳头地区L5线和L6线AMT测线三维反演结果
圳头地区L5线和L6线AMT测线三维反演结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]音频大地电磁数据非线性共轭梯度3D反演在江西相山铀矿勘查中的应用[J]. 夏广沛,翁爱华,李建平,李世文,杨悦,胡英才. 世界地质. 2019(01)
[2]宁河凸起地热资源远景区评价分析——来自大地电磁测深法的证据[J]. 胥博文,刘志龙,叶高峰,石峰,朱怀亮,张敏,王兴元. 地球物理学进展. 2018(06)
[3]音频大地电磁法在江西丰城地热勘探中的应用[J]. 陈姝霓,巩建军,许文军,郭曼,李倩宇. 西部探矿工程. 2017(12)
[4]安徽铜陵舒家店铜矿三维音频大地电磁探测研究[J]. 王永清,汤井田,肖晓,周聪,王显莹,任政勇. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]江西省地勘基金地热水勘查新进展[J]. 夏中智,马振兴,王先广,詹天卫,李艳红. 东华理工大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]基于电性约束的NLCG反演在CSAMT资料中的应用[J]. 张凯飞. 物探与化探. 2016(03)
[7]九瑞矿集区三维电性结构研究及找矿意义[J]. 邓居智,陈辉,殷长春,周彪华. 地球物理学报. 2015(12)
[8]安徽铜陵矿集区大地电磁数据三维反演及其构造格局[J]. 汤井田,周聪,任政勇,王显莹,肖晓,吕庆田. 地质学报. 2014(04)
[9]青藏高原东北部地区地壳电性结构特征[J]. 马晓冰,孔祥儒,刘宏兵,闫永利. 地球物理学报. 2005(03)
[10]大地电磁法三维快速松弛反演[J]. 谭捍东,余钦范,John Booker,魏文博. 地球物理学报. 2003(06)
硕士论文
[1]基于ModEM的大地电磁三维反演可视化工具包开发及应用[D]. 刘祥.东华理工大学 2017
[2]郯庐断裂带中段及其邻区三维电性结构研究：据Sinoprobe大地电磁测深标准网数据[D]. 罗旭.中国地质大学(北京) 2016
本文编号：3407872
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(14)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
基于NLCG的AMT三维反演RMS和
测区内地表主要出露第四系全新统冲积层(Q 4 al )、第四系中更新统残坡冲积层(Q 2 cl-dl )、第三系新余群中段(Exn2)、上三叠-下侏罗系统安源群(T3-J1an)、下二叠统茅口阶上中下段(P1m)和下二叠统栖霞阶(P1q)。图4所示为丰城市圳头地区L5线和L6线AMT测线三维反演结果,图中水平轴沿剖面方向,纵轴为深度,字母R和C表示异常电性区块。该区I—I′地质剖面(图5)处于L5、L6测线之间且与二者平行,距L6测线约120 m,与F4、F5、F6断裂相交。从反演结果来看,在L5测线05～06号点处,F3断裂将R4、R5分隔,向南东方向延伸,角度约60°,此处较两侧区域电阻率低,约600 Ω·m。在24号点和10号点位置下方存在C2、C3异常区块,C2由F4构造断裂引起,C3由F5断裂构造引起,在12～20号点之间形成一个倾斜的宽厚度条状低阻带,从而构成连接C2和C3的一个大面积低阻区域。结合地质剖面可知,此处存在较大的裂隙或溶洞,伴随着地下水沿F4断裂上升,从而形成断裂溶蚀区,可见地下热水的形成及分布主要受断裂的控制。L6测线浅部(>-210 m)R1、R2两个高阻异常为第三系新余群中段砂岩、砾岩(Exn2)和下二叠系茅口阶上段硅质岩(P1m3)反映,其中R1对应Exn2,电阻率约为320 Ω·m,R2对应P1m3,电阻率为1 000 Ω·m;中部C1低阻异常为F4断裂构造引起,断裂走向约45°,倾向南东,倾角约60°;深部呈现大面积的中阻异常特征,为下二叠系灰岩(P1 m)反映。在14号点处,F5构造断裂沿南东方向向地下深部延伸,将C1和R2异常电性区块分隔开,走向约45°,角度约60°。由此可见,地下不同深度有较大的溶洞,溶洞中含有丰富的岩溶水,岩溶沿断裂带较发育,有利于地下水深部循环。F4和F5断裂规模较大,延伸长,深部热水沿着F4断裂上升,在上升过程中沿着上部裂隙或溶蚀区进入F5断裂,经岩溶发育形成一个溶蚀发育区C1,在此过程中由于常温的岩溶水混入比例不同,因此水的温度也不尽相同。图4 圳头地区L5线和L6线AMT测线三维反演结果
圳头地区L5线和L6线AMT测线三维反演结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]音频大地电磁数据非线性共轭梯度3D反演在江西相山铀矿勘查中的应用[J]. 夏广沛,翁爱华,李建平,李世文,杨悦,胡英才. 世界地质. 2019(01)
[2]宁河凸起地热资源远景区评价分析——来自大地电磁测深法的证据[J]. 胥博文,刘志龙,叶高峰,石峰,朱怀亮,张敏,王兴元. 地球物理学进展. 2018(06)
[3]音频大地电磁法在江西丰城地热勘探中的应用[J]. 陈姝霓,巩建军,许文军,郭曼,李倩宇. 西部探矿工程. 2017(12)
[4]安徽铜陵舒家店铜矿三维音频大地电磁探测研究[J]. 王永清,汤井田,肖晓,周聪,王显莹,任政勇. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]江西省地勘基金地热水勘查新进展[J]. 夏中智,马振兴,王先广,詹天卫,李艳红. 东华理工大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]基于电性约束的NLCG反演在CSAMT资料中的应用[J]. 张凯飞. 物探与化探. 2016(03)
[7]九瑞矿集区三维电性结构研究及找矿意义[J]. 邓居智,陈辉,殷长春,周彪华. 地球物理学报. 2015(12)
[8]安徽铜陵矿集区大地电磁数据三维反演及其构造格局[J]. 汤井田,周聪,任政勇,王显莹,肖晓,吕庆田. 地质学报. 2014(04)
[9]青藏高原东北部地区地壳电性结构特征[J]. 马晓冰,孔祥儒,刘宏兵,闫永利. 地球物理学报. 2005(03)
[10]大地电磁法三维快速松弛反演[J]. 谭捍东,余钦范,John Booker,魏文博. 地球物理学报. 2003(06)
硕士论文
[1]基于ModEM的大地电磁三维反演可视化工具包开发及应用[D]. 刘祥.东华理工大学 2017
[2]郯庐断裂带中段及其邻区三维电性结构研究：据Sinoprobe大地电磁测深标准网数据[D]. 罗旭.中国地质大学(北京) 2016
本文编号：3407872
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