朝阳物探报告.docx

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朝阳物探报告

艾达纸业

地球物理勘探报告

二OO九年10月

一、概述

二、气象、水文

三、区域地质及构造

四、地球物理特征

五、质量评述

六、解释原理及方法

七、解释成果

八、结论与建议

一、概述

朝阳市艾达纸业拟进行地热开发，我院于二

OO九年十月十六日至二十日，在该区域内开展了物探勘查工作，为下一阶段凿井施工提供必要的成井技术依据，具体任务如下：

1.勘查测区地质构造及裂隙发育状况；

2.指导测区成井深度。

本次工作采用天然电场选频法、测温法及超低频地质遥感探测法，共完成超低频地质遥感探测法测深点23个，天然电场选频线7条、测点104个〔见图1〕。

同时收集了与本次工作有关的地质、水文地质及物探资料。

二、气象、水文

测区位于朝阳市西北，属暖温带季风型大陆性气候，四季清楚，冬长春短。

年平均气温在14.2—16.3℃，最热月平均气温27.0—29.5℃，极端最高气温40.5—44.6℃。

全年霜期为134—152天，有霜日为43—68天，无霜期为214—231天，全年太阳总辐射量为每平方厘米124.57千卡，光能资源可满足各种作物生长发育需要。

年降雨量

701.9毫米，年最大降雨量1006.32毫米，唯季节分配不均，多降在六、七、八月份，每年的十一月下旬至翌年二月为降雪期，年平均蒸发量1500-2000毫米，为半湿润到半干旱的过度地区。

具有一定的山地气候特色，昼夜温差15℃

-18℃.

水资源主要来源于大气降水，水资源分地表水和地下

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两局部。

三、区域地质及构造

〔一〕区域地质

工作区位于朝阳市西北，根据以往地质资料：

该区前第四系

地层出露齐全，太古界、元古界、中生界地层均有不同程度的出露，

其中以中生界地层分布最为广泛，现按时代由老至新将地层岩性分述

如下

1、太古界

建平群以片麻岩为主

2、元古界

长城系和蓟县系地层齐全，岩性以石英砂岩、白云岩、燧石条带白云岩为主；

3、古生界

该地层出露少，岩性为白云质灰岩、砾岩、砂岩等。

侵入岩分

布较广，分鞍山、华力西、印支、燕山四期侵入，岩性以花岗岩为主，

次为闪长岩和花岗闪长岩。

4、中生界

该地层分布最为广泛，岩性以火山屑碎岩、砾岩、砂岩为主。

该区域陆相侏罗系较为发育，是我国地质历史上典型侏罗系地层。

其下统为印支运动后的断陷盆地的含煤沉积，属河流碎屑岩相和沼泽含煤相，并开始火山喷发，夹有火山岩；中上统为盆地下降强烈的火山岩与沉积岩互层，含双壳类等湖生生物组合，属大陆火山喷发岩相和河湖相。

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其中在上统中上部地层含热河生物群化石。

5、新生界第四系

（1〕中更新统〔Q2〕

岩性为棕红、棕黄色亚粘土、黄土状亚砂土、砂、砂砾石层，富含钙质结核。

与下伏基岩关系密切。

颗粒具棱角状及半棱角状，从山前到平原，由砾石相变为砂层由厚变薄，具水平层理及交错层理。

根据所处地貌类型，分为山间河谷冲洪积物，山前冲洪积物及坡洪积物三个沉积相区。

（2〕上更新统〔Q3〕

主要由冲洪积和坡洪积物组成。

与下伏中更新统呈角度不整合接触。

岩性由浅黄色粉土、砂、砂砾石、卵砾石组成，含钙质结核。

厚度20—80m。

（3〕全新统〔Q4〕

岩性为粉土、砂、砂砾石、卵砾石，厚度1—10m。

（二〕地质构造

该区地质构造总的受近东西向断裂控制，即在朝阳沈阳一线以北，赤峰西丰一线之南，宽达100公里，东西延长

600公里以上。

由褶皱、冲断裂及某些花岗岩体和基性超基性岩体成东西向展布，从而构成一个完整的东西向构造带。

测区地下水以大气降水、侧向迳流及为主要补给来源。

以侧向迳流为主要排泄方式。

四、地球物理特征

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地球物理勘探方法作为地下水调查与寻找的一种技术手段，实质是通过研究大地物理场的变化〔物性差异〕特征，借以到达解决一些地质、水文地质问题。

为使勘查成果准确、可靠，我们在此次工作中，采用超低频地质遥感探测法、天然电场选频法，以使解释结果更接近于实际。

〔一〕超低频地质遥感探测法的异常特征

大地电磁波曲线形态特征主要由幅值、均匀度、平稳度、疏密程度、平均幅值、幅值变化幅度等根本要素组成。

其中，曲线幅值是进行地质解译的重要物理量。

松散碎屑岩、砂砾石含水层曲线幅值较低，完整基岩曲线幅值较高，断层破碎带、岩溶裂隙发育部位曲线幅值较低。

岩石的松散程度、胶结成岩程度、破碎程度等也影响曲线的均匀度、平稳度、疏密程度、平均幅值及变化幅度。

松散、破碎、成岩程度低的岩石，曲线形态呈稀疏、跳跃起伏剧烈、平均幅值小的曲线形态特征。

反之，成岩程度高、坚硬完整的岩石，那么曲线致密、平稳、均匀。

〔二〕天然电场选频法的异常特征

根据天然电场选频法原理，V的低值异常是地下低电阻率地质体—水文地质体的反映，高值异常是地下高电阻率地质—水文地质体的反映。

一般情况下，低值异常区常为基岩裂隙发育带，富水性较好。

在实际工作中，还经常以计算异常幅度的方法判断异常的好坏。

即：

F=（Vmax—Vmin）/（Vmax+Vmin）/2

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通常，F值越大越好。

五、工作技术方法及质量评价

依据测区实际，本次工作采用超低频地质遥感探测法、天然电场选频法。

〔一〕工作技术方法

1．超低频地质遥感探测法

该仪器是由北京大学承担的国家863科技攻关工程第

818号课题?

超长波被动遥感技术原理与研究?

课题组的科研成果－－BD-6型超低频地质遥感探测仪。

该仪器探测地层深度为20～10000m，分辨率为1～5m。

该仪器探测效率高，每个测点工作时间少于20分钟，仪器轻便，自带电源，只要避开高压线和变压器，可在任何地方进行探测，

不受场地条件的限制。

该课题于2000年6月5号通过国家验收。

已完成陕北油田油气层探测，新郑樱桃沟煤层探测，郏县地热资源探测，豫东地热资源研究、江苏省阜宁、沭阳地热井等数十个工程，报告结论已得到了实际验证。

超低频地质遥感探测仪是以大地电磁场为工作场源，利用不同介质电磁学性质的差异测量地下岩性分界面对天然电磁场的反射信息来解释不同深度的地质构造，到达解决地质问题的一种被动遥感电磁勘探方法，也可视为被动源大地电磁测量的一种新方法。

经典大地电磁波理论最初假设场源为垂直反射地面的平面电磁波，大地介质为均匀水平状分布，故大地电磁波

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的变化规律服从麦克斯韦方程组、欧姆定律和阿契定律。

其中电阻率是描述介质电学性质的主要物理量。

但受介质的结构、孔隙度、压力和密度的影响较大。

超低频地质遥感探测仪实际上是通过地面电磁波测量的遥感曲线的幅值变化的形态来研究深部隐伏地质体的物性特征。

所获取的遥感曲线并不是介质的真正电阻率，而是介质电阻率、密度、孔隙度和压力的综合反响。

可以简单地理解为视电阻率和视密度的乘积〔Ω?

m*g／cm3〕。

由平面电磁波在均匀大地介质的传播特性可知随时间改变的电磁场在均匀各向同性大地介质中传播时沿传播方向是谐变的，并且按指数规律衰减。

介质的电阻率越低，信号频率越高衰减的越快，这时场源将只集中在介质的浅部，既趋肤效应，因而穿透深度也称为趋肤深度。

不同频率的电磁波穿透深度也不同，当频率很高时，电磁波可能只集中在第一层介质中，电磁场不受下伏岩层的影响。

随着频率的减小，穿透深度增大，电磁场值将受到深部介质分布的影响。

通过探测到的电磁波的频率信息，建立深度反演模式，通过综合分析曲线特征，就可以解译深部地质体的岩性组合特征、重要地质界面、破碎程度、含水状况、断裂构造、矿产资源、煤层瓦斯、采空区等地下信息。

2．天然电场选频法

天然电场选频法仪器采用TR—3型天然电场选频仪。

该仪器为直读数字化仪器，体积小、重量轻、操作简单，野外工作非常方便。

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天然电场选频法是利用大地中的天然电磁场，频率在10—30kHz范围内的电场信息作为场源，利用专门的测量

仪器，在地面沿一定的剖面线，测量大地电场的水平分量强度，根据水平电场强度的变化情况分析研究观测剖面地下地质体的电性变化情况，并判断其相应的地质构造特点，到达找水、找矿之目的。

测量参数为两电极间交流电位差〔V〕，该仪器有10个频率可供选择使用，以了解不同深度上的电性变化情况。

根据该区工作实际〔主要了解深部地层变化情况〕，我们认为只测量f1〔中心频率=13.1Hz〕、f2〔中心频率=26.7Hz〕

即可满足工作需要。

本次工作MN=20m，点距10m。

〔二〕工作质量评述

为保证野外工作质量，我们采取了如下措施：

1.超低频地质遥感探测法

（1〕工作前检查探头及电瓶电池电压，保证其在正常工作电压范围之内；工作期间应不定时查看，以免工作电压低于正常值，从而影响所测数据的准确性。

（2〕应避开高压线及变压器的干扰，以保证所测数据的正确性。

〔3〕对于每一个工作点数据的采集，都要至少观测采集五次；随时调整探头方向，在测量过程中，对畸变点、异常点均进行重复观测，以使野外资料尽可能接近于实际；

2.天然电场选频法

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为保证工作质量，野外工作前后均对仪器进行检查，确认工作正常，工作中发现异常均进行重复观测，曲线形态应变化一致。

综上所述，本次野外取得的数据是可靠的。

可以作为室内解释使用。

六、解释原理及方法

〔一〕解释原理

这次地球物理勘查使用BD-6型大地电磁地质遥感探测仪，是原国家863科技攻关工程，第818号课题，?

超长波被动遥感技术原理与研究?

课题组的科研成果,该课题于2000年6月5号通过国家验收。

已完成陕北油田油气层探测，新郑樱桃沟煤层探测，郏县地热资源探测，豫东地热资源研究、鹤煤十矿采空区探测、新密威方耐火材料诉新密市锦华煤矿财产损害赔偿案司法鉴定等数十个工程，探测报告结论已得到了实际验证。

大地电磁地质遥感探测仪是以大地电磁场为工作场源，利用不同介质电磁学性质的差异测量地下岩性分界面，用天然电磁场的反射信息来解释不同深度的地质构造，到达解决地质问题的一种被动遥感电磁勘探方法，也可视为被动源大地电磁测量的一种新方法。

经典大地电磁波理论最初假设场源为垂直反射地面的平面电磁

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波，大地介质为均匀水平状分布，故大地电磁波的变化规律服从麦克斯韦方程组、欧姆定律和阿契定律。

其中电阻率是描述介质电学性质的主要物理量。

但受介质的结构、孔隙度、压力和密度的影响较大。

大地电磁地质遥感探测仪实际上是通过地面电磁波测量的遥感曲线的幅值变化来研究地层的岩性和物性。

这个遥感曲线并不是介质的真正的电阻率，而是介质电阻率、密度、孔隙度和压力的综合反响。

简单地理解为视电阻率和视密度的乘积〔Ω?

m?

g?

cm3〕。

通过综合分析遥感曲线的变化特征就可以解释岩性。

但只解释岩性缺少深度的结果在地质勘探中没有可利用的价值。

在众多的频谱中分出不同深度的电磁场是该项技术的难点和关键。

由平面电磁波在均匀大地介质的传播特性可知随时间改变的电磁场在均匀各向同性大地介质中传播时沿传播方向是谐变的，并且按指数规律衰减。

介质的电阻率越低，信号频率越高衰减的越快，这时场源将只集中在介质的浅部，既趋肤效应，因而穿透深度也称为趋肤深度。

不同频率的电磁波穿透深度也不同，当频率很高时，电磁波可能只集中在第一层介质中，电磁场不受下伏岩层的影响。

随着频率的减小，穿透深度增大，电磁场值将受到深部介质分布的影响。

通过探测到的电磁波的频率信息，建立深度反演模式分析遥感曲线的特征，解释出地

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质构造、重要地质界面、矿产资源分布、断层、煤层及采空区下的煤层、瓦斯等地下信息。

〔二〕解释方法

大地电磁波曲线解译标志的建立，是大地电磁波曲线地质解译的关键，如何运用解译标志进行地质解译，其解译方法很重要。

“由到未知，由局部到整体，先易后难〞是大地电磁波曲线解译的最根本方法，也是应遵循的根本原那么。

在解译过程中，要不断的排除各种异常干扰信息，提取有用地质信息。

要仔细分析研究各种不同曲线形态之间的差异及变化规律，并紧密结合测区有关区域地质资料，对每一测点屡次探测的频谱曲线作深入细致的反复的分析研究。

解译中，每一测点选择地质信息多、地质界面反映清楚、干扰信息少的曲线作为该测点的解译曲线，干扰信息多、地质界面不太清楚、地质信息含量少的曲线作为解译参考曲线。

七、解释成果

通过对超低频曲线〔2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23〕及选频曲线的比照分析。

我们认为9号点成井条件较好，但经过对1号井测温及地下1米测温可知〔地下1米测温一般在16.5℃左右且变化不大、200米

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井井测温为14.5℃〕，该区为低温异常区，故不易施工地热井。

但可施工一浅井，浅井9号点较好〔主要裂隙发育段分别在100—105m、150—156m、200—202m、255

—260m、295—300m〕。

八、结论与建议

1.通过对井位区的水文地质调查及物探勘察，根本查明了测区内的地层结构；

2.该区不宜施工地热井，但9号点可以施工一浅井，建议成井深度300m，出水量50m3/h左右。

5.由于地下地质体的各向异性的存在，使测量精度受到一定影响，解释结果会存在一定误差。

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