试述物探技术在地热勘查中的应用
试述物探技术在地热勘查中的应用
摘要：随着我国科学技术的不断发展，物测技术不断发展创新。如今，综合物测方法已经基本取代了单一物测方法在实际工程中的应用。我们要对研究区的地球物理参数模型进行研究，探索物探方法组合的意义。我们要不断发展物测技术，使综合物探方法在今后地热资源勘查中得到更多的应用，从而推动我国的经济和社会的发展。本文对物探方法的分类、常见的物探勘察方法在地热勘查中的应用、综合物探方法在地热勘查应用中遇到的阻碍进行了探讨，并提出了建议。
关键词：物探技术地热勘查
中图分类号：F204文献标识码： A
正文：
1 物探方法的分类
地球物理勘探方法复杂多样，到目前为止，可分为航空物探、钻井物探、测井和地面物探。测井是应用地球物理方法来研究钻孔地质剖面，解决地下地质技术问题的一门技术，包括视电阻率、侧向、自然电位、自然伽玛、密度、声波、中子、产状、井径、井斜、井温、水文流量、核磁共振、微测井、伽玛能谱、压力、感应、成像测井等几十种方法。地震法是指通过对地震波在地壳内的传播规律来探测地下结构，查明有用矿藏。这种方法的精度相对较高，处理手段多样化，而且速度较快。地震技术在近几年内发展迅速，逐渐演变成系统化的体系。地震法主要包括反射波法、透射波法、折射波法地震，有二维、三维地震，有高分辨率、微地震，有浅层、深部地震等。电法是以研究地下各种岩层电性的差异为依据，寻找和勘探矿藏、探测地下水、解释地质构造等，有电测深法、自然电场法、充电法、电测剖面法、瞬变电磁法、电偶源频率测深法、电磁测深法(频率、大地)、感应法及高密度电法等。重力和磁法除传统方法外，还有高分辨率、高精度重力和磁法物探方法。重力资料多用于区域构造单元的划分、断裂构造空间展布的确定及盆地基底起伏及其性质的研究工作。利用磁法可
探测矿藏，确定隐伏岩浆岩体的分布、厚度及与断裂带的关系，确定水热蚀变带位置。遥感可得到卫星图像或航空图像，通过对不同种类、不同比例尺、不同时相的航空航天遥感图像(如 MSS卫片、TM卫片、SPOT卫片、侧视雷达片、国土卫星彩红外片、航空像片等)进行地质解译，判断地貌、地层、地质构造，寻找矿藏和探索水文地质条件，还可判断地面泉点、泉群和地热溢出带。
2 常见的物探勘察方法在地热勘查中的应用
①重力勘查。重力勘查主要是通过地下的矿物质分布以及密度等产生的重力变化来进行勘查。通过对这一现象的研究与相关资料的勘查可以明确地热的储存区域，并了解其具体的分布情况，以此来找到地热流体。按照重力勘查所得到的数据，来了解重力异常的现象，并对地质以及地热的现象进行推断。在岩石的分类中，只有岩浆岩的磁性相对较强，所以较为适合使用重力勘查的方式，并且对断层以及断裂带进行勘查的效果也较为明显。同时，随着科技的发展以及技术的进步，相关的仪器以及设备，逐渐的趋于自动化与智能化的方向发展，抗干扰性也逐渐的增强，这也就在一定的程度上加强了重力勘查的应用以及发展。②地表。由于地表与近地表的温度可以反映出地温场的变化，也可以直接的将热异常的区域以及流传热带的状况反映出来，还可以对断裂带的位置进行明确，有利于对开采孔的位置进行确定。如果地质地形相对较好，通常使用的是1 m地表深温度测量的方式，以此，来了解热异常的数据。③浅层孔隙型热储。潜行孔隙型热储与低阻异常之间的关系相对较为密切，例如在对羊八井的层状热储进行勘查的过程中，由于地热流体的电阻相对较低，含热水沙砾的电阻也不高，但地表水的电阻则相对较高。这也就说明并不是电阻率的高低就可以说明是否存在地热资源。在进行勘查的过程中由于热储的情况也受到补给关系的影响，当深度的热水向上进行补给的过程中，温度会逐渐的升高，当浅部的冷水向下进行补给的过程中，温度会逐渐的下降，也可以通过这种方式来对地热进行勘探。④岩浆岩。由于地热的区域与周围的岩石岩性相对较为复杂，岩石之间的差异也相对明显。尤其是花岗岩之类的岩石的磁化程度相对较差，而火山类的岩石磁化的强度过强，陈积类的岩石磁性相对较差，甚至没有磁性。不同
的岩石之间存在不同的差异，这也就导致在进行勘查的过程中存在一定的问题，进行勘查的效果也有一定程度的差异。通过对测井的信息以及获得的数据进行分析可以明确岩浆岩的规律以及分布状态。目前，在对岩浆岩进行获取的过程中，通常都是使用地震解释，其可以将岩浆岩的性质、分布状态以及空间形态进行明确。⑤可控音频大地电磁法的应用。这种方法简单的说就是电磁波传播的原理以及趋肤深度原理进行结合，通过人工的向地下来提供音频谐变电流来建立相应的电磁场，并通过电磁进行信息的反馈，以此来进行勘查。这种方式可以对地热出现异常的范围以及热储的分布进行圈定；并对隐伏的岩体以及岩浆位置进行明确；还可以对地热蚀变带的位置进行明确。这种方式的工作效率相对较高，进行勘探的范围广泛，尤其是对地下的热水进行研究的优势相对较为明显。由于地下水是地热的主要来源，通过可控音频大地电磁法来对地下的热水进行勘查，效果相对较为明显，可控音频大地电磁法方法可以对低阻异常体进行及时的发现，并通过断面图等方式来将其进行体现。同时，这种方式的分辨率相对较高，效果较为明显，所以在对地热进行勘查的过程中应用的相对较为广泛。
3 综合物探方法在地热勘查应用中遇到的阻碍以及建议
3.1 综合物探方法在地热勘查中遇到的阻碍
①首先是由于相关的业主、设计部门以及国家有关部门对这一技术的认识不到位，对技术的了解程度相对较差，对地热的勘查工作重视的程度还不足。②由于地球的物理问题具有多解释的特点，由于物质的形态、分布以及性质之间存在差异，所以对物理勘探也会产生一定程度的影响。现在的技术在进行地热勘探的过程中，所获取的数据存在一定程度的局限性。③由于我国的经济发展相对较快，对资源的消耗也就逐渐的加大，但我国对地热资源进行开采的力度不足，虽然已经逐渐的向着深层次的方向发展，但技术的难度相对较大，地形以及地质的情况较为复杂。尤其是逐渐的向着深部进行开采，难度越大，同时也是由于在勘测的区域建立的磁场强度较弱，这也就不利于对地质以及地热的研究，信号的抗干扰性也相对较差。
3.2 建议
①在对地址进行勘查的过程中离不开解释推断，这就要求在进行解释推断的过程中对区域的地质情况进行充分的考虑，例如地质、地形、水文等等方面的信息与资料都应进行充分的了解，并将其进行结合，通过综合物探的方式来进行地热勘查。②在工作的过程当中应该注意因地制宜，对勘查地区的情况进行充分的了解，原则相对较为适合的物探方法来对地热进行勘查，在保障勘查效果的过程中，降低成本的投入，避免造成不必要的浪费。③在进行物探的过程中应该注重方式之间的结合，通过科学的合理的方式来将物探方法进行结合，以此来促进地热勘查工作的相互补充与验证，以此来提高勘探工作的精度与质量。④在进行勘探工作的过程中应注意对物探的方法进行合理的设计，这也是对地热资源进行勘查的主要方式与手段。这就要求制定相对较为合理、完善的方案与程序来进行工作，以此来保障勘查工作的效率以及质量，降低物探工作中的风险，减少不必要的损失。
4 结语
由于物探工作可以将地质的情况与信息进行直接反应，所以其在对地热的勘查中得到大量的应用，并发挥了相对较为显著的效果。但由于物探方法还存在一定程度的不足之处，技术相对落后，所以在工作的过程中应注意合理的使用物探方法，并对相应的资料以及数据进行充分的考虑。同时也要对风险进行正确的认识，并采取相应的措施来避免风险的损失，降低不必要的投资风险。
参考文献：
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[3] 黄建良,吴波,邵月中.浅谈综合物探方法在地热勘查中的应用[J].科技信息,2009,(8).
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《地球物理勘探》基本特点 （1）地球物理勘探是一种间接的勘探方法 用钻机或其它的机械手段从地下取出岩样来认识地质构造是直接的勘探方法（或称为侵入方法，invasive method)。 地球物理勘探无须从地下取出岩样，而是通过使用专门的仪器在地面（或钻孔中）观察由地下介质引起的某种物理场的分布状态，
收集和记录某些物理信息随空间或时间的变化，并对这些信息的分布特征作出解释和推断，从而揭示地球内部介质物理状态的空间变化和分布规律，以此来了解矿产资源的分布及赋存状态、查明地质构造。
（2）地球物理勘探工作具有效率高、成本低的特点以往的地球物理勘探工作为矿产资源的调查、水文地质及工程地质工作提供了大量的、获得实践检验的重要资料；尤其是在覆盖地区对研究地质构造、指导勘探、成井等方面发挥了重要作用，加快了勘探速度，降低了施工成本，提高了水文地质钻孔的成井率。
（3）地球物理勘探能更全面了解勘探目标的全貌，避 免钻孔勘探‘一孔之见’的弱点 在工程勘察中，尤其是在浅层岩溶勘察中，地球物理勘探工作能提供勘探区域内二维、甚至三维的地下岩溶分布状态，克服钻孔‘一孔之见’的局限性。 跨孔声波、电磁波透视法能了解两孔之间的岩体的完整性，能从整体上评价岩体的完整性与基础的稳定性。
（4）地球物理勘探的应用具有一定的前提条件（一）必要条件： 要有物性差异； （二）充分条件： 1、目前仪器技术条件下，能测出异常： （1）场源体要有一定的规模， （2）场源体要有一定的埋深比， （3）仪器灵敏度要高； 2、干扰要小或能分辨异常； 3、环境条件允许。
（5）反演解释具有多解性 同一物理现象（或者说同一性质的物理场的分布）可以由多种不同的因素引起。 例如，在电法勘探中，视电阻率的变化可以由被测目标体电阻率值的变化引起；也可能由于地形，产状等其他因素的变化引起。这反映了地球物理勘探资料解释具有多解性。 要克服地球物理勘探资料解释的多解性，就必须将其与钻井资料或地质资料相结合进行推断解释，必须掌握一定的地层岩矿石的物性参数。
地球物理勘探 一、物探及其分类 二、物探方法简介 三、物探方法的特点: 四、物探方法的应用范围与应用条件 五、物探在工程勘探中的应用
一、物探及其分类 1、地球物理勘探 地球物理勘探，简称物探，是以地下岩体的物理性质的差异为基础，通过探测地表或地下地球物理场，分析其变化规律，来确定被探测地质体在地下赋存的空间范围（大小、形状、埋深等）和物理性质，达到寻找矿产资源或解决水文、工程、环境问题为目的的一类探测方法。 物理性质：岩体的物理性质主要有密度、磁性、电性、弹性、放射性等。主要物性参数密度、磁场强度、磁化率、电阻率、极化率、介电常数、弹性波速、放射性伽马强度等。 地球物理场：物理场可理解为某种可以感知或被仪器测量的物理量的分布。地球物理场是指由地球、太空、人类活动等因素形成的、分布于地球内部和外部近地表的各种物理场。可分为天然地球物理场和人工激发地球物理场两大类。 天然场；天然存在和形成的地球物理场主要有地球的重力场、地磁场、电磁场、大地电流场、大地热流场、核物理场（放射性射线场）等 人工场：由人工激振产生弹性波在地下传播的弹性波场、向地下供电在地下产生的局部电场、向地下发射电磁波激发出的电磁等，发球人工激发的地球物理场。人工场源的优点是场源参数书籍、便于控制、分辨率高、探测效果好，但成本较大。
地球物理场还可分为正常场和异常场。 正常场：是指场的强度、方向等量符合全球或区域范围总体趋势、正常水平的场的分布。 异常场：是由探测对象所引起的局部地球物理场，往往叠加于正常场之上，以正常场为背景的场的局部差异和变化。例如富存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的异常磁场，叠加在正常磁场之中；铬铁矿的密度比围岩的密度大，盐丘岩体的密度比围岩的密度小，分别引起重力场局部增强或减弱的异常现象。 2、地球物理勘探分类 二、物探方法简介 1、重力勘探 重力勘探是研究地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化（即“重力异常”）来勘探矿产、
1:5000激电中梯剖面测量 1:5000激电中梯剖面测量采用长导线，针对重要异常带、矿化带进行，为寻找隐伏矿提供依据。 1、1:5000剖面敷设 剖面端点用全站仪或GPS RTK布设，用木桩标记；测点采用GPS RTK分段控制、罗盘定向、测绳量距布设，用带有编号的红布标记。质量检查按“一同三不同”的原则进行，检查点在空间上、时间上大致均匀，总检查量不低于5%，精度要求达到“B级”精度要求，即在相应比例尺图上平面点位限差＜±2.5mm，点位中误差不超过12.5m；相邻点距误差限差10%，均方相对误差不超过5%。 2、野外工作方法 激电剖面法采用中间梯度装置，AB＝1200米，MN=40米，点距=20米。 采用时间域激电测量，正反向标准直流脉冲供电，脉冲宽度2秒。 以上参数可根据野外实际情况，通过现场试验进行适当调整。 激电观测参数为一次电位Vp、供电电流强度I及视充电率Ms，计算视电阻率ρs。观测时，测量电极MN在供电电极AB的2/3区间移动，旁线距小于AB/5。全区装置大小、观测参数设置应保持一致。一条剖面不能在一个供电装置内完成时，每个装置接头处应有三个以上的重复观测点。供电电流应使二次电位观测值大于最小可靠值，一般应使一次电位观测的观测值绝大部分在30mV以上。野外要经常检查仪器、导线的漏电情况，对突变点、异常点应进行重复观测和加密观测，确保观测数据可靠。 3、电性参数测定 电性参数测定主要采用露头法测定，有条件时，应采集一定的岩矿石标本，用标本法测定，并分别统计。每类岩（矿）石标本不少于30块，参数测定的质量评定应以采用某一种岩性测定的全部标本检查结果来衡量，即用基本观测统计出来的常见值与检查观测结果统计出来的常见值相对误差不得超过20%。 4、质量标准 视电阻率观测精度（＜±7％），视充电率观测精度（＜±12％），达到B 级精度；电性参数总平均相对误差≤±20%。
地热能系指储存于地球内部的能量，一方面来源于地球深处的高温熔融体；另一方面源于放射性元素（U、TU、40K）的衰变。按其属性地热能可分为4种类型。 地热能系指储存于地球内部的能量，一方面来源于地球深处的高温熔融体；另一方面源于放射性元素（U、TU、40K）的衰变。按其属性地热能可分为4种类型：①水热型，即地球浅处（地下100～4500m）所见的热水或水热蒸气；②地压地热能，即某些大型沉积盆地（或含油气）盆地深处（3～6km）存在着高温高压流体，其中含有大量甲烷气体;③干热岩地热能，需要人工注水的办法才能将其热能取出；④岩浆热能，即储存在高温（700～1200℃）熔融岩体中的巨大热能，但如何开发利用目前仍处于探索阶段。在上述4类地热资源中，只有第一类水热资源在中国已得到很好的开发利用。 中国地热资源按其属性可分为三种类型：①高温（＞150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。②中温（90～150℃）、低温（＜90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区；③中低温传导型地热资源，这类资源分布在中新生代大中型沉积盆地如华北、松辽、四川、鄂尔多斯等。这类资源又往往跟油气或其他矿产资源如煤炭等处在同一盆地之中。上述三类地热资源分布在我国不同地区，并与该地区的地质-构造背景密切相关。 一、高温地热资源主要用于发电
目前在西藏羊八井热田已建起装机容量为25.18MW的地热电站，由于西藏地区传统能源如油气、煤炭缺乏，而高温地热资源又颇为丰富，因此在解决当地能源供应问题上起很大作用。羊八井地热电站从1977～1991年的14年内共装机25.18MW，最后一台3MW机组于1991年初投入运行。自1993年以来，年发电均保持在1亿度左右，截至2002年5月，羊八井地热发电总量达16亿度，电站年平均运行4300小时（羊八井地热电厂生产科，2002）。羊八井地热电站全年供应拉萨的电力为41%，冬季超过60%。另外两个较小的地热电站也已在朗久和那曲建成，其装机容量分别为2MW和1MW，对当地经济发展也起到相当作用。据估计，滇藏地热带的发电潜力为5817.65MW。表1我国大陆地区地热电站装机容量地点名称机组数装机容量/MW西藏羊八井925.18那曲11郎久22续表地点名称机组数装机容量/MW广东丰顺10.3湖南灰汤10.3总计28.78 二、中低温地热资源主要用于非电直接利用 如供暖、制冷、水产养殖、旅游疗养等。进入90年代，随着全球环境保护意识的增强，我国地热兴起了直接利用的高潮，尤其在高纬度寒冷的三北（东北、华北、西北）地区，加大了以地热供暖（采暖和生活用水）为主的开发力度。这项工作的开展不仅减少了大量有害物质的排放，而且还能取得明显的经济效益。截至1999年底，用于非电直接利用的热水流量为64416L/s，相当于每年提供162009MJ 的热能。这一数字说明中国的地热直接利用水平已居世界之首。全国
工程物探常用方法及技术 工程物探——工程地球物理勘探的简称，它是以地下岩土层（或地质体）的物性差异为基础，通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围（大小、形状、埋深等）并可测定岩土体的物性参数，达到解决地质问题的一种物理勘探方法。 按照勘探对象的不同，工程物探技术又分为三大分支，即石油工程物探、固体矿工程物探和水工环工程物探（简称工程物探），我们使用的为工程工程物探。 工程物探技术方法门类众多，它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同，随着科学技术的进步，工程物探技术的发展日趋成熟，而且新的方法技术不断涌现，几年前还认为无法解决的问题，几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科，它又是工程勘察的重要方法之一，在某种程度上讲，它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。 常用工程物探方法及特点 ①电法勘探：包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法等； ②探地雷达：可选择剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法等； ③地震勘探：包括浅层折射波法、浅层反射波法和瑞雷波法； ④弹性波测试：包括声波法和地震波法。声波法可选用单孔声波、穿透声波、表面声波、声波反射、脉冲回波等；地震波法可选用地震测井、穿透地震波速测试、连续地震波速测试等； ⑤层析成像：包括声波层析成像、地震波层析成像、电磁波吸收系数层析成像或电磁波速度层析成像等； 地下管线探测 主要检测内容： （1）金属管线探测 地下金属管线适宜用管线探测仪和探地雷达进行探测，管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点；探地雷达可用于埋深较大和密集管线的探测。 （2）非金属管线探测 目前地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达。探地雷达具有连续无损探测、高效、高精度、易反演解释等优点。 使用探地雷达具有独特的天线阵技术，可以极大提高探测结果的精度和有效性。 考古探测 利用地下古代遗物与周边物质的物性差异，采用地球物理勘探手段对它们的平面位置、埋深、分布范围进行调查。利用雷达多天线阵列技术，探测的精度高，在小面积精确定位方面有无可比拟的优势；磁法探测能更快、更大面积地揭示地下遗址的面貌，结合已经为考古发掘与考古调查所认识的部分，加以典型影像校正，能更完整地认识遗址的全貌。 主要应用于找出遗址内土城墙、壕沟、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情况。 成都建测科技有限公司拥有领先的无损检测设备与检测系统方案，主要提供工程物探设备、基桩检测设备、建筑检测设备、路基基坑监测设备。
地球物理勘探与工程物探 一、地球物理勘探分类 （一）地球物理学 地球物理学是运用物理学的原理和方法来研究地球的学问，是一门横跨物理学和地质学的边缘、交叉科学。地球物理学所研究的对象极为广泛，上达数百公里高空的游离层，下至地球深处，包括重力、电场、地磁、地震和放射性等物性特征，都属于其研究的领域和对象。 （二）地球物理勘探 将研究地球的各种物理方法用来寻找地下矿藏，或者用来探测岩体的赋存状况，以满足工程建设的需求，就产生了应用地球物理学，或称为地球物理勘探，简称物探。地球物理勘探是以地下岩体的物理性质的差异为基础，通过探测地表或地下地球物理场、分析其变化规律，来确定被探测地质体在地下赋存的空间范围(大小、形状、埋深等)和物理性质，达到寻找矿产资源或解决水文、工程、环境问题为目的的一类探测方法。 （三）地球物理勘探分类 （1）按探测对象、应用领域的不同，物探可分为： ①石油物探 ②煤田物探 ③金属非金属物探 ④放射性物探 ⑤水文物探 ⑥工程物探 ⑦环境物探 （2）按工作环境的不同，物探可分为： ①地面物探 ②航空物探 ③海洋物探 ④地下物探 二、地球物理勘探方法 根据所探测对象（如岩溶、构造、矿体等各类目的体以及地层等）的物理性质的不同，可将地球物理勘探分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、放射性勘探、地震勘探、地球物理测井和地热勘探等多种方法。 （一）重力勘探 重力勘探是研究由地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化(即“重力异常”)来勘探矿产、划分地层、研究地质构造的一种物探方法。重力异常是由密度不均匀引起的重力场的变化，并迭加在地球的正常重力场上。 重力观测方法主要有动力法和静力法两种。 ⑴动力法是观测物体的运动，直接测定的量是时间。 ⑵静力法是观测物体的平衡，直接测定的量是线位移或角位移。静力法只能用于重力的相对测
辽宁省地热资源 地质勘查项目立项申请 项目名称： 项目负责人： 项目申报单位：[指申报并组织实施项目工作的单位（盖章）]项目主管单位：辽宁省国土资源厅 申报日期：二○一一年月日
一、概况 （一）项目名称、起止时间 （二）工作区范围及矿权设置情况 （三）自然地理及社会经济发展概况 二、地热地质条件 概述工作区地形地貌、地层、地质构造条件、水文地质条件、地热地质条件，进行工作区地热成生条件初步分析 三、研究程度及开发利用现状 以往地热地质研究成果及研究程度评述，工作区地热资源开发利用现状（开采方式、开采量等） 四、目标任务及实现的可行性论述 可行性论述重点从地方需求、《辽宁省温泉旅游发展专项规划》、地热成生条件分析进行论述 五、工作部署 明确项目工作部署原则和技术路线，明确地热勘查的目的层位，按照工作阶段划分和分阶段工作部署 六、工作方法及技术要求 七、主要实物工作量 八、经费预算（按总预算和各年度预算分别编制） 九、预期成果 十、保障措施 组织管理、技术保障、资金保障措施等 十一、探矿权人和勘查单位的基本情况 十二、其它（需要说明的事项） （注：参照2007年度省地勘基金项目立项申请书A卷编写提纲，并加入B卷有关内容）
1、××地热地质图 2、××地热资源勘查工程布置图 3、×××图 附图比例尺根据工作区面积大小按照1:10000—1:100000。 地热地质图：空白区可附地质图，图件中明确工作区范围；有资料地区在地质图基础上，反映现有研究成果（地热异常区范围、温泉和地热井、测温等值线等） 勘查工程布置图：在地质图或地热地质图基础上编制，不允许直接用地形图编制。
全球地热资源储量状况分析 1、世界地热能资源储量丰富 离地球表面5000米深，15℃以上的岩石和液体的总含热量，约为14.5×1025焦耳（J），约相当于4948万亿吨（t）标准煤的热量。 地球内部蕴藏着难以想象的巨大能量。中投顾问发布的《2016-2020年中国地热能行业投资分析及前景预测报告》估计，仅地壳最外层10公里范围内，就拥有1254亿焦热量，相当于全世界现产煤炭总发热量的2000倍。如果计算地热能的总量，则相当于煤炭总储量的1.7亿倍。有人估计，地热资源要比水力发电的潜力大100倍。可供利用的地热能即使按1％计算，仅地下3公里以内可开发的热能，就相当于2.9万亿吨煤的能量。这是多么惊人的数字啊！不过世界各地的地热资源分布是不均匀的，有些国家地热资源特别丰富。冰岛就是富地热资源的国家。它地处北极圈附近，尽管气候寒冷，但地下却蕴藏着巨大的热能。冰岛的岩流几乎占全球岩流的三分之一，近几个世纪里，平均每五年有一次火山爆发，有形成地热的得天独厚的条件。据统计，冰岛拥有温泉、热泉、蒸汽泉、间歇泉等达1500多个。 美国也蕴藏着丰富的地热资源，据地质调查表明，美国高温地热发电潜力相当于755～7297亿吨标准煤，或600～4750亿桶石油；可以直接利用的中、低温热能则相当于1606～9139亿吨标准煤。 此外，日本、新西兰、意大利、前苏联、印度、菲律宾、法国、匈牙利、墨西哥、肯尼亚等许多国家都蕴藏着地热资源。 图表世界地热能利用分布 数据来源：中国能源协会 2、我国地热能资源储量及分布状况 我国的地热资源也比较丰富。目前已发现的地热露头有2700多处（包括天然和人工露头），还有大量地热埋藏在地下尚待发现。 中投顾问·让投资更安全经营更稳健
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法？ 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位？ 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系？ 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么？重力单位在SI制和CGS制间如何换算？①在SI制中为m·s-2，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS 的换算：.=10-1mGal 5、什么是地球的正常重力场？正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律？①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。
7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺？布置测网的原则是什么？ ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象引起的最大异常的到为宜。 ②布置测网的原则：测网一般是由相互平行的等间距的测线和测线上分布的等间距的测点所组成。对于走向不明或近于等轴状的勘察对象，宜采用方形网，即点线间距相等。对于在地表投影有明显走向的勘探对象，应用矩形网，测线方向与其走向垂直。 8、野外重力观察资料整理包括几部分工作？ 消除自然引起的干扰要进行：地形校正、中间层校正、高度校正；消除地球正常重力场影响要进行：正常场校正。 9、为什么地形校正横为正值？ 由于测点所在水准面以上的正地形部分，多于物质产生的引力垂直分量都是向上的，引起仪器读数偏小。负地形部分相对该水准面缺少一部分物质，空缺物质产生的引力可以认为是负值，其垂直分量也是向上的，使仪器读数减小。因此地形影响恒为正值，故其校正值恒为正。 10、什么是布格重力异常？自由空间异常？均衡异常？ ①布格重力异常：是对测值进行地形校正，布格校正（高度校正与中间层校正）和正常场校正后获得的。 ②均衡重力异常：是对布格重力异常再作均衡校正，即得均衡校正。表示了一种完全均衡状态下其异常所代表的意义。 ③自由空间异常：对观测值仅作正常场校正和高度校正，反映的是实际地球的形状和质量分布与参考椭球体的偏差。 11、重力观测结果如何用剖面图和平面图来表示？
地热资源地质勘查规范 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
地热资源地质勘查规范（上） 1 主题内容与适用范围 本规范规定了地热田地质勘查研究程度、勘查类型与勘探工程控制、勘查工作技术及质量要求、地热储量分类、分级、计算和评价，地热流体与环境影响评价以及地热资源勘查资料整理和报告编写等基本要求。 本规范适用于地热资源的地质勘查，作为地热资源地质勘查设计书编制、各项勘查工作布置、勘查报告编写和审批的主要依据。 2 引用标准 GB 3838 地面水环境质量标准 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB 5749 生活饮用水卫生标准 GB 8537 饮用天然矿泉水 GB J4 工业“三废”排放试行标准 GB J8 放射性防护规定 DZ 40 地热资源评价方法 TJ 35 渔业水质标准 TJ 36 工业企业设计卫生标准 3 总则 本规范所指地热资源是在我国当前技术经济条件下，地壳内可供开发利用的地热能、地热流体及其有用组分。地质勘查的目的在于查明地热田的地质条件、热储特征、地热资源的质量和数量，并对其开采技术经济条件做出评价，为合理开发利用提供依据。 地热资源按温度分为高温、中温、低温三类(见表1)；按地热田规模分为大、中、小型三级(见表2)。 表1 地热资源温度分级 表2 地热田规模分级 地热田勘查工作一般应遵循以下原则： 按规定的勘查阶段循序渐进，对地热地质条件简单或现有资料较多的小型地热田的勘查，可根据实际情况简化或合并上述勘查阶段。
在勘查程序上必须严格遵循在充分搜集利用已有资料的基础上.先进行航卫片解译、地面地质、地球化学、地球物理等项工作，然后再上钻探的原则。没有上述工作的综合研究成果，不得盲目布置钻探工作。 勘查工作内容和投入的工作量应根据勘查阶段、勘探类型和工作区地热地质复杂程度等因素综合考虑确定。应选择经济有效的勘查技术方法、手段和合理的设计施工方案，达到工作阶段的要求。 由详查阶段转入勘探阶段，一般应与使用部门对口，应具有使用单位的委托书或与使用单位签订的承包合同书或省、市、自治区厅(局)级以上(含厅局级)主管部门下达的项目任务书。 各阶段的勘查工作，必须按本规范要求编写勘查设计书，经主管部门审定后严格组织实施。设计书的主要内容应包括：目的、任务、地理概况、研究程度、区域地质、地热地质条件、工作布置及工作量、地热流体的动态观测、储量计算与评价方法、人员组成、设备、工作计划、钻探施工设计、经济预算、预期成果和提交报告时间等。 3. 4. 6 各勘查阶段工作结束后，应编写阶段报告，按规定报有关主管部门审查，供建设使用的勘探报告。经主管部门审查后，报国家或省(区、市)矿产储量审批机构审批。未提交上一阶段报告和未经技术经济论证的认可，不得转入下一阶段工作。 4 地热田地质勘查研究程度要求 地质勘查研究内容 地热田地质 a.研究地热田的地层、构造、岩浆(火出)活动及地热显示等特点，以阐明控制地热田的地质条件，确定热储、益层、导水和控热构造。 b.对于受断裂按制的地热田，要着重研究断裂的形态、规模、产状、组合配套关系等特点，阐明断裂系统与地热的关系。 c.对于层控的地热田，应详细划分地层，确定地层时代，区分储层和盖层。着重研究热储结构、热储的岩性、厚度及其分布范围，以及热储的孔隙、裂隙或岩溶发育情况等影响地热流体储存、运移、富集的地质因素。 d.对地热田的外围有关地区应进行必要的地质调查和地球物理、地球化学工作。探索地热田的形成，地热流体的补给来源和循环途径。 4. 地温场 查明地热田内的地温及地温梯度的空间变化，圈定地热异常范围、计算热流密度，推算热储温度，并对地热异常的成因、热储结构特征、控热构造及可能存在的热源做出合理的分析推断。 热储 查明热储分布面积、岩性与厚度变化、埋深及边界条件，查明热储结构、各热储间的关系及热储内的渗透性能、地热流体的温度、压力、产量及其变化规律，测定热储的孔隙率、渗透系数、传导系数、给水度(弹性释水系数)和压缩系数等，为储量计算提供依据。 地热流体 一般应测定地热流体的化学成分、同位素组成、有用组分以及有害成分等。分析地热流体与大气降水、地表水和常温地下水的关系，查明地热流体的来源及其补给、储集、运移、排泄条件；对高温地热田还应查明地热流体的相态、地热并排放的汽水比例、蒸汽干度、不凝气体成分，为地热资源开发利用与环境影响评价提供依据。 不同勘查阶段研究程度要求 普查阶段 a.主要是寻找地热异常区或对已发现的地热异常区开展地热地质普查。 b.初步查明地热田及其外围的地层、构造、岩浆(火山)活动情况，研究它们与地热显示、地热异常的关系，推断地热田的热储、盖层、导水和控热构造。 c.初步查明地热田的地表热显示特征，测定地热流体的天然排放量及其化学成分，估算地热田的热储温度和地热田的天然热流量，初步圈定地热异常的范围，提出热储概念模型。 d.探求D+E级储量，估价地热田开发利用前景。提交普查报告，为是否须进行详查工作提供依据。 详查阶段 a.在初步查明地热田的地球化学场、地球物理场及热储边界条件的基础上，对地热田是否具有开发价值以及近期内能否被开发利用，进行详查工作。 b.基本查明地热田及其外围的地层、构造、岩浆活动情况，初步查明地热田内的断裂及其产状、各地层的孔隙、节理裂隙、岩溶及水热蚀变发育情况，划分热储、盖层、导水与控热构造。 c.基本查明地热田内地温及地温梯度和空间变化，进一步圈定地热异常的范围，计算热储温度，分析推断地热异常的成因。 d.基本查明热储的岩性、厚度、埋深及其边界条件，各热储内地热流体的温度、压力、产量及其变化关系，热储的孔隙率及渗透性能，圈定地热流体富集地段。 e.基本查明热储中地热流体的相态、地热井排放的汽水比例、地热流体的化学成分、有用组分和有害成分以及地热流体的补给、运移、排泄条
5.3 物探工作 5.3.1 激电测量 布置于面积性异常查证区内，1：1万测量网度为100×40m，1：2万测量网度为200×40m。采用中梯（短导线）装置，极距AB＝1000-1500m、MN＝40m。观测范围限于AB极距2／3以内，测线长度大于2／3AB时，相邻测段需有2—3个重复观测点。一线供电多线观测时，主测线距旁测线间距应小于AB距的1／5，可以用时间域激电也可以采用双频激电。 1、时间域激电 具体要求如下： （1）参数选择 采用双向短脉冲供电方式，占空比为1：1，供电周期、延时、采样宽度通过该地区实验确定。 （2）发电、整流、发射与接收仪器校验 正式生产前，首先对生产设备进行技术校验，待所有参数满足要求后方可投入生产。要求发电机必须运转正常，输出电压变化不得超过5％；整流器和假负载工作正常；发射机输出功率必须稳定，电流显示应高于±1个字；接收机应性能稳定，抗干扰能力强。正式观测前应进行生产仪器的一致性对比试验，满足要求后方可投入生产。 （3）测量方法 观测参数为一次场电位差（ΔV1）、视极化率（ηs），发射机直读并记录供电电流（I），通过计算装置系数（K），最后用公式ρs=K×△V1/I计算出视电阻率（ρs）。 （4）技术要求 每日开工前与收工后要对供电电极、接收电极、接收线、发射线进行检查，确保不漏电、连接完整；每日供电前或每次布极后，检测AB两极的接地电阻，一般在1000欧姆米时开始供电；遇河流、水塘处导线必须悬空架设，不得放入水中；供电电极入土深度应保证在0.5m以上，测量电极必须接地良好；供电电流、总场电位差、视极化率必须保证三位有效数字；当观测困难时，应检查设备是否正常，查明原因后再继续工作；在野外观测中发现视极化率突变点或极化不稳时应进行重复观测，以合格观测结果的算术平均值作为最终观测结果。参与平
中国地热资源储量及分布概况 中国地热概述 最近两年，在中国的东北高纬度寒冷的大庆地区和西北干旱的宁夏银川地区开展了地热勘探和开发利用工作，巨大的盆地型地热资源已被证实。在中国的西南边陲地区云南腾冲近代火山地区也开展了以动力开发为主的高温地热勘探工作，为拟建单机10MW以上电站提供资源参数，在首都北京市区钻取到88℃地热流体，为减轻城市环境污染作出贡献。目前，地热产业化已初具规模，国家正在制订2001—2010年新能源和可再生能源产业规划，“十五”清洁能源科技发展计划。地热开发规模和科学技术将以崭新面貌迎接21世纪。地热资源 通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。发现高温地热系统255处，经过评估总发电潜力5800MW?30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006米，已探获329.8℃的高温地热流体。发现中低温地热系统2900多处，据调查，总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000米深的地热井，可获80—100℃的地热水。中国地热资源按其属性可分为三种类型： ①高温（>150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。 ②中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区； ③中低温传导型地热资源地热开发与利用 最近5年，地热能的直接利用发展很快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，规模不断扩大，如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。高温地热发电进展缓慢，主要原因是：在西藏、云南的高温地热分布区，其水能资源也非常丰富，当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站，而对建造地热电站，实施多能互补的认识不够。但是，无论如何当地小水电站都是季节性的，每年只在丰水期发电3000—4000小时，而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状，地热专家提出地热发电与小水电联合调度、优势互补方针，得到了共识，今后地热发电仍会稳步增长。 一、资源状况 中国地热资源是比较丰富的，据粗略计算，主要沉积盆地小于2 000米的深度中储存的地热资源总量约4.0184×1019kJ，相当于1.3711×1012吨标准煤的发热量，以其1％作为可开采量计算，可开采地热资源总量为4.0184×1017kJ，约相当于1.3711×1010吨标准煤的发热量（表2.5.7）。 因中国山地多，全国平均单位面积热储存量将小于沉积盆地单位面积平均热储存量，全国960万平方千米地热资源总量若以沉积盆地单位面积平均热储存量4.415×1013kJ的50％估算，估计约2.11920000×1020kJ或相当于7.2310×1012吨标准煤的发热量。可开采热量仍以热储存量的1％计算，则全国地热资源可开采量约相当于7.23×1010吨标准煤。 据1996年统计，全国已勘查的地热点(田）有738处，其中进行过勘探的有43处；详查的83处；普查及区域调查的612处。探明各级可开采地热水总量为247.016万立方米/天，
地热资源地质勘查规范（上） 1 主题内容与适用范围 本规范规定了地热田地质勘查研究程度、勘查类型与勘探工程控制、勘查工作技术及质量要求、地热储量分类、分级、计算和评价，地热流体与环境影响评价以及地热资源勘查资料整理和报告编写等基本要求。 本规范适用于地热资源的地质勘查，作为地热资源地质勘查设计书编制、各项勘查工作布置、勘查报告编写和审批的主要依据。 2 引用标准 GB 3838 地面水环境质量标准 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB 5749 生活饮用水卫生标准 GB 8537 饮用天然矿泉水 GB J4 工业“三废”排放试行标准 GB J8 放射性防护规定 DZ 40 地热资源评价方法 TJ 35 渔业水质标准 TJ 36 工业企业设计卫生标准 3 总则 本规范所指地热资源是在我国当前技术经济条件下，地壳内可供开发利用的地热能、地热流体及其有用组分。地质勘查的目的在于查明地热田的地质条件、热储特征、地热资源的质量和数量，并对其开采技术经济条件做出评价，为合理开发利用提供依据。 地热资源按温度分为高温、中温、低温三类(见表1)；按地热田规模分为大、中、小型三级(见表2)。 表1 地热资源温度分级 表2 地热田规模分级
地热资源助查工作分为普查、详查、勘探三个阶段。勘探阶段之后，为地热田开发地质工作。 地热田勘查工作一般应遵循以下原则： 按规定的勘查阶段循序渐进，对地热地质条件简单或现有资料较多的小型地热田的勘查，可根据实际情况简化或合并上述勘查阶段。 在勘查程序上必须严格遵循在充分搜集利用已有资料的基础上.先进行航卫片解译、地面地质、地球化学、地球物理等项工作，然后再上钻探的原则。没有上述工作的综合研究成果，不得盲目布置钻探工作。 勘查工作内容和投入的工作量应根据勘查阶段、勘探类型和工作区地热地质复杂程度等因素综合考虑确定。应选择经济有效的勘查技术方法、手段和合理的设计施工方案，达到工作阶段的要求。 由详查阶段转入勘探阶段，一般应与使用部门对口，应具有使用单位的委托书或与使用单位签订的承包合同书或省、市、自治区厅(局)级以上(含厅局级)主管部门下达的项目任务书。 各阶段的勘查工作，必须按本规范要求编写勘查设计书，经主管部门审定后严格组织实施。设计书的主要内容应包括：目的、任务、地理概况、研究程度、区域地质、地热地质条件、工作布置及工作量、地热流体的动态观测、储量计算与评价方法、人员组成、设备、工作计划、钻探施工设计、经济预算、预期成果和提交报告时间等。 3. 4. 6 各勘查阶段工作结束后，应编写阶段报告，按规定报有关主管部门审查，供建设使用的勘探报告。经主管部门审查后，报国家或省(区、市)矿产储量审批机构审批。未提交上一阶段报告和未经技术经济论证的认可，不得转入下一阶段工作。 4 地热田地质勘查研究程度要求 地质勘查研究内容 地热田地质 a.研究地热田的地层、构造、岩浆(火出)活动及地热显示等特点，以阐明控制地热田的地质条件，确定热储、益层、导水和控热构造。 b.对于受断裂按制的地热田，要着重研究断裂的形态、规模、产状、组合配套关系等特点，阐明断裂系统与地热的关系。 c.对于层控的地热田，应详细划分地层，确定地层时代，区分储层和盖层。着重研究热储结构、热储的岩性、厚度及其分布范围，以及热储的孔隙、裂隙或岩溶发育情况等影响地热流体储存、运移、富集的地质因素。 d.对地热田的外围有关地区应进行必要的地质调查和地球物理、地球化学工作。探索地热田的形成，地热流体的补给来源和循环途径。 4. 地温场 查明地热田内的地温及地温梯度的空间变化，圈定地热异常范围、计算热流密度，推算热储温度，并对地热异常的成因、热储结构特征、控热构造及可能存在的热源做出合理的分析推断。 热储 查明热储分布面积、岩性与厚度变化、埋深及边界条件，查明热储结构、各热储间的关系及热储内的渗透性能、地热流体的温度、压力、产量及其变化规律，测定热储的孔隙率、渗透系数、传导系数、给水度(弹性释水系数)和压缩系数等，为储量计算提供依据。 地热流体 一般应测定地热流体的化学成分、同位素组成、有用组分以及有害成分等。分析地热流体与大气降水、地表水和常温地下水的关系，查明地热流体的来源及其补给、储集、运移、排泄条件；对高温地热田还应查明地热流体的相态、地热并排放的汽水比例、蒸汽干度、不凝气体成分，为地热资源开发利用与环境影响评价提供依据。 不同勘查阶段研究程度要求 普查阶段 a.主要是寻找地热异常区或对已发现的地热异常区开展地热地质普查。 b.初步查明地热田及其外围的地层、构造、岩浆(火山)活动情况，研究它们与地热显示、地热异常的关系，推断地热田的热储、盖层、导水和控热构造。 c.初步查明地热田的地表热显示特征，测定地热流体的天然排放量及其化学成分，估算地热田的热储温度和地热田的天然热流量，初步圈定地热异常的范围，提出热储概念模型。 d.探求D+E级储量，估价地热田开发利用前景。提交普查报告，为是否须进行详查工作提供依据。 详查阶段 a.在初步查明地热田的地球化学场、地球物理场及热储边界条件的基础上，对地热田是否具有开发价值以及近期内能否被开发利用，进行详查工作。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e812688412.html, 高密度电阻率法物探技术及其应用 作者：邱信强 来源：《地球》2014年第01期 [摘要]高密度电阻率法作为物探方法中的一种应用最为广泛的勘探方法，在特殊地质的勘探和工程勘查中起着不可替代的作用，为我国地勘队伍在解决相应地质问题时带来许多便利之处。本文主要通过对高密度电阻率法工作原理的研究，结合二维成像技术和正反演技术在工程中的运用，提出了一些针对不同环境下勘测时的注意事项。 [关键词]高密度电阻率法二维成像技术正反演技术 [中图分类号] P631.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-90-2 0引言 高密度电阻率法基本工作原理与传统的电法勘探是相同的，主要是根据岩石、矿石以及不同地层、不同地质体等导电性的差异，通过地面的测定，研究人工或天然电场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布，从而准确的推断出不同地质体的分布状况。高密度电阻率法凭借其测试简便、效果好、成本低、效率高等优点在勘探工程中具有较高的使用价值。高密度电阻率法是一种快捷的地质勘探方法，其工作的范畴属于直流电阻率，其采用高密度的布点进行二维电断面测量，采集的数据量大、全面、准确、观测的精度高，在我国的工程地质与水文勘探中运用非常的广泛。但是也存在许多的不足之处，例如在进行野外勘探时数据处理不够精准、正反演成像技术在进行图像分析时存在误差、二维成像技术的反演问题等等，这些问题都需要勘测人员在理论与实际工程相结合的基础上进行研究，找出相应的解决办法，将高密度电阻率法应用更加的广泛。 1高密度电阻率法的工作原理 高密度电阻率法的工作范畴包括数据的采集与数据的处理，与常规的电阻率法工作原理相同，主要是以地下介质之间的导电性的差异为基础，通过A、B两个电极向地下传递电流，然后在M、N电极之间测得电位差△V，从而求得该记录点的视电阻率值Qs=K△V/I。在进行现场的勘测时，只需要将全部的电极合理的安放在一定距离的测点上，然后将多芯电缆连接到由单片机控制多路电极自动转换开关，这样机器就能够根据自身的需求进行电极与测点之间的自动转换。测量的数据通过电极转换开关传输到微机工程电测仪，根据实测的电阻率剖面数据，通过专业的计算机软件进行反演数据处理，就可以获得地层电阻率的分布状况，从而推断出地层结构的分布状况[1]。 2高密度电阻率法的工作方法与数据处理 2.1高密度电阻率法的工作方法
我国地热资源开发利用状况、发展趋势、问题与建议 作者：宾德智2010年05月28日 我国地热资源开发利用正处于快速发展的时期，地热资源作为绿色的清洁能源和可再生能源已普遍受到关注。为促进我国全面而科学合理的开发利用地热资源，笔者借此短文，就我国地热资源的开发利用状况、发展趋势及有关问题谈点个人的看法和建议，供讨论。 一、地热和地热资源的概念 地热是指地球内部所储存、产生的热量。能够经济的为人类所利用的地球内部热量，称地热资源，人们习惯简称为“地热”。地热资源的现代涵义包括：地热过程的全部产物，指天然蒸汽、热水和热卤水等；由人工引入（回灌）热储的水、气或其他流体所产生的二次蒸汽、热水和热卤水等；由上述产物带出的矿物质副产品。目前，可利用的地热资源有：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；通过人工钻井直接开采利用地热水（气）资源和干热岩体中的地热资源。 当前，我们所讨论的地热开发利用问题，实际上还限于天然温泉、通过热泵技术利用的浅层地热和通过人工钻井技术直接开采利用地热水（气）资源，尚未涉及干热岩中的地热资源利用问题。
上述四类可用地热资源，从总量及开采难易程度的角度分析，天然温泉资源量小、地域局限性较大，但开采容易，且无风险，是当前温泉旅游业开发利用的重点资源；浅层地热（指地表恒温带以下一定深度内地层中储存的热量）资源量丰富、分布普遍，易开采，风险低，主要利用热泵技术进行利用，但开采对环境有一定影响，是当前空调采暖开发利用的热点，发展较快；通过人工钻井直接开采利用的地热水（汽）资源，主要开采3000m深度以上地层热储中储存的地热水（汽）资源，资源量大，但开采的可行性主要取决于热储的分布与渗透条件，有较大风险，当前主要是直接开采热储中的地热水（汽），因地热水的补给有限而限制了其开发利用的规模，今后将逐渐转向仅利用热储中的“热量”的方向转化；干热岩中蕴含的地热资源量最大，主要通过地下换热技术开采，由于受当前开采技术条件的限制，国内尚没有投入实际利用，从发展的观点和未来能源需求考虑，这种地热资源将成为开发利用的重点。 二、我国地热资源勘查开发利用状况 （一）地热资源勘查 我国地热资源勘查活动始于计划经济体制下的50年代中期，当时地热资源的勘查与开发的范围仅限于天然出露的温泉等。在此期间，在全国主要省、自治区、直辖市都开展了地热资源普查。为配合国家医
岩土工程勘察的意义及其新技术运用 发表时间：2016-11-17T11:27:28.733Z 来源：《基层建设》2015年12期作者：杨俊岭 [导读] 摘要：我国是一个地质灾害频发的国家，特殊岩土类型众多，岩土工程问题复杂，施工前必须对岩土工程进行勘察。本文分析了岩土工程勘察的意义，并探讨物探技术的发展趋势与勘察的数字化技术。 中冶沈勘工程技术有限公司辽宁沈阳 110016 摘要：我国是一个地质灾害频发的国家，特殊岩土类型众多，岩土工程问题复杂，施工前必须对岩土工程进行勘察。本文分析了岩土工程勘察的意义，并探讨物探技术的发展趋势与勘察的数字化技术。 关键词：岩土勘察；数字化；物理探测 一、岩土工程勘察的意义 岩土工程勘察的主要目的是运用工程地质学等相关理论，应用科学的勘察方法，利用先进的测试技术及仪器，依照一定的程序对建筑项目场地进行调研。调查、分析、研究与工程建设相关的工程地质条件、施工建设对所在地及周边自然地质环境造成的影响等内容，并对勘察成果及技术参数进行评价和设计，以便为工程建设的基础设计及施工提供科学、详实、准确的工程地质资料及技术参数。伴随着经济的快速发展，我国建筑行业也迅速扩张。工程项目的不断增多使工程施工中遇到越来越多的问题，施工的地质条件也变得越发的复杂。在目前我国的各项工程项目中，岩土工程勘察是保证各项工程顺利进行的基础，我国岩土工程相关技术的不断更新和发展，岩土工程勘察技术的手段和方法也在不断的提高。在国内很多建筑企业已经能够独立完成复杂工程的勘察和施工，这些施工项目主要含有超高层建筑处理复杂地基、围海造陆等。 二、工程地球物理勘察 工程物探在我国已有40 多年历史，早期主要引用传统的物探方法，如地面直流电法、电测井等，方法单一，多解性强，误差很大，效果不理想。近年来，开发了适应工程需要的新技术、新方法、新领域，并与岩土工程测试密切结合，逐步显示出它的生命力。工程物探既有勘察的功能，又有测试的功能，全称是否可改为“工程地球物理探测”。工程物探的技术含量很高，是一种非破损探测技术，随着相关的物理技术与计算机技术的迅猛发展，在今后15 年内可能有更大的飞跃。 由于工程物探具有探测深度较浅，范围较小，精度要求较高，成本要求低等特点，传统的物探方法不能照搬，有的可以移植，有的可以改造和借鉴，更多的是要创新。应密切结合工程需要，例如探测基岩面、地下洞穴、孤石、管线、古墓、防空洞、桩身缺陷、破碎带、漏水点等目的物，使工程物探成为岩土工程勘察不可缺少的手段。 不同的探测目的，不同的地质条件和工程条件，要用不同的适用的物理方法。因此，工程物探的方法肯定是多种多样的，再加上“多解性”，有时需采用“综合物探”。但并非所有工程物探都要用综合方法。近年来，国内外应用各种物探原理（弹性波、声波、电压磁波、应力波等）开发了一批性能很强的专用仪器，如波速仪、探地雷达、管线探测仪、打桩分析仪等，这些仪器的特点除了精度高、抗干扰能力强等一般优点外，还有两个重要特点：一是目的性强，非常明确用于工程上的某种目的，如测定岩土介质的波速，探测具有介面的目的物，探测金属或非金属管线，探测桩身缺陷和测定桩的承载力等等；二是充分应用计算机技术，配有功能很强的软件，使仪器智能化，包括数据处理、数学运算、信息传输、数据库、层析技术、分析判别、图形处理等等，既便于用户掌握，又提高了分析能力。这类仪器的研制和应用，应当是今后的重要方向。 三、岩土工程勘察数字化 传统的岩土工程勘察技术勘察测试得到的浩瀚的地质和岩土信息，需用数理统计、模糊数学等不确定性理论进行数据处理，分析计算的数学模型不够成熟，计算参数的不确定性非常突出，初始条件和边界条件常常并不确切，在进行理论分析和数学力学计算时往往需要岩土工程师根据经验判断和修正，不能离开人的干预和决策：传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差，往往不能充分揭示它们空间变化的规律，难以使人们直接、完整、准确地理解，也就越来越不能满足工程的空间分析要求。随着现代信息技术的发展，未来岩土工程勘察的发展趋势就是将岩土工程勘察与勘察技术的数字化相结合，利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力，解决传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性。对岩土工程勘察方法实旅改进，逐步过渡到数字化勘察技术，并推广使其广泛应用，这是勘察工程发展的必然趋势。 要实现岩土工程勘察数字化，具体如下： 分析岩土工程勘察对象的基本特征。岩土工程勘察对象构造的规模、起因、结构、形态差别较大，但所有复杂的地质构造都能抽象为点、线、面、体四种元素的集合。任何地质对象在空间上都占有一定的范围及位置，有一定的形态和性质特征，且与其他地质对象间存在一定的空间联系。因此，地质对象的基本特征可归结为空间特征、属性特征和空间关系特征三个方面。 分析岩土工程勘察建模的依据。岩土工程地质模型是人们对客观事物认识的精炼和图示化。建模最基本的依据是观点及理论基础。这里推崇岩体岩土工程力学，其核心观点就是岩体，结构面起主导作用，软弱岩层（软岩）起着起始变形与突破的作用。结构面类型较多，性状复杂，不仅有软硬之分，还有大小之分和分布上的随机性。 明确岩土工程勘察建模的过程。一是工程变量预测。岩土工程地质建模的主要目的之一就是预测一个或多个工程地质变量的空间变化。在工程地质中，变量则是地层、构造、断层等的空间分布特征及其物理力学性质；在污染评价中，变量是土壤或地下水的污染程度；在矿产评价中，变量是矿石品位；在地下水研究中，变量是水动力参数，如水流速度。对某些研究区域的相关地质变量由于不可能进行连续的量测，往往取一些有代表性的点，然后再利用各种不同的预测技术，来推测出整个研究区域的该地质变量的空间变化规律。二是岩土工程地质特征解释。一般包含条件化及离散化两方面，即以岩性或岩土类型等控制特征为条件，将工程地质信息进行离散化，从而确定工程地质边界和相关特征描述。 基于GIS的岩土工程勘察数字化技术的实现。我们以GIS为基础的岩土工程勘察的相关数据信息分为地理信息数据，其主要分为：空间数据和非空间数据。这些数据主要来源于：基础的地理数据，如地形、地貌各项数据图以及自然区划数据图；岩土工程勘察数据，主要包括施工区域内地质勘察的资料，包括了该区域内勘察的全部内容，如周围环境、岩石性质及特种、地理条件等，也有一些地表信息，如沉积相、液化等级、年代等等。而实施岩土勘察工程数据可系统的一般程序为：首先、概念模型设计。该数据库应用属于集中处理各项数据