江西省豐城市圳頭地區(qū)地熱資源豐富、儲量大,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)4處出露地表的溫泉,但僅有2處得到開發(fā),溫泉資源開發(fā)利用率較低。為了探明控制研究區(qū)地熱產(chǎn)出的深部斷裂構(gòu)造,在該地區(qū)部署了4條音頻大地電磁（audio-frequency magnetotelluric,AMT）測深剖面,采用非線性共軛梯度（nonlinear conjugate gradient,NLCG）法對經(jīng)過去噪處理后的AMT數(shù)據(jù)進行三維反演,獲得研究區(qū)的深部三維電性結(jié)構(gòu)。在綜合已有鉆井和地質(zhì)地球物理資料的基礎(chǔ)上,劃分了熱儲層結(jié)構(gòu)和熱流通道,查明該區(qū)地熱系統(tǒng)的地質(zhì)、構(gòu)造控熱以及地下水運移特征。區(qū)內(nèi)地熱活動沿斷裂活動帶分布,并作為水熱資源在斷裂帶的交叉復(fù)合部位形成溫泉點。斷裂既是該區(qū)域的導(dǎo)熱構(gòu)造又是導(dǎo)水構(gòu)造,控制地下水的溫度變化,在地下水的形成和分布中起主導(dǎo)作用。研究結(jié)果為研究該地區(qū)地熱系統(tǒng)的形成和演化提供了電磁證據(jù)。 

【文章來源】：科學技術(shù)與工程. 2020,20(14)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

基于NLCG的AMT三維反演RMS和

測區(qū)內(nèi)地表主要出露第四系全新統(tǒng)沖積層(Q 4 al )、第四系中更新統(tǒng)殘坡沖積層(Q 2 cl-dl )、第三系新余群中段(Exn2)、上三疊-下侏羅系統(tǒng)安源群(T3-J1an)、下二疊統(tǒng)茅口階上中下段(P1m)和下二疊統(tǒng)棲霞階(P1q)。圖4所示為豐城市圳頭地區(qū)L5線和L6線AMT測線三維反演結(jié)果,圖中水平軸沿剖面方向,縱軸為深度,字母R和C表示異常電性區(qū)塊。該區(qū)I—I′地質(zhì)剖面(圖5)處于L5、L6測線之間且與二者平行,距L6測線約120 m,與F4、F5、F6斷裂相交。從反演結(jié)果來看,在L5測線05～06號點處,F3斷裂將R4、R5分隔,向南東方向延伸,角度約60°,此處較兩側(cè)區(qū)域電阻率低,約600 Ω·m。在24號點和10號點位置下方存在C2、C3異常區(qū)塊,C2由F4構(gòu)造斷裂引起,C3由F5斷裂構(gòu)造引起,在12～20號點之間形成一個傾斜的寬厚度條狀低阻帶,從而構(gòu)成連接C2和C3的一個大面積低阻區(qū)域。結(jié)合地質(zhì)剖面可知,此處存在較大的裂隙或溶洞,伴隨著地下水沿F4斷裂上升,從而形成斷裂溶蝕區(qū),可見地下熱水的形成及分布主要受斷裂的控制。L6測線淺部(>-210 m)R1、R2兩個高阻異常為第三系新余群中段砂巖、礫巖(Exn2)和下二疊系茅口階上段硅質(zhì)巖(P1m3)反映,其中R1對應(yīng)Exn2,電阻率約為320 Ω·m,R2對應(yīng)P1m3,電阻率為1 000 Ω·m;中部C1低阻異常為F4斷裂構(gòu)造引起,斷裂走向約45°,傾向南東,傾角約60°;深部呈現(xiàn)大面積的中阻異常特征,為下二疊系灰?guī)r(P1 m)反映。在14號點處,F5構(gòu)造斷裂沿南東方向向地下深部延伸,將C1和R2異常電性區(qū)塊分隔開,走向約45°,角度約60°。由此可見,地下不同深度有較大的溶洞,溶洞中含有豐富的巖溶水,巖溶沿斷裂帶較發(fā)育,有利于地下水深部循環(huán)。F4和F5斷裂規(guī)模較大,延伸長,深部熱水沿著F4斷裂上升,在上升過程中沿著上部裂隙或溶蝕區(qū)進入F5斷裂,經(jīng)巖溶發(fā)育形成一個溶蝕發(fā)育區(qū)C1,在此過程中由于常溫的巖溶水混入比例不同,因此水的溫度也不盡相同。圖4 圳頭地區(qū)L5線和L6線AMT測線三維反演結(jié)果

圳頭地區(qū)L5線和L6線AMT測線三維反演結(jié)果

【參考文獻】：
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本文編號：3407872