摘要
地热资源作为一种清洁型能源具有巨大的开发潜力,在我国的经济发展中起到巨大的作用。长白山是近代火山活动比较强烈的地区,其地下蕴藏着比较丰富的地热资源。目前松江河、二道白河等地已经发现多处温泉及地热井。漫江镇属长白山火山活动覆盖区,具备蕴藏地热资源的潜在条件。为查明漫江镇玄武岩下地质特征,查明研究区的地层、构造等分布,前人在这一地区进行了大量的地球物理勘查工作,其中可控源音频大地电磁法应用最为广泛。但是由于数据反演理论和技术的限制,过去对采集到的数据主要进行一维、二维反演。由于漫江地区地质结构复杂,这两种反演方法无法细致的反映地下复杂的电性结构。本文应用有限内存拟牛顿三维反演方法,通过对漫江镇某工区野外实测数据进行处理和反演,研究漫江镇地下电性特性和地层构造,对研究区的地热赋存条件给出客观评价。为在漫江镇地区寻找地热资源,为建立新型能源打好基础。论文首先建立理论模型,验证反演方法的有效性。然后收集这一地区的物探、钻探资料,对这一地区的可控源音频大地电磁数据进行逐点检查,数据平滑处理和剔除跳点数据,再结合工区的地质资料设置1000Ω·m作为三维反演模型的背景电阻率,反演的网格采用1/2倍点距,共剖分反演单元462875(115×115×35)个网格,选取复电场Ex分量进行三维反演,讨论不同频率对反演效果的影响,最后选择适当频率反演结果进行综合地质解译工作。结合钻探成果和反演结果将地层划分成三个构造层,第一构造层为第四系+中新统玄武岩层;第二构造层为中上侏罗统果林组(J2-3g)安山岩、流纹岩及其碎屑岩;第三构造层为中生代三叠系长白组(T3c)安山岩、花岗岩层。在垂直漫江谷地展布的NE向电阻率剖面划定了四条NW向断裂F1~F4;在平行漫江谷地分布的NW向电阻率剖面中也划定2条NE向断裂F5~F6。最终综合以上结果推断了三个热储构造。本文研究获得以下成果和结论:1、本文采用有限内存拟牛顿反演方法,研究可控源音频大地电磁数据三维反演的方法和流程、反演漫江镇工区实测数据并获得了三维电性结构图;2、本文对比研究了不同频段的反演效果。研究发现,对反演结果起决定性作用的是部分参加反演的频率,在实测数据反演时应选取适当频率进行;3、本文研究了漫江镇及其周边地区的地层结构并划分了地质构造层,分析了各构造层的岩性及其富水性,划分了隐伏断裂构造,讨论了断裂的性质和含水性。为深层地热资源探测和电磁探测结果的准确解译提供了背景信息;4、本文推断了三个热储构造,为进一步的地热资源开发提供了重要信息。