化探知识

地热化探技术国内概况

  我国地热资源利用的历史悠久,数千年前,我们的祖先就开始利用热泉和热矿泉洗浴和治病。据考证,在公元前二百多年以前,秦始皇就在陕西骊山华清池温泉内洗澡了(黄  尚瑶等,1986)。历代史书上都有对温泉的利用的记载。随着人类社会的发展,对地热资源开发和利用越来越广泛了。
 
  同世界地热资源开发的某些先进国家相比,我国在这一领域的勘查工作起步较晚,有关的研究工作尚较薄弱,地热化探尤其如此。地热化探的研究,远逊于金属矿和油气田等化探的研究。
 
  我国于1980年开始,首先由地矿部物探所伍宗华、金仰芬等,在陕西汤峪温泉进行了测汞试验(伍宗华,等,1994)。1981年,江苏物探队在江苏汤山、江浦温泉区进行了试验(芮鉴吾,1982)。这两次试验都进行了土壤、壤中气汞剖面测量,证实温泉上方有土壤汞和壤中气汞异常存在。
 
  1981年8月,物探所邵跃副所长布置朱炳球进行国外地热化探文献调研,编写调研报告及参加地热物探会议。当年12月,朱炳球作为化探代表,参加了在福州召开的第一次全国地热物探讨论会,在大会上介绍了国外地热化探的应用情况,受到了与会者的关注(朱炳球,1982)。
 
  1982年初,物探所领导谢学锦、邵跃决定成立地热化探组,由朱炳球负责,并立即在京、津地区开展地热化探试验。同年4月开始,地热化探组在北京小汤山地区的4个温泉、天津青凝侯地区的3个温泉上,开展了剖面和小面积汞量测量试验,结果表明有一定的效果。谢学锦看了试验成果后,指示要开展面积性测量试验,并同意去云南高温热田上开展试验。同年10~12月,物探所与云南物探队协作,在云南腾冲地区开展高温热田的地热化探试验。经过三个高温热田的试验,表明化探效果明显,试验成果获云南省地矿局科技进步三等奖。谢学锦、邵跃听了试验成果汇报十分高兴,指示1983年起在地矿部申请立项。
 
  1982年7月,物探所物探实验站莫根生等,在西藏羊八井地热田上进行了土壤汞、壤中气汞及地表大气汞面积性测量试验,了解不同汞异常在已知热田上的浓度及相态分布特征。试验结果表明,土壤汞和壤中气汞可以大致圈定热田范围,取得了较好的效果(莫根生等,1985)。
 
  1983年开始,物化探所向地矿部申请地热化探立项,第一个部级地热化探研究课题“化探在地热勘查中的有效性研究”正式开始。至1990年,先后承担了5个部级和国家级研究课题。
 
  此后,许多单位陆续开展了地热化探工作。1985年,山东物化探队在山东地区采用壤中气汞、地温、电法等方法进行地热普查,圈出了5条规模较大的地热异常带。经钻探验证,鸭旺口地热异常的北段见热水,井底温度47℃,单井出水量1 277 m3/d。山东第一地勘队在泰安市郊及肥城安驾庄等地,采用壤中气汞配合物探进行地热普查,也找到和打出了温度较高的热水。
 
  1988~1990年,陕西第一水文队在陕西骊山、秦岭山前地区1 090 km²范围内,使用土壤测量、物探电法、一米测温、a卡等方法开展了地热综合物化探普查试验,取得很好的勘查效果,并对方法有效性作了评价。
 
  1988年,河北秦皇岛地区开展地热大面积普查,由物化探所朱立新等承担,通过秦皇岛地区1100 km²土壤测量面积性普查,用化探方法圈出了一批地热异常。秦皇岛综合地质大队选择了其中的桃园和晒甲坨两处化探异常进行钻探验证,分别打出了38℃和42℃的热水。
 
  同年,福建第一水文地质工程地质队,对漳州热田及其外围进行了34.5 km2的面积性土壤测量,样品经物化探所分析,发现热田上方土壤中有明显的多元素化探异常,异常特征与高温地热田上化探异常特征十分相似。化探圈定的热异常面积比已知温泉区大7倍。经钻探验证,在化探异常中打出了温度高于100℃的高温热水。
 
  20世纪80年代后期,浙江物化探队对浙江湍口、桐乡、宁波、汤浦等地热点,采用土壤测量及一米测温等方法进行地热普查,取得了一定的效果。2000年后,又对浙江宁波地区的突发性地热点进行了综合物化探普查,取得了一定效果。同期,广东贵州地质队和物化探队也进行了地热物化探普查,均有一定效果。
 
  近10年来,通过对全国近30个地热田(包括高、中、低温)的研究,查明了高、中、低温地热田中微量元素的分布及有效指标,在不同类型地热田上试验了各种化探方法的有效性,开发和改进了常规和非常规的地热化探方法技术,研究了地热田的地球化学异常模式和元素存在形式,形成了适用的勘查程序和方法组合,在大面积普查中取得了明显地质效果。本文将主要认识和研究成果作一概括。