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1、百度文库-让每个人平等地提升自我济宁市兖州区滋阳山国际农业文化产业园地热背景与地热井物探成果报告山东省鲁南地质工程勘察院二O 一四年三月济宁市兖州区滋阳山国际农业文化产业园/地热井物探成果报告编写单位：山东省鲁南地质工程勘察院编 写：常和平万晓磊陈国营审核：卜华总工：李公岩院 长：赵书泉提交单位：山东省鲁南地质工程勘察院提交时间：二。一四年三月目录目录3第1章序言 1目的任务1.自然地理概况.1./工作概况及完成主要实物工作量 2第2章地质与地球物理特征 3地质特征3.地球物理特征6.第3章工作方法技术6工作布置6.仪器设备及技术指标8可控源音频大地电磁法(CSAMT)工作方法 10第4章资料
2、推断解释12CSAMT勘探推断解释原理.12断裂构造的推断解释原则12异常的推断解释1.3断层推断1.6第5章结论与建议17结论17建议173第1章序言目的任务地热资源，作为一种新型的绿色能源，具有供暖、洗浴、疗养保健、 种植养殖等多方面用途，有着广阔的开发前景和巨大经济潜力。受山东 滋阳山生态农业有限公司委托，山东省鲁南地质工程勘察院在兖州滋阳 山西部一带进行了 “滋阳山国际农业文化产业园”地热井的物探勘查工 作。目的是：查明园区一带地质构造分布及地层岩性的垂向结构特征， 为拟定地热井的位置提供科学依据。自然地理概况勘查区位于济宁市东北约18km,隶属兖州区颜店镇。地理坐标： 东经 116
3、39 25 116 39 40，北纬 35 32 3035 32 50。津 浦铁路和兖（州）新（乡）铁路位于工区东部，荷泽一日照高速公路从 工区南部通过，105国道和327国道分别从工区西侧和东南侧通过，乡 镇间有柏油公路相通，交通方便（见图 1-1）。/该区处于鲁中泰蒙山区南部的山前倾斜平原， 泗河冲洪积扇的中部 至前缘地带。洸府河从工区东部经过，注入微山湖。工区地面标高45 50m,最高点滋阳山海拔 72.5m。工区属于暖温带半温润季风气候，一 年四季分明；多年平均降水量 620.8mm,平均气温14C。十里铺谊李营镇王因植平阳寺菌接JBI许庄醺回兖州市 新秀靖插图1-1交通位置图工区所在
4、区域物产丰富，工业较发达。自然资源以煤为主，有兖州 煤田，济宁北煤田。农业以粮食作物为主，盛产小麦、玉米、谷子、红 薯。地方电力供应充沛，有济宁电厂、运河电厂。工作概况及完成主要实物工作量1.3.1 工作概况/本项工作利用V8工作站，采用可控源音频大地电磁测深方法完成，2014年3月10-14日进行野外数据采集，1518日进行室内数据处理 与资料整理工作。1.3.2 完成主要实物工作量/本次完成物探勘探线3条，总长度2.4km,测点总数64个。其中L2剖面长度0.6km, 12个测点,3个检查点；L3剖面长度0.9km, 27个测点；L4剖面长度0.9km, 22个测点。第2章地质与地球物理特
5、征地质特征2.1.1 地层区内基岩岩层出露较少，仅在滋阳山有不到1.0km2的出露，出露 岩层为奥陶纪马家沟组，其它地段均被第四系所覆盖。1 .古元古代济宁群（AHn）据以往钻探成果资料，济宁群埋藏深度大于1000m主要岩性为绿泥绢云千枚岩、绢云千枚岩、含碳质绿泥绢云千枚岩、方解绢云千枚岩、 变安山岩夹磁铁绿泥绢云千枚岩、磁铁绢云千枚岩、磁铁石英岩等。磁 铁绿泥绢云千枚岩、磁铁绢云千枚岩为铁矿的含矿岩石。原岩为滨海相 碎屑沉积夹钙质硅铁沉积及中酸性火山岩建造，变质程度为低绿片相。岩石千枚理发育，总体走向333-347 ，倾向南西，倾角57-64，2 .古生代地层1）朱砂洞组丁家庄段（6 cZd
6、）/其主要岩性为白云岩及砾屑、砂屑灰岩为主，夹页岩。八J（1）寒武系长清群（6 c）厚度为-66.17m。与济宁群角度不整合 接触。2）馒头组（6 cm）/发育下页岩段、洪河段，与下覆朱砂洞组丁家庄段整合接触。下页岩段：岩性以暗紫、暗紫红色页岩、细砂岩为主，夹生物碎屑灰岩、鱼而粒灰岩、泥晶灰岩、砂屑灰岩等。厚 -194.82m。洪河段：岩性为：以砂灰岩、-暗紫色薄层细砂岩为主，夹钙质页岩。厚-15.76m。/（2）寒武系九龙群（6 j ）、1）张夏组（6 j ?）上部岩性以酶粒灰岩为主夹条带状泥晶灰岩为主、.中部岩性为酶粒 灰岩、藻灰岩、条带状泥晶灰岩为主。下部岩性以厚层酶状灰岩和藻灰岩互层。
7、厚度-222.99m。与下覆馒头组整合接触。2）岗山组（6 j g）该组顶部以薄层页岩与炒 m店组为界。主要岩性为：上部为中薄层 条带状灰岩夹少量页岩；中部为钙质页岩夹疙瘩状灰岩；下部为疙瘩状 灰岩夹钙质页岩。厚度-32.5m。与张夏组整合接触。3）炒米店组（6 j C ）该组上部以厚层泥晶灰岩、厚层白云质灰岩为主夹中厚层竹叶状灰 岩；中部为含生物碎屑亮晶灰岩；下部中厚层灰岩夹酗粒灰岩。厚度为 -55.27m。与蜀山组结合接触。4）三山子组（6 jSc-OjSa）该组自下而上分为三个岩性段。与炒米店组整合接触关系。岩性为中厚层细晶白云岩、白云质灰岩、泥晶灰岩，普遍含泥质条 带，灰黄色中薄层竹叶
8、状白云岩夹灰岩或白云岩和中厚层含燧石结核白 云岩、细晶白云岩。厚度-242.23m。/（3）奥陶系马家沟组（om区内马家沟组自下而上分为东黄山段、/北庵庄段、土峪段、五阳山 段、阁庄段、八陡段，总百厚度一630.99m。各段间呈整合接触，与下 覆山三子组呈平行不整合接触。其中东黄山段、土峪段和阁庄段以角砾5状细晶白云岩、角砾状石膏岩为主，北庵庄段、五阳山段和八陡段以中 厚层灰岩、云斑灰岩为主。3.新生代地层/主要岩性为黄灰、土黄色、褐色、灰褐色粘土、含砂粘土，灰褐、 灰红色粘质砂土夹条带状高岭土，黄褐、土黄色粘土、粘质砂土夹砾砂。 底部见灰黄J桔黄色细砂、粘质细砂及砾石。厚度 -166.22m
9、,以崎阳山 为中心向四周辐射，其厚度逐渐增大。2.构造区域构造以断裂为主。主要分布有北北西向的孙氏店断裂和北东向 的长沟断裂。本次物探勘查范围较小，区内地质构造主要发育一条北东走向的滋 阳山断层。该断层西起孙庄，经滋阳山、翟村北往北东方向延伸，总体 走向55650 ,倾向南东，倾角70左右；其南盘下降，北盘上升， 性质为正断层。该断裂在滋阳山有明显的出露，山体两侧隐伏于第四系 之下。通过对以往钻孔资料和本次物探勘测资料进行分析， 发现滋阳山断 裂两侧基岩隐伏深度和济宁岩群的顶界面标高均相差较大，说明该断裂断距较大，并且切割深度已经进入济宁岩群。初步推断其垂直断距在 400800m之间。/2.1
10、.3岩浆岩/本次物探勘测和以往钻孔资料均未发现有明显的岩浆岩分布，说明区内岩浆岩不发育。地球物理特征岩石电阻率受多种因素影响，如岩石孔隙度、含水量、温度、深度、 压力及矿物成分等。一般环境下，第四纪和第三纪陆相碎屑沉积岩，电 阻率一般在1550Q my喷出岩一般为10200Q - m;中生代陆相碎 屑沉积岩电阻率值一般25500Q m,晚古生代地层电阻率一般 50 1000Q m,电性稳定，具值较上覆盖层第四系及下伏灰岩、火成岩电 阻率低；凿古生代灰岩及火成岩，电阻率最高，一般在200020000Q E 系本地段电阻率无穷大标志层，但当有断层存在情况下，岩石破碎且充 水，其电阻率明显降低，电阻
11、率值小于 500Q m,特别是在温泉附近， 构造充水且被加热，其电阻率降低更为明显。可控源音频大地电磁法（CSAMT是采用可以控制的人工场源，以 电磁场的理论为基础，利用岩（矿）石的介电常数、磁导率和电导率的 差异特性，达到解决不同地质问题的目的。因此，在区内利用CSAMTT法勘探，具备良好的地球物理前提。 第3章工作方法技术/工作布置本次物探工作测线起始点采用 GP淀点钢尺量距，GP膝数校正利 用滋阳山军控点坐标。本次工作共布设剖面线 3条，各测点的地理坐标 见下表。L2线CSAMT；坐标点号X丫 /备注点号备注04686263934625350468636393495750468624/
12、393467040046863539350121004686283934722450468633393506215046862139347465004686353935107200 x4686323934823550468634 3935152250468633393488060046863939352083004686343934920查L3线CSAM惊坐标点号X丫备注点号X丫备注04687343934636350468728393499650468738393469437546872739350081004687403934736400468735393503112546874239347
13、594254687303935057k 150468747393478345046873339350811754687503934810500468733393513320046875139348445504687353935177225、4687473934865600468740393522725046874739348916504687383935275275468723393491570046873839353232754687493934911750468731/ 3935375300468721393494080046873539354353004687393934936850/
14、468736393548832546872239349609004687423935544L4线CSAMT；坐标点号XY备注点号XY备注04688553934647，4504688433935090504688553934695475L 46884139351151004688523934748500 468837393514015046885139347965504688373935188200/ 46885539348466004688383935233250468850393489665046882639352873004688473934945700468821393533832546
15、8841393497075046881639353883504688383935000800468815393543637546884239350188504688153935487400468846393504890046881039355314254688433935066仪器设备及技术指标本次工作使用仪器为V8电法工作站，V8是加拿大凤凰公司自1975 年以来研制开发的第八代多功能电法系统，采用GPS同步系统。V8有3个磁道和7个电道。磁道既可以连接标准的磁棒也可以和1到3个轴向的TDEM探头连接。V8还可以单机工作（通常用来做AMT和MT）。 另外，它可以作为辅助的2个电道数据采集的局
16、域网络中心，其通讯方 式既可以无线也可以有线。所有的记录单元均通过 /GPS时间（d微妙） 保持同步，发射机也是通过 GPS时间保持同步。无论是网络化的记录 单元之间，还是接收机和发射机之间均可通过无线方式保持通讯。3.2.1仪器的主要功能具有时间域的常规电剖面、电测深、高密度、激电、瞬变电磁测量功能。具备频率域的大地电磁测深（MT）、音频大地电磁测深（AMT）、 可控源音频大地电磁测深（CSAMT）及频谱激电乂 SIP）电法勘探测量 功能。3.2.2仪器的主要技术指标MG30发电机额定功率：30KVA发射频率：400HzT 30发射机最大输出功率：25KVA最大输出电压：1000V最大输出电
17、流：60A频率输出范围：9600Hz接收机频率范围：10000Hz20,000S存 储：512M的移动闪存硬盘（可扩展升级）/处理器：586和辅助处理器输入电压：12V直流 /功耗：15W模数转换器（ADC：每道一个，24位，96000个样点/秒（主道）16 位至U 24 位，可达 5MHz（TDEM 可控源音频大地电磁法（CSAMT）工作方法3.3.1方法原理可控源音频大地电磁法简称CSAMT,是利用接地水平电偶源为信19号源的频率域电磁测深法，它基于电磁波理论和麦克斯韦方程，导出了水平电偶极源在地面上的电场及磁场公式:gBU(3con22)2 R3 d AB 1 . 23sin4 R3(i
18、 1)d AB 12 1con,0Hx(i 1)d AB2 1 con ?sin0Hy(i jMJ132 2)Hz3 d AB 1 4sin20 R4式中，I供电电流强度；dAB供电偶极长度；R为场源到接收点之间的距离，即收发距；W0为自由空间磁导率。将式沿x方向的电场（Ex）与式沿y方向的磁场（H）相比，并经过一些简单的运算，就可以得到视电阻率（）的公式：1 Ex 5f Hy式中f为频率，为电阻率，又称为卡尼亚电阻，是由法国物理学家卡尼亚推导提出的。又根据电磁波的传播理论，导出了传播深度公式、d/r式中， d代表探测深度；代表电阻率；f为频率。可见，当地表电阻率固定时，电磁波的传播深度（或探
19、测深度）与频率成反比，高频时探测深度 浅，低频时探测深度深。我们可以通过调整供电频率的高低，得到不同 深度的地电信息，从而达到垂向频率测深的目的，根据所测视电阻率特 征，了解地下地质体的产状和特征，分析推断构造带的空间分布与接触 关系。近几年的应用领域也扩展到了石油、天然气、地热、金属矿产勘 探及水文、环境等各个方面，从而成为受地质学家重视的一种地球物理 勘探方法。3.3.2野外工作方法野外观测区域选择及测线布置在CSAM野外工作中，目前多采用的是赤道偶极测量装置，具观测 CSAMT作示意图装置见工作示意图。观测区域布置在以发射偶极形成的60角的一个梯形面积内，梯形 的上底为AB发射偶极所在的
20、位置，测线到AB的距离R应大于三倍的趋 肤深度，测线的长度应保持在发射偶极 60o射线控制的梯形面积之内。根据电磁场强度的理论计算，在梯形的边部场的强度明显变弱，为 此，本次野外工作采取把测线布置在以 AB为边的矩形面积内，最大限 度的提高发射场信号强度。AB发射偶极的长度为1500ml收发距受各剖 面的地理环境影响采用8.5km。满足勘探深度的技术要求。第4章资料推断解释CSAMT勘探推断解释原理CSAMTT法所观测的参数是感应电场和磁场，感应场与地下岩（矿） 石的电磁性分布有关，通过数据转换处理获得视电阻率参数。通过观测 地层岩石电磁场数据，获得纵向地电断面资料。当在探测区存在断裂构 造带
21、时，岩石破碎充水表现为低电性特征。通过分析视电阻率特征划分 地层、推断断裂破碎带的空间分布位置。断裂构造的推断解释原则由于应力作用使原岩的连续性遭受破坏，岩石破碎裂隙发育，多被 水或泥质等物质充填，破坏了电磁场的连续性，使电位场发生畸变，通常反应为明显的低阻异常。断裂带富水性越好水温越高时，电阻率值越 低。断层推断的主要标志为：电阻率断面等值线图上电阻率等值线表现 为明显低阻 U字型；电阻率等值线呈定向延伸的梯级带。异常的推断解释通过对CSAM野外原始数据进行处理后，剔除了各种干扰频点，经 过Bostick数据反演转换绘制了各剖面的电阻率断面等值线图乂 解释如 下：4.3.1 L2线剖面资料解
22、释该剖面位于西寺堡村西济汶路东侧，南北方向。剖面长度600m如 插图4-1,剖面自上而下电阻率呈由低到高变化趋势 ，大致可划分为3 个电性层。其中第一层的视电阻率值在 100200Q m之间，表现低阻 特征，底板埋藏深度小于100m结合物性资料推断为第四系；第二层的 视电阻率值在200800Q m之间，自上而下视电阻率逐步增大，等值 线变化均匀平缓，底板埋藏深度约在 900m左右，结合地质、物性资料 推断为寒武、奥陶系灰岩、页岩，其中低阻区推断为岩石破碎含水所致;/ 第三电性层为高阻基底层，其视电阻率值为8004000Q m,电性特征 为电阻率值高且局部变化不均匀，依地质、物性资料推断为济宁群
23、变质 岩。横向上电阻率等值线，在剖面的 400500号点附近存在一明显的 电阻率梯级带，两侧电性差异明显，呈现断层异常特征。断层倾向南， 倾角约80。-500.50 150 250 350 450 550-100-200-300-400-600-700.-800.-900-1000.-1100,-1200-1300-1400-1500-1600-1700200400可控源L2线视电阻率等值线断面图图4-1H/m4.3.2 L3线剖面资料解释该剖面位于西寺堡村西L2线东侧，南北方向。剖面线长度 900m 如图4-2,剖面自上而下电阻率由低到高变化，大致可划分为3个电性 层。其中第一层的视电阻率值
24、在 100200Q m之间，表现低阻特征， 底板埋藏深度.50100m结合物性资料推断为第四系；第二层的视电阻 率值在200800 Q m之间，自上而下视电阻率逐步增大，等值线变化 均匀平缓，底板埋藏深度约在 900m左右，结合地质、物性资料推断为 寒武、奥陶系灰岩、页岩，其中低阻区推断为岩石破碎含水所致；第三 电性层为高阻基底层，其视电阻率值为8004000Q - m电性特征为电 阻率值高且局部变化不均匀，依地质、物性资料推断为济宁群变质岩。-100-200-300-400-500-600-700-800-900-1000-1100-1200-1300-1400-1500-1600-1700
25、25 125 225 325 425 525200400H/m可控源L3线视电阻率等值线断面图图4-2横向上电阻率等值线，在剖面的 400500号点附近存在一明显的 丽率梯级带，两侧电性差异明显，呈现断层异常特征。断层倾向南， 倾角约82，4.3.3 L4线剖面资料解释/该剖面位于滋阳山西侧，南北方向。剖面线长度900m如图4-3,剖面自上而下电阻率由低到高变化，大致可划分为3个电性层。其中第 一层的视电阻率值在100200Q m之间，表现低阻特征，底板埋藏深 度小于100m结合物性资料推断为第四系；第二层的视电阻率值在200 800Qm之间，自上而下视电阻率逐步增大，等值线变化均匀平缓，底
26、板埋藏深度约在900m左右，结合地质、物性资料推断为寒武、奥陶系H/m50 150 250 350 450 550 650 750 850-100-200-300-400-500-600-700 T-800-3-900-1000-1100-1200-1-1300 -1400-1500-1600-1700孽38003600340032003000 2800 260024002200200018001600140012001000800600400300200100500可控源L4线视电阻率等值线断面图图4-3灰岩、页岩，其中低阻区推断为岩石破碎含水所致；第三电性层为高阻基底层，其视电阻率值为80
27、04000Q m,电性特征为电阻率值高且局 部变化不均匀，依地质、物性资料推断为济宁群变质岩。横向上电阻率等值线，在剖面的 400500号点附近存在一明显的 电阻率梯级带，两侧电性差异明显，呈现断层异常特征。断层倾向南， 倾角约82，断层推断物探工作主要目的是查明区内断裂构造的分布规律。结合区内的地地质条件，综合分析可控源L2-L4剖面电阻率特征，断层在剖面上具有 相近的产状，连接各剖面断层点连线为推测断层 F。F走向北东，倾向 南东，倾角约70。/第5章结论与建议 、/结论本次工作查明了滋阳山断层的位置、产状及地层的垂向分布特征， 达到了预期目的。取得结论如下：1、区内第四系厚度较薄，滋阳山断层北盘第四系厚约50ml南盘约100ml下为奥陶纪地层，济宁岩群顶界面深度约 900ml2、滋阳山断层特征显著，南、北盘地层不连续，断距较大；断层 走向北东，倾向南，倾角约82。，与地质推断的断层位置及产状基本吻 合；断层向下延深约1000m建议建议地热井布置在L3线的280号点附近，孔深1000ml /