山東濰坊諸城市竹山風景區(qū)為開發(fā)旅游資源需要打一眼深層地熱井，開發(fā)商購買了我們一臺PQWT-TC1200自動成圖天電（深井）打井找水儀，并邀請我們進行現(xiàn)場技術指導和物探測量，成功的打出了一眼每小時出水量35噸的地熱井。該儀器是用天然電場選頻法原理開發(fā)出的一款專門測量深水井的物探儀，最大測量深度1500米，共設置了98個頻率，平均15米測量一個深度，測量精度可達0.001毫伏，不需借助電腦用手指點一點便可以自動生成原始曲線圖、原始剖面圖、處理剖面圖、處理曲線圖四種圖件（最經(jīng)常用的是前三種）。當打井深度不需要那么深時可以調(diào)整到最大測量深度900米或600米?，F(xiàn)將我們是如何利用該儀器探測深層地下熱剖析如下。

1. 竹山風景區(qū)深層地熱條件分析。

深層地熱的熱源來自于地殼深部，“熱儲”溫度的高低一是取決于它下伏的基底的導熱條件，熱導率越大溫度越高。二是取決于熱儲上覆的蓋層的地熱條件，上覆層起到了一個保溫的作用，它的熱導率越小保溫效果越好。熱儲的溫度是基底供給的熱量與蓋層散失的熱量動態(tài)平衡的結果。

反映上述熱動態(tài)平衡的兩個具體指標分別是大地熱流值和地熱增溫級（即地溫梯度）。經(jīng)查，濰坊地區(qū)距竹山風景區(qū)（經(jīng)119.58°,緯35.93°）最近的已知點（經(jīng)119°10′08″緯36°39′29″）的數(shù)據(jù)為：地溫梯度2.25℃╱hm，大地熱流值67.4mw╱㎡，在山東都數(shù)于中上水平，可做為參考。濰坊地區(qū)恒溫帶深度120米左右，以下為增溫帶，恒溫帶地下水溫度大都在16℃左右，過去打井從未發(fā)現(xiàn)有淺層地熱水，因此該地利用地熱應主要考慮地溫梯度大小，如果尋求不低于40度的地下水，適宜打井深度應為1500～2000米。

圖一是竹山風景區(qū)周邊的地質(zhì)圖。風景區(qū)所在地的地層為下白堊系青山群石前莊組一套流紋質(zhì)火山巖系，層型剖面厚951米。風景區(qū)北面的兩片紅色區(qū)域（K1ηπ）是下白堊系侵入的二長花崗斑巖，與圍巖呈侵入接觸，我們分析認為風景區(qū)火山巖之下可能也是侵入巖。在風景區(qū)東北方向有兩條互相垂直的斷層，南面還有一條斷距更大的斷層（紅線所示）。有數(shù)條斷層和侵入巖的存在，說明當?shù)貐^(qū)域構造條件較好，容易產(chǎn)生構造裂隙，打到深層水的可能性較大。

圖一

2. 三種不同的地電圖各有所長，需要“三圖聯(lián)讀”。

常用的三種地電圖的作用分別是：

2-1. 原始曲線圖（如圖二）?？v坐標表示數(shù)值大小，每一條曲線代表同一個頻率在各個測點所測數(shù)值的連線。數(shù)值大的線在上，數(shù)值小的線在下，在上或在下與深度無關，或者說在曲線圖上是看不出曲線所處的深度的。曲線圖是數(shù)值線而不是等值線，在圖中可以互相交叉。如果是找斷層裂隙帶等低值異常點，它在該圖中的表現(xiàn)永遠是如圖二中8號和10號點的正V字形。如果是找?guī)r脈等高值異常點，它在該圖中的表現(xiàn)永遠是倒V字形（如9號點）。

曲線圖的主要作用是用以分析各測點在橫向上的變化規(guī)律，找地質(zhì)異常點。如果電性在橫向上沒有變化，而是在縱向上有所變化，在該圖上是反映不出來的，它的表現(xiàn)形式就是水平線，需要在剖面圖上觀察。

圖二

2-2. 原始剖面圖（如圖三）?？v坐標表示深度，每條線都是一條如同地形等高線那樣的等值線。每兩條等值線之間著一種顏色，每一種顏色代表一個數(shù)值區(qū)間，數(shù)值大小可以比照圖的右邊色塊旁邊的數(shù)字大致可以確定。

在曲線圖中的正V字形低值異常反映在剖面圖上不完全都是正V字形。在剖面圖中當從淺到深數(shù)值是由小變大時，它仍然是正V字形。當從淺到深數(shù)值是由大變小時，它就如同圖三的8號和10號點那樣變成了倒V字形（高值異常點在兩個圖中的表現(xiàn)與低值異常點正好相反）。異常的深度在圖三的縱坐標上可以看出來，把圖二和圖三聯(lián)系起來看，圖二中的正V字形的深度也就知道了。

在縱向上電性的變化在曲線圖上看不出來，但在剖面圖上可以根據(jù)色區(qū)是連續(xù)變化還是不連續(xù)的突變看的很清楚。

圖三

2-3. 處理剖面圖（如圖四）。當數(shù)值很小，原始圖中的深藍色區(qū)太大時，儀器會自動改變一種算法，著重處理深藍色區(qū)的顏色，使其對電性層劃分的更細，層次更分明，縱橫兩個方向的異常更明顯。

圖四

從上述介紹可知，在使用普奇找水儀找水時，最好把這三種圖件聯(lián)系起來分析，進行“三圖聯(lián)讀”。

3. 淺層地下水狀況分析。

在圖二上部的幾條高值曲線顯示，8和10號測點都是正V字形，說明它是低值異常點，可能是有裂隙的反映，但具體深度看不出來。再從圖三看，300米以上是高值層，從淺到深數(shù)值由大變小，8號和10點都是倒V字形，根據(jù)第2節(jié)的介紹，它和圖二的正V字形是同一種低值異常的表現(xiàn)，都是300米以上淺層裂隙水的反映。從圖四看，600米左右高低值變層明顯，也可能是含水層。

本案例測點間距為2米，井位在10號點，實打結果，211米是一個低溫水層（413和696米也有水），因水溫低不予利用。

4. 深層地下水狀況分析。

開發(fā)深層地熱，不僅需要研究水溫，更要研究水量。如果沒有含水層，溫度再高也是廢井。

從圖三、圖四可以看出，在1000米以下出現(xiàn)了若干條黑色的水平條帶，其中以1300米左右的水平條帶顏色最黑，與上下層的顏色差異最大，分析認為這是主要含水層?！八蕉鄬?，有水不少”，這是我們總結出的含水層在天電圖中的表現(xiàn)形式之一。這樣的水平條帶在曲線圖上都顯示為水平線，在橫向上看不出異常。在剖面圖中水平條帶越多，它與上下層的電性差異越大越好。水平條帶的成因顯然是巖石在垂向上電阻率的突變造成的，電阻率的突變可能預示著巖石裂隙率的變化或結構構造、礦物成分的改變，都容易形成含水層。在這種情況下井位定在幾號點都會有深層水。綜合分析各層黑色條帶的明顯程度，我們把井位定在了10號點，由于黑色條帶在橫向上寬度較大，即使井打的偏斜一點也沒有關系。

目前井深1720米，900米之下由火山巖變成了花崗巖。當打到1500米時做了一次綜合測井，內(nèi)容包括電阻率丶聲波時差丶孔隙度丶滲透率丶泥質(zhì)含量丶井溫等，確定1105～1108和1319～1323米是兩個深部的含水層，這兩層的水溫分別為39.9和43.0℃。

下管后經(jīng)抽水試驗，實測水溫43℃，出水量35噸╱小時,水溫與1323米測井得出的含水層水溫一致，可見1319～1323米是一個主要的含水層，這與剖面圖反映是基本一致的。根據(jù)1323米含水層的深度和水溫，我們反演了該井實際的地熱梯度如下：

（43-16）/（1323-120）*100=2.24（℃/hm）