地?zé)崾堑厍騼?nèi)部蘊(yùn)藏的一種巨大、寶貴的礦產(chǎn)資源。在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代,作為綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的新型可再生能源,地?zé)豳Y源的勘探與開發(fā)對(duì)節(jié)能減排意義重大。深層熱水是當(dāng)前地?zé)豳Y源開發(fā)利用的主要對(duì)象,已在發(fā)電、供暖、工農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。然而,中國的地?zé)豳Y源受大地構(gòu)造控制,分布很不均勻。不同構(gòu)造位置儲(chǔ)熱背景不同,熱儲(chǔ)層類型復(fù)雜多樣,地?zé)峥碧骄媾R埋深大、構(gòu)造復(fù)雜、勘探難度大的困難。以江蘇省南部地區(qū)為例,該地區(qū)位于蘇南隆起區(qū),地層發(fā)育,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,屬中低溫(90~25℃)地?zé)豳Y源分布區(qū)。受斷裂構(gòu)造控制,古生代砂巖、碳酸鹽巖和中生代火山巖是較為常見的裂隙熱儲(chǔ)層,地?zé)峥碧胶艽蟪潭壬先Q于查找控制地?zé)幔ㄋ┓植嫉臄嗔褬?gòu)造??煽卦匆纛l大地電磁測深(CSAMT)和地震勘探是目前深層地?zé)峥碧街写_定控?zé)針?gòu)造分布及熱儲(chǔ)位置的有效手段,但在人口密集地區(qū),面臨電磁、噪聲干擾,數(shù)據(jù)采集質(zhì)量差,勘探效果差的實(shí)際困難。為此,引入新的探測手段進(jìn)行綜合勘探,是提高地?zé)徙@井成功率的有效途徑。
地質(zhì)與地球物理研究所地球深部研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,巖石圈研究室徐佩芬副研究員與日本地學(xué)數(shù)據(jù)分析研究所凌蘇群研究員等合作,利用微動(dòng)探測方法(The Microtremor Survey Method,簡稱MSM)在江蘇南部深層地?zé)峥碧街刑綔y隱伏斷層、尋找深層地?zé)醿?chǔ)水構(gòu)造,并成功打出地?zé)崴?/font>
MSM是從圓形臺(tái)陣采集的地面微動(dòng)信號(hào)中,通過空間自相關(guān)法提取其瑞雷面波頻散曲線,經(jīng)反演獲取臺(tái)陣下方S波速度結(jié)構(gòu)的地球物理探測方法。該方法曾廣泛應(yīng)用在S波速度結(jié)構(gòu)分層方面,被稱為微動(dòng)測深。該項(xiàng)研究在傳統(tǒng)的微動(dòng)測深基礎(chǔ)上,研究發(fā)展了微動(dòng)剖面探測技術(shù),并首次應(yīng)用于江蘇吳江、如東地?zé)峋贿x址探測中,這在國內(nèi)外尚無先例。實(shí)測結(jié)果表明,隱伏斷裂破碎帶在微動(dòng)視S波速度剖面上有明顯的低速異常顯示(見圖1,2),這成為微動(dòng)剖面解釋隱伏地?zé)針?gòu)造的重要標(biāo)志,并為地?zé)峋贿x址提供重要依據(jù)。
微動(dòng)剖面探測技術(shù)是探測隱伏斷裂等控?zé)針?gòu)造、間接探測地?zé)幔ㄋ┑闹匾锾绞侄?。單點(diǎn)微動(dòng)探測(微動(dòng)測深)還可提供主要地層分層、埋藏深度信息,為鉆井設(shè)計(jì)提供重要的參考依據(jù)。深層地?zé)豳Y源大多受隱伏斷裂構(gòu)造控制,埋深大,構(gòu)造復(fù)雜,探測難度大。多種物探手段的聯(lián)合探測,利用多種物探成果作依據(jù)進(jìn)行地?zé)徙@探孔定位,是提高地?zé)徙@井成功率的重要保障。
該成果近期發(fā)表在國際知名的地球物理學(xué)期刊Geophysical Journal International上(Xu et al. Mapping deeply-buried geothermal faults using microtremor array analysis. Geophysical Journal International. 2012, 188(1): 115–122)。