综合地球物理方法在覆盖区中深部地热资源勘查中作用重大，确定控热导热构造、热储层展布、井位及井深参数等需物探资料支撑，且综合物探可降低地热井成井风险、提高经济效益。以“济新断裂（获嘉段）地热异常区地热资源调查”项目发现太古宇中高温地热田为例，讨论综合物探方法在该型地热田勘查中的应用。在此项目中，艾都智能电法仪和质子磁力仪发挥了重要作用，该项目调查了济新断裂沿线地热异常成因、掌握分布规律，利用综合物探结合以往资料查明主要地热地质条件、确定有利区，经地热井验证发现大面积中高温地热田，为同类型地热田勘探开发提供参考。

1 地热地质概况

1.1 地质概况

研究区地处华北地台区黄淮中断坳与山西中台隆交接处，地理坐标为东经113°32'27″ - 113°41'19″、北纬35°02'11″ - 35°17'01″，总面积365.34 km²。自北向南跨越多个构造单元，修武断陷为近东西向槽状凹陷，是拉张断陷，其南侧与武陟凸起被济新断裂分割；武陟凸起是太古宇基底隆起形成的穹隆背斜，核部为太古宇变质岩。研究区地层属华北地层大区晋冀鲁豫地层区，具基底和盖层二元结构，元古界、中生界缺失或已剥蚀，地表多为第四系覆盖，其余地层隐伏。基底构造较发育，除济新断裂外还有多条次级断裂，构成地热流体空间分布的控制边界，且基底无岩浆岩。

1.2 地热地质条件

研究区地热类型分两种：一是呈层状分布的盆地型地热，分布在北部修武断陷区和南部武陟凸起斜坡区，热储以新生界为主，层状分布，断裂导热不明显，地温场为传导增温型；二是受断裂构造控制的带状分布地热，位于中部武陟凸起核部地区，地温场受济新等多条断裂及构造基岩凸起导热影响，为断裂导热、传导增温复合型（以断裂导热为主），热储分上部新生界孔半固结岩类孔隙裂隙型层状热储、下伏太古宇片麻岩等断裂裂隙型带状热储，其中太古宇带状热储是讨论重点 。

2 研究区地球物理特征

根据研究工作需要，收集了研究区及外围磁异常等值线平面图、布格重力异常等值线平面图、剩余重力异常等值线平面图等基础物探资料，同时运用艾都智能电法仪进行电磁法探测，利用质子磁力仪进行高精度磁测，对区域地球物理特征分析如下。

2.1 研究区磁场特征

从研究区ΔT 磁异常图来看（图2），本区总体处 于正磁异常区，沿谢旗营、徐营、大新庄、亢村一带 存在近东西向的高磁异常圈闭，推测与埋深较浅的 太古宇基底分布有关。

2.2 研究区重力场特征

（1）布格重力异常特征

从布格重力异常（图3）可知：武陟凸起与修武断陷间有显著重力梯度陡变带，指示济新断裂位置；武陟凸起在重力上呈近三角形高异常区，谢旗营等以南至圪垱店一带最高，其北为低异常，修武获嘉县黄堤东是封闭低异常区。修武断陷呈东西向槽形，在布格重力异常平面图上显示为相对封闭近东西向长轴状重力低异常，等值线平直，在葛庄乡以南等沉积中心局部重力低异常呈圆形或等轴状椭圆形；该断陷中生代形成，南北受断裂控制，属地堑式断陷 。

（2）研究区剩余重力异常特征

从剩余重力异常图（图4）可知：存在2处显著剩余高异常中心，谢旗营—徐营—圪垱店异常对应武陟凸起太古宇基底隆起区，太山乡一带对应下古生界隆起区；郇封—中和—大呈—丁村处于显著梯级带异常，零值线大体指示地质边界且与济新断裂走向基本吻合，但因比例尺小存在较大偏差；张巨乡及北部一带的剩余重力低圈闭异常，显示古生界地层（C - P）埋深受济新断裂影响而急剧增大。在运用艾都智能电法仪进行电磁法探测过程中，其数据与重力数据相互印证，进一步明确了地质边界和地层埋深情况，为准确分析剩余重力异常提供了更多维度的信息。

2.3 物性特征

研究区新生界与基底电、密度差异显著易于区分，但古生界与太古宇电性难分；地电断面显示的高低阻梯级带为断裂标识，且密度资料能有效划分基底内部主要地层。艾都智能电法仪所获取的地电数据，为分析高低阻梯级带提供了详细且准确的信息，有助于更清晰地识别断裂标识。

3 综合物探资料解译研究

3.1 综合物探工作简况

本研究在新生界厚覆盖区利用新收集的多类物探资料（重力与电磁法联合解译，其中电磁法数据主要来自艾都智能电法仪，重力数据结合质子磁力仪的测量成果进行综合分析），结合地热井信息修正了原有偏差较大的基岩地质图，重新厘定了太古宇、下古生界及上古生界的分布界线与埋深特征。

3.2 济新断裂及次级断裂的展布特征

济新断裂F1 及其次级断裂F2 主要被地震、重力、可控源等剖面综合验证；断裂F3、F4、F5则由氡气 测量结果进行验证性解译；断裂F7、F8保留自原基岩图。研究区断裂展布特征见图12。

（1）济新断裂展布特征

济新断裂（F1）NEE方向穿越研究区中部，走向约68°，倾向北，区内延伸约7km；宽度大，影响范围超1km，在部分重力及可控源上有发现，艾都智能电法仪的探测也显示出该断裂区域存在明显的电性异常，进一步证实了断裂的存在；断距1000 - 2000m，具继承性正断裂活动特征，是导水、导热断裂。

（2）次级断裂展布特征

中和断裂（F2）：位于张巨乡等地，近东西走向，倾向北，物探推测延伸约13km，在多处重力、可控源剖面有显示，艾都智能电法仪的探测数据也对该断裂的延伸情况提供了补充信息，是济新断裂次级断裂。

凤凰岭断裂（F3、F4）：位于狮子营等地，F3结合区域资料解释，仅重力显示断点；F4为独立推断，重力G03剖面显示断点，二者是凤凰岭断裂局部显示。

张门断裂（F5、F6）：由RaA测氡解释，位于调查区东北角边界，性质不明，是区域张门断裂局部显示。

圪垱店断裂（F7）、太山断裂（F8）：平行展布于调查区东南部，与济新、武陟断裂交接，断距小、切割浅，为次生小断裂，物探显示不明显，二者均为正断裂，交接处有显著地热异常显示。

4 太古宇带状裂隙有利区及热储特征

太古宇片麻岩通常致密不透水，难成水热型热储。但物探显示，武陟凸起轴部济新断裂及其次级断裂影响区有低阻梯级带异常，艾都智能电法仪的探测数据清晰地呈现出这一低阻特征，推测太古宇片麻岩裂隙相对发育，可形成带状热储。结合地热调查成果，圈定了太古宇片麻岩断裂裂隙带状热储分布有利区，该热储受3条断裂影响，F1是主导控热导热断裂，F7可形成富水区，F8是地热田分区边界。据此建议在中和镇前五福村（靠近F7断裂）进行验证，建议井深1200m（ZK1）。

5 地热井验证情况

ZK1地热井实际成井深度1202.9m，揭穿多层地层，武陟凸起轴部太古宇片麻岩上部有风化层，约1000m处钻遇大裂隙致严重漏浆，越过后岩石完整，说明片麻岩顶部不整合面及次级断裂处有裂隙且可导水富水。钻探中对馆陶组、太古宇带状热储分别成井、试验、取样，二者取水段不同，温度、压力降、产量有差异。降压试验表明太古宇大裂隙导水系数高，平均孔隙率0.5%，地热流体单位产量和自由回灌试验单位回灌量显示断裂影响带片麻岩热储透水性强、回灌能力强 。在整个地热井验证过程中，艾都智能电法仪和质子磁力仪所获取的物探数据为钻井位置的确定、地层结构的分析以及热储特征的判断提供了重要的前期参考和过程验证依据。

6 结论

1. 利用多种物探资料（包括艾都智能电法仪和质子磁力仪获取的数据）重新划分基底地层界线，为地热分区及太古宇带状热储有利区圈定提供依据。

2. 联合重力、可控源、测氡等方法以及艾都智能电法仪和质子磁力仪的探测成果，有效控制济新断裂及其次级断裂，确定其产状与深部导热情况，助力确定地热井验证区。

3. 多种物探方法（涵盖艾都智能电法仪和质子磁力仪的应用）在复杂施工条件下提供多样参数信息，为深覆盖区地热勘查开发积累经验，可供后续地热勘探借鉴。