张 翔

（安徽省地质矿产勘查局326地质队，安徽 安庆 246000）

0 引言

五河县位于安徽省东北部，淮河下游沿岸，郯庐断裂带从五河县境东部穿过，目前没有地热温泉出露，但根据区域资料，研究区位于EW向太和—五河断裂和NNE向的五河—合肥深断裂的交汇处，具有地热形成的地质背景条件。

研究区松散层较厚，目前深部钻探工作开展极少，对深部地质地热等信息了解有限。本文通过在研究区开展CSAMT剖面（T1线～T4线）测量工作，推测地热赋存的空间位置，经钻探验证，取得良好的找矿效果。

1 地质背景

研究区地处五河盆地，区域地层属华北地层大区晋冀鲁豫地层区徐淮地层分区，跨淮南地层小区及淮北地层小区。区内前第四纪（Q）地层出露，其下隐伏新近系（N）、古近系（E）、白垩系（K）、侏罗系（J）、震旦系（Z）和上太古界五河杂岩（Ar2wh）（图1）。大地构造位于中朝准地台淮河台坳东部，褶皱构造主要为蚌埠期的蚌埠复背斜，新生代凹陷主要为燕山期形成的泗县断陷和喜山期运动形成的五河凹陷。断裂构造以近EW向和NNE向两组断裂最为发育：NNE向断裂为郯庐断裂，由4条主干断裂组成，经过研究区的主要为五河—合肥深断裂；EW向断裂主要为利辛断裂和F2断裂。研究区内未分布岩浆岩，岩浆岩主要分布在郯庐断裂带内，岩性为混合花岗岩。

图1 研究区地质图

根据地下水的埋藏条件和组成含水层组的岩性特征，五河盆地地下水类型主要为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙裂隙水。

松散岩类孔隙水贮存在由第四系（Q）和新近系（N）组成的含水层组中，按埋藏条件、水力性质和补给条件，可划分为浅层地下水和深层地下水。浅层地下水赋存于第四系的上更新统、全新统组成的含水层组中。深层地下水赋存在第四系中下更新统和新近系组成的含水层组中，广泛分布在研究区范围内，与上部浅层地下水联系紧密，含水层组埋藏深度大于50 m。

碎屑岩类孔隙裂隙水赋存在侏罗纪和下第三纪砂岩、砾岩裂隙中，地下水资源贫乏，局部地段在断裂构造的影响下形成破碎带，特别是在断裂的复合部位水量较大。

五河盆地地表均为第四系松散层所覆盖，未出露地热，也无地热异常显示，但其地质背景条件较好，为EW向利辛断裂、F2断裂和NNE向的郯庐断裂带的交汇处。

2 电性特征

参考研究区和周边地区地层岩性特征的电性资料，结合研究区地质资料，确定了研究区内各层位的电性特征（表1）。

表1 各层位的电性特征对比表

3 CSAMT测量结果及地质解译

研究区松散层较厚，目前深部钻探工作开展极少，对深部地质地热等信息了解有限。可控源音频大地电磁法（CSAMT）研究地下介质的导电性差异，观测电磁场的频率、场强和方向可由人工控制，其极化方向明显，信噪比高，易于观测，属于人工源频率域电磁测深方法，可研究大地的电磁响应，探测地下电性分布及地质构造，探测深度可达2 km，可用于研究深部地质地热等信息［1］。为查明研究区地热赋存的空间位置，开展T1～T4线CSAMT测量工作。

T1线CSAMT法测量结果如图2所示。浅部（200 m以上）视电阻率（ρs）值分布不均匀，说明浅部地层岩性变化较大。深度1 000 m、点号3000～3300区段的视电阻率（ρs）值相对两侧明显变低，推断该区段为断层破碎带（F5）；在点号2400～2600区段，视电阻率值出现扭曲错动，推测为断层F6。在F5断层两侧的电性不一致，西侧基本分为3个电性层，自上而下分别为：新生界第四系和上第三系，视电阻率10～25Ω·m，厚约200 m；侏罗系上统毛坦厂组，视电阻率10～200Ω·m，厚960～1 350 m；震旦系下统，视电阻率大于200Ω·m，厚大于360 m。东侧可分为两个电性层，电性界面以上为新生界第四系和上第三系，视电阻率10～50Ω·m，厚200～440 m；下部为上太古界五河群，视电阻率大于500Ω·m。

图2 T1线CSAMT测量结果

根据T1线CSAMT测量结果，设计SJ2、SJ3钻探验证。SJ2位于2800点号位置，F5断层从该处通过，由于断层影响出现低阻，推测为断层破碎带含水影响电阻率，形成相对低阻区，主要勘探F5断层破碎带，其次为断陷基底接触带。SJ3位于2200点号位置，F6断层从该处通过，由于断层影响上部出现低阻，下部出现电阻率扭曲，形成相对高阻，推测为断层破碎带上部含水，水温较低，形成低阻，下部含热水，水温高，影响电阻率，形成相对高阻，主要勘探F6断层破碎带，其次为泗县凹陷基底接触带和断层附近的岩溶。

T2线CSAMT测量结果如图3所示。浅部（100 m以上）视电阻率（ρs）值分布不均匀，说明浅部地层岩性变化较大。点号2400～2800区段的视电阻率（ρs）值明显由低变高，推断该区段为F5断层接触带。点号1500～2200段视电阻率出现明显降低，下部扭曲，推测为F6断层接触带。在F5断层两侧的电性不一致，西侧基本分为3个电性层，自上而下分别为：新生界第四系，视电阻率10～25Ω·m，厚约200 m；侏罗系上统毛坦厂组，视电阻率10～175Ω·m；震旦系下统，视电阻率大于70Ω·m，厚大于1 000 m。在点号0～1200区段，1 600 m以下为一闭合低阻区，推测为岩溶发育段，地下含水引起视电阻率降低。东侧可分为三个电性层，自上而下分别为：新生界第四系和上第三系，视电阻率10～25Ω·m，厚约180 m；震旦系下统，视电阻率大于100～1 000Ω·m，厚650～740 m；下部为上太古界五河群，视电阻率大于500Ω·m。

图3 T2线CSAMT测量结果

根据T2线CSAMT测量结果，设计SJ1钻探验证，位于1900点号位置，F6断层从该处通过。由于断层影响出现低阻，推测为断层破碎带含水，影响电阻率，形成相对低阻区。该点主要勘探F6断层破碎带，其次为断层附近的岩溶和断陷基底接触带。

T3－1、T3－2线CSAMT测量结果如图4所示。

图4 T3－1线（a）、T3－2线（b）CSAMT测量结果

T3－1线浅部（100 m以上）视电阻率（ρs）值分布不均匀，说明浅部地层岩性变化较大。其余深度的视电阻率（ρs）值沿测线方向变化均匀，说明地下岩层无明显断裂、破碎。因此，该线无断层破碎带通过。剖面基本分为4个电性层，自上而下分别为：新生界第四系和上第三系，视电阻率10～25Ω·m，厚约200 m；侏罗系上统毛坦厂组，视电阻率10～175 Ω·m，厚310～460 m；震旦系下统，视电阻率大于175Ω·m，厚大于1 000 m；下部为上太古界五河群，视电阻率大于1 500Ω·m。

T3－2线浅部（100 m以上）视电阻率（ρs）值分布不均匀，说明浅部地层岩性变化较大。点号5750～6050区段的视电阻率（ρs）值明显由低变高，推断该区段为F6断层接触带。剖面分为三个电性层，自上而下分别为：新生界第四系，视电阻率10～25Ω·m，厚约200 m；侏罗系上统毛坦厂组，视电阻率20～175Ω·m，厚260～515 m；震旦系下统，视电阻率大于175Ω·m，厚大于1 000 m。

T4线的CSAMT测量结果如图5所示，浅部（100 m以上）视电阻率（ρs）值分布不均匀，说明浅部地层岩性变化较大。从点号7200开始视电阻率（ρs）值明显变低，说明地层开始发生变化。剖面基本分为4个电性层，自上而下分别为：新生界第四系和上第三系，视电阻率10～25Ω·m，厚约200 m；侏罗系上统毛坦厂组，视电阻率10～175Ω·m，厚250～420 m；震旦系下统，视电阻率大于175Ω·m，厚710～1 240 m；下部为上太古界五河群，视电阻率大于1 500Ω·m。

图5 T4线CSAMT测量结果

综上，CSAMT测量在垂向上了解了研究区地层、岩体及构造等地质体的电性特征，有效探测了构造位置，推断了地热资源赋存空间。结果表明，浅层（100 m以浅）为第四系⁃上第三系，中层（约500 m）多为侏罗系，深部（700 m以下）为震旦系或岩体。由于受地质构造影响，推测的地层深度在研究区不同位置略有不同，不同位置的地层、岩体相对抬升或下降，而构造发育位置则多为地热提供通道及赋存空间，可为研究区地热资源勘探及钻探验证提供依据。

综合分析T1～T4线CSAMT测量结果，结合研究区热源、控⁃导热构造、盖层和热储层等信息，推测研究区地热资源赋存空间［2］，并施工SJ1钻探验证，于1 562.26 m处终孔，水温达68.38℃，抽水试验单井长期稳定产量，水量达160～180 m3／d，验证了五河盆地地热资源存在，为进一步在五河盆地寻找地热资源提供借鉴。

4 结论

（1）五河县地处五河盆地，位于EW向太和—五河断裂和NNE向的五河—合肥深断裂的交汇处，具有地热形成的地质背景条件。

（2）研究区松散层较厚，目前深部钻探工作开展极少，对深部地质地热等信息了解有限。可控源音频大地电磁法（CSAMT）研究地下介质的导电性差异，探测深度可达2 km，可用于研究深部地质地热等信息。

（3）通过CSAMT测量，推测研究区地热资源赋存空间，并施工SJ1钻探验证，于1 562.26 m处终孔，水温达68.38℃，验证了五河盆地地热资源存在。