徐凤姣,谢兴兵,郭全仕,周 磊,王新宇

(1.中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,江苏南京211103;2.中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074;3.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室,湖北武汉430100)

地热资源作为新型接替能源,因其具有可再生、节能及环保等特点,越来越受到广泛重视[1]。据中国大陆地区大地热流数据汇编显示,我国地热资源十分丰富,具有东高、中低、南高以及西北低等特征[2-3]。其中,深层(3～10km埋深)干热岩地热资源总量为20.9×106EJ,相当于714.9×1012t标准煤,是极具开发潜力的战略接替能源[4]。

应用于地热资源勘探的地球物理方法以间接勘探方法为主,主要依据岩石物性参数与温度的相关性开展研究。目前,常用的方法主要有重力法、磁法、电磁法、以及地震方法等[5-9]。大地电磁法(MT)因具有勘探深度大、工作效率高和成本低廉等优点,已成为深层地热勘探最常用的方法之一[10-13]。常规MT资料处理解释主要基于电磁感应理论,然而,地下岩石在低频电磁场作用下,会同时发生电磁感应和激发极化现象,此时的岩石电阻率是一个随频率变化的复电阻率[14-18]。多年来,国内外学者在考虑激电效应的MT正演方面做了很多研究。1978年,PELTON等[19]基于实验结果,提出由激电效应引起的复电阻率随频率的变化规律能用Cole-Cole模型表示。随后,罗延钟等[20]基于电子导体激发极化的电化学机理,通过研究过电位充、放电特性和频谱特征,建立了面极化和体极化的等效电路和数学模型,从而在理论上证明了采用Cole-Cole模型描述激电复电阻率频谱的合理性。……