地热气体研究进展

地热气体是地球内部物质和能量的信息载体,是地热研究的重要对象。地热气体主要包括CO_(2)、H_(2)S、H_(2)、CH_(4)、N_(2)、O_(2)等常量气体和He、Ne、Ar、Kr等稀有气体。这些组分的来源有幔源、壳源和大气源。经过100多年的研究,人类对地热气体的化学成分与同位素组成特征,如^(2)H、^(13)C、^(34)S、^(3)He、^(4)He、^(20)Ne、^(39)Ar、^(40)Ar、^(85)Kr、^(81)Kr等,获得了基本认识并应用于不同来源气体混合关系,控热构造,热储温度,流体循环,热源构成等问题的研究。此外,气体研究也在地热开发过程中的腐蚀结垢防治和减碳贡献评估等方面有重要意义。近年来,我国在地热气体研究方面取得了显著进展。未来需要统一样品采集、贮存和测试方法,建立相应的技术标准,进而建成归一化标准的地热气体大数据。在碳达峰、碳中和的“双碳”目标的重大需求牵引下,进一步探索地热气体定年、伴生资源成因、控热构造识别等方面的发展,进而为应对气候变化和实现地热能科学可持续开采奠定基础。

高频大功率CSAMT发射技术研究

近年来,随着我国对矿产资源需求量的逐年增加,人工源大地电磁法作为地球电性探测的感应类电法得到了迅猛发展,自主研制的地球物理仪器陆续推出.电磁法仪器的出现逐步摆脱了对国外相关仪器的依赖,可控源音频大地电磁法(CSAMT)发射机作为该方法的电偶极子源具有举足轻重的作用,然而,当前野外施工所用的CSAMT发射机普遍存在高频电流发射受阻,发射功率较小,收发距的大小受到很大的限制;到低频区,较小的收发距,使得接收机进入近场区,待后续数据处理时需要做近场校正,不仅增加了一个校正工序,也带来了校正数据误差,同时,较小的收发距,限制了野外施工的效率.另外,随着CSAMT的研究逐步深入,CSAMT三维阵列式探测也逐渐引起学者的重视,实现高频大电流的发射,为CSAMT三维阵列式探测提供了有利支持.本文详细分析了实现高频大功率发射技术的方法,通过模型建立和方程求解,获得了影响发射电流的主要因素,进而,有望达到高频发射电流大于低频发射电流的目的.

音频大地电磁法在探测地下水中的应用——以湛江南木水为例

本文通过在广东省湛江市省级生态农业示范区——南木水地区进行地下水探测拟解决当地的生活用水问题.该区域主要为燕山期花岗岩,本文采用了音频大地电磁法(AMT)勘探方法,从构造分析出发,选择三个有利区域(分别为A、B、C、区),布设了10条AMT勘探线,共166个测点,进行野外数据.对野外数据进行了一系列预处理、反演和电阻率成像得到各线的剖面图.分析研究剖面图和切片图,确定了三个可能含水的低阻带以及三口钻井的位置.其中C区已经打井取水,出水50 m^3/h,很好地验证了AMT方法在硬岩地区进行地下水探测的实用性和有效性.