從vct探測儀探測儀確定地?zé)峋话咐治稣摴枮I地?zé)豳Y源特點及勘探定井思路

1、從VCT探測儀確定地?zé)峋话咐治稣摴枮I市主城區(qū)地?zé)豳Y源特點及勘探定井思路 王國文1 寇偉21. 黑龍江省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所 2. 鄭州地象科技有限公司摘要：根據(jù)VCT大地電磁成像探測儀在哈爾濱市主城區(qū)勘探定井的成功案例，簡單分析論述了哈爾濱主城區(qū)地?zé)豳Y源特點和地?zé)豳Y源勘探定井的思路。關(guān)鍵詞：哈爾濱，主城區(qū)，地?zé)豳Y源，勘探定井一、VCT成像探測儀在哈爾濱市區(qū)地?zé)豳Y源勘探定井案例2017年7月，黑龍江省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所水工環(huán)院和鄭州地象科技有限公司受哈爾濱百強(qiáng)水上樂園有限公司委托，在其位于哈爾濱市先鋒路東段、阿什河西約600米的場區(qū)完成了地?zé)豳Y源勘查物探確定井位工作，并于2018年4月中旬開始鑿井施

2、工，5月底終孔，鑿井深度2133米，連續(xù)進(jìn)行近一個月降壓試驗，出水量為5立方米/小時，井口出水溫度53C。1、勘探區(qū)域地質(zhì)背景。從區(qū)域地質(zhì)資料上來看，哈爾濱市位于松遼盆地的東北邊緣地區(qū)，勘查場區(qū)距阿什河西側(cè)約600米，處于阿什河大斷裂西側(cè)下盤。東南方向的阿什河呈龍形盤踞，說明此處地質(zhì)構(gòu)造交錯復(fù)雜。周邊區(qū)域地表均為第四系全新統(tǒng)Qh，向下至2000米深度均為白堊紀(jì)地層。2、勘探區(qū)域地形及線路設(shè)計。由于施工場區(qū)面積不大，西側(cè)和北部房屋較多，只有南部為可施工場地；而在房屋附近和東北部空地都有高壓電纜，對探測采集地層信號產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。由于受場地施工條件及電磁干擾較大的限制，我們盡可能向外延伸、加長探測線

3、路，并將探測點間距壓縮為3米/點。沿東西向和南北向各探測了3條線路，合計探測點數(shù)378個，每個探測點都包含了自地面到地下4000米深度的567個分層信息（從地面到2000米內(nèi)的分層間隔為5米），全部探測數(shù)據(jù)約有21.43萬個。3、勘探分析結(jié)果。根據(jù)對6條探測線路剖面圖進(jìn)行的綜合分析與對比，推斷在施工場區(qū)內(nèi)的南部存在明顯的東西偏南張性斷裂構(gòu)造，基本上垂直于阿什河斷裂構(gòu)造。推斷依據(jù)：南北向探測3、4、5線的前段含水裂隙發(fā)育較好，后半段深部測值逐漸升高、高值之上低值藍(lán)色塊表征的含水裂隙明顯向南傾斜；而3、4、5線從南墻起點開始，深層卻出現(xiàn)由南向北傾斜、與后段方向相反的藍(lán)色塊含水裂隙，多層含水裂隙都在

4、此匯集形成V形斷裂構(gòu)造特征，在東西向2線剖面圖上可以看出，中后段切割張性含水?dāng)嗔褞?，裂隙發(fā)育且深度可達(dá)4000米。由此可以推斷此處為東南向張性次級斷裂帶的中心位置。4、鑿井、測井及勘探結(jié)果對比。根據(jù)巖屑錄井及物探測井資料顯示：從793米至終孔深度2133米共有47個含水層，累計厚度206.9米；測值偏低的干層52個，累計厚度207米。在勘探定井報告中由VCT成像剖面圖顯示并列出的自895米至2500米共有13個明顯的含水層，至實際終孔深度有9段含水層；預(yù)測主要給水層位975-1255米、1395-1635米、1740-1970米范圍內(nèi)，與測井報告顯示的出水層吻合度較高。5、對于該地?zé)峋删Ч?/p>

5、評價。單從成井結(jié)果來看，出水量僅有5方/小時、出水溫度53C，出水效果并不十分理想。若是從水文地質(zhì)構(gòu)成來看，在哈爾濱市主城區(qū)范圍第四系厚度3060米，其下至2000米深度內(nèi)均為白堊紀(jì)地層，以泥巖為主，夾薄層粉砂巖和細(xì)砂巖，能夠在貧水的白堊紀(jì)地層找到斷裂構(gòu)造，鑿井出水已實屬不易。據(jù)了解，在哈爾濱市主城區(qū)已施工的地?zé)峋袩o成功案例，基本為干孔。在阿什河以東沿岸區(qū)域施工的地?zé)峋?，僅有伏爾加莊園的地?zé)峋鏊疁囟冗_(dá)到32C，但出水量不足5方/小時。二、鑿井成功后對哈爾濱市主城區(qū)地?zé)豳Y源特點的幾點思考按照大多數(shù)可查到的論文的觀點，認(rèn)為哈爾濱位于松遼盆地中部幔隆地區(qū)，由于地殼薄化及地殼頂部上拱，形成地臺型

6、裂谷使巖漿上溢，深部有多層熱源疊加，使得哈爾濱地區(qū)具有高熱流、高地溫及高地溫梯度特征，地?zé)岙惓У牡販靥荻却笥?oC/100m。而我們在實踐中對哈爾濱地區(qū)地?zé)豳Y源特點的進(jìn)行了探索和總結(jié)，得出以下不同的認(rèn)知：1、哈爾濱市主城區(qū)不具有松遼盆地的“三高”地?zé)崽卣?。松遼凹陷盆地內(nèi)有隆起區(qū)、凹陷區(qū)、邊緣區(qū)、斷裂構(gòu)造區(qū)等諸多地質(zhì)形態(tài)，哈爾濱地區(qū)位于松遼盆地的北東部邊緣地帶，既不不屬于幔隆導(dǎo)致薄殼化高地溫地區(qū)，也缺乏地殼強(qiáng)烈運動形成裂谷型高熱流斷裂構(gòu)造，厚度近2000米白堊系泥巖的導(dǎo)熱率低，導(dǎo)致地溫梯度明顯低于松遼盆地的平均值。2、哈爾濱市主城區(qū)泥巖過厚、砂巖層薄，從而導(dǎo)致富水性極差。從古地形、古地貌來看，

7、哈爾濱市主城區(qū)處于遠(yuǎn)物源區(qū)，以細(xì)顆粒沉積為主。哈爾濱市主城區(qū)的白堊紀(jì)地層結(jié)構(gòu)自上而下為第四系，白堊系嫩江組、姚家組、青山口組、泉頭組、登婁庫組，之下間或為侏羅系，二疊系，石炭系。資料顯示，從嫩江組開始到姚家組、青山口組都是以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，局部夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖；到泉頭組開始出現(xiàn)少量的細(xì)砂巖層，至登婁庫組的三、四段細(xì)砂巖逐漸增多，而只是到登婁庫組的一、二段才出現(xiàn)含礫細(xì)砂巖、個別有間雜粗砂巖。由于中、上部白堊系沉積層以泥巖為主，夾有少量的粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，缺少明顯的斷裂構(gòu)造，致使巖層的孔隙、裂隙不發(fā)育，地下水的貯存和運移空間小；加之中上部存在著巨厚的泥巖起到了良好的隔水作用，使地下水缺

8、少補(bǔ)給來源或者補(bǔ)給微弱，造成白堊紀(jì)地層富水性極差。3、哈爾濱市主城區(qū)缺少富水性好的斷裂構(gòu)造。哈爾濱市區(qū)有松花江及阿什河斷裂，均為深大斷裂帶。然而，即使是深部較大規(guī)模的張性斷裂構(gòu)造，受白堊系沉積層過厚的影響，在淺部及中部軟質(zhì)巖層中斷裂構(gòu)造規(guī)模明顯減小，而在斷裂帶中多為泥質(zhì)充填導(dǎo)致孔隙度減小、滲透性變差，斷裂構(gòu)造中的含水裂隙發(fā)育較差，很難形成較好的富水帶。即使有張性含水?dāng)嗔褬?gòu)造，也多屬于低孔隙度、低滲透率巖層，出水量亦不會大。因此，在哈爾濱市主城區(qū)開發(fā)地?zé)豳Y源對成井的出水量和出水溫度的期望值不能高。三、哈爾濱市主城區(qū)地?zé)豳Y源勘探定井思路1、以找斷裂構(gòu)造為目標(biāo)。鑒于哈爾濱主城區(qū)白堊紀(jì)上統(tǒng)泥巖發(fā)育，地表水下滲通路少而差，所以勘探地?zé)豳Y源定井時，首先是要找相對明顯、規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造，只要有一定規(guī)模的張性斷裂構(gòu)造，地表水才能通過斷裂中發(fā)育的裂隙順利向下滲透，在深層形成含水熱儲層。2、以深層含水裂隙對流導(dǎo)熱為熱源。只要斷裂構(gòu)造規(guī)模足夠大、含水裂隙發(fā)育足夠深，通過深層裂隙含水的對流導(dǎo)熱作用，將地殼深部的地?zé)崮軅鲗?dǎo)至淺中層含水層內(nèi)，形成明顯高于同層地溫的出水溫度。3、在砂巖含量相對較高的區(qū)域定井。白堊系的嫩江組、姚家組、青山口組多為泥巖為主，夾有少量的粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，透水性差；而泉頭組、登婁庫組的砂巖成分較多。要根據(jù)勘探結(jié)果選擇砂巖含量較大、距地表較近的區(qū)域定井，才能確保出水量