在碳中和2060的国家战略背景下，新能源的勘探开发将起到至关重要的作用。地热是一种清洁可靠稳定的可再生能源，其在我国分布广泛。研究不同地区地热的形成模式有助于掌握地热资源的可持续开发情况。然而，地热的开发利用主要集中在人口密集、开发度高的城镇地区，对地热地球物理探测提出了挑战。尝试新型地球物理探测方法是该领域亟需解决的首要问题。

微动阵列探测方法采用背景噪声为信号源，是一种非侵入式新型地球物理探测方法。本文在城镇环境下，采用嵌套正三角的观测阵列采集连续背景噪声成像信号（图1），通过采用系列数据处理方法压制强烈人文工业干扰，采用空间自相关法提取获得频散曲线（图2）。通常情况下采用遗传算法进行S波速度结构反演，本文获得面波频散曲线后，直接计算Vx，可将相速度频散曲线（Vr-f曲线）转换成视S波速度Vx随深度的变化曲线(Vx~H曲线)，再通过插值、光滑计算，最终获得了精度较高的视S波速度剖面（图3），揭示出研究区断裂破碎情况以及延展形态，同时据此建立了相应的地热资源形成模式图（图4），为后续的地热开发利用提供依据。

图1 观测阵列及部分实测微动信号

图2 瑞雷波频散曲线

图3 微动阵列探测方法获得的视S波速度剖面图

图4 研究区地热资源形成模式图

该成果的创新点包括：1.微动阵列探测方法可以有效压制人文工业等干扰，获得可靠探测结果；2.采用经验公式获得的视S波速度进而获得的剖面可以有效刻画隐伏断裂等构造；3.依据微动探测结果建立地热资源形成模式。

该项成果可为后续地热资源勘探与开发提供一种新思路。研究成果可直接应用于场地级别的探测工作，研究靶区地热构造，精查地热资源、地热钻孔选址、圈定地热开发远景区，为精细估算地热资源量并提出合理的地热利用开发方案提供地球物理依据；同时也可直接应用于区域级别的探测工作，探明该区域现阶段可供开发利用的地热资源量及其分布情况，精细评价地热资源储量等，降低开发风险，减少不必要损失，以实现地热资源规?；⒖沙中?。

研究成果2022年发表于国际勘探地球物理方向顶级学术期刊《Geophysics》（Tian, B., You, Z., Wang, G., & Zhang, J. (2022). Building a geothermal formation model using microtremor array measurement. Geophysics, 87(1), B23-B30.）

【作者简介】

田宝卿，博士，就职于中国地震局地球物理研究所，主要研究方向为背景噪声成像、微动探测理论与方法、地震勘探理论与方法等，具体实践研究方向包括地热勘探与开发、城市地下空间精细探测、碳封存地球物理监测等。先后主持参与了多项国家重点研发计划、国家自然科学基金、大中型企业委托科技攻关项目等。以第一作者在Geophysics、Engineering Geology等国际SCI期刊上发表学术论文十余篇。E-mail:tianbaoqing@cea-igp.ac.cn