基于水化学的沂源盆地地热田成热模式探讨

沂源盆地地热田为低温水热型岩溶热储地热系统,盖层为古近系、白垩系、石炭系,热储层为寒武纪、奥陶纪碳酸盐岩,区内发育的深大断裂如上五井断裂、韩旺断裂、傅家庄断裂等为沟通深部热源的良好通道。为掌握地热田热水的补给来源、热源、地热水年龄,进一步分析其形成机理,采集地热水样品进行了地热水水文地球化学分析、气体及其同位素分析。结果表明,该地热田地热水水化学类型为HCO3·Cl·SO4Na·Ca型、HCO3Ca·Mg型,矿化度小于1g/L;地热水补给来源为大气降水,具深循环特征;热源以壳源为主;地热水年龄10.51ka B.P.,为古地下水。结合地下水循环机理,将其地热水形成机理总结为小型断陷盆地深循环承压型。     

河南清丰地区岩溶热储地热地质特征

以河南清丰地区区域地质构造、地震资料解释为基础,结合最新的地热钻井资料,分析研究区奥陶系岩溶热储地热地质特征和水化学特征,建立地热田成因模式,精细评价地热资源量。结果表明:清丰地区地热田成因模式是以太行山山脉和鲁西南隆起区的大气降水为补给水源,以岩溶不整合面和深大断裂为运移通道,经过长距离搬运,在内黄凸起奥陶系碳酸盐岩储集层中富集的中低温传导型地热系统。奥陶系岩溶热储层顶板埋深为1.2～1.3 km,产水贡献能力由大到小依次为峰峰组、下马家沟组和上马家沟组;平面上,NE—SW向断裂发育处是岩溶热储富集的有利区;地热水水质类型为SO_4·Cl-Ca·Na型;地热田奥陶系岩溶热储地热资源总量为9.90×10~8 GJ,折合标准煤为3.38×10~7 t,年可开采地热资源量可满足180万m~2的供暖面积,具有良好的市场开发前景。该结果为河南清丰地区的地热资源开发提供指导。     

沂源县南麻-悦庄盆地地热资源成因及开发利用前景分析

地热资源作为一种绿色、可持续利用的矿产资源备受关注。沂源县位于鲁中低山丘陵区,基岩大面积出露,大部分地区缺少地热形成的保温盖层,南麻悦庄盆地为中、新生代沉降盆地,是沂源县地热形成最为有利的区域。在分析南麻悦庄盆地地热地质钻探、岩屑编录、产能测试、水质化验,以及浅层地温孔测温等成果及数据资料的基础上,对盆地构造及地层发育特征、水文地质、地热地质、地温场特征等进行深入综合研究;发现寒武奥陶纪碳酸盐岩裂隙岩溶热储是盆地内主要热储层,推测在盆地东北部热储层温度最高可达60℃,盖层为其上的石炭纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪和第四纪地层,盆地沉降中心发育厚度超过900m,保温效果好,地热水来自盆地南部大气降水入渗后径流补给,热源以深部热流为主,断裂构造沟通深部热流也是盆地内热储层的增温热源之一,地热水中偏硅酸、碘化物含量达到医疗热矿水浓度。构造附近或交会处浅层地温明显升高的区域为进一步地热勘查的靶区,开发利用建议以地热为主题打造康养、旅游特色文化村（镇）。     

济南西北部碳酸盐岩热储特征研究

济南市作为"中国温泉之都",其地下赋存丰富的地热资源,近年来随着地热资源广泛开发利用,产生了良好的生态和环境效益。为了查明济南西北部碳酸盐岩热储地热地质特征,采用地热地质调查、物探、地热钻探、产能测试以及样品测试分析等手段,对区内碳酸盐岩热储地质条件、热储特征、地温场特征以及水化学特征等进行分析研究,查明了区内碳酸盐岩热储层主要为寒武纪和奥陶纪灰岩,热储顶板埋深400~700m,燕山晚期岩浆岩侵入活动及地壳运动形成的一系列断层和裂隙,沟通了深部热源,为地热水的富集和运移提供了空间和通道,热储层岩溶裂隙发育,单井涌水量可达2400~2640m^3/d,水化学类型为HCO3-Ca·Mg型和HCO3·SO4-Ca·Mg型,矿化度为345.00~531.11mg/L,属于淡水,水中含有较为丰富的对人体健康有益的微量元素,锶含量达到饮用天然矿泉水标准,可命名为含锶型天然饮用矿泉水。区内地热水和矿泉水综合开发将大大提高开采利用价值,为地方合理规划和可持续开发提供科学依据。     

雄安新区高阳地热田东北部深部古潜山聚热机制

为查明雄安新区深部碳酸盐岩热储的赋存特征与聚热机制,中国地质调查局近两年组织实施的雄安新区地热清洁能源调查评价工作,综合地温场背景、深部地质结构、凹凸相间构造格局、深浅断裂系统控热导热、地球物理场特征、区域水动力场、水化学场与温度场的多场耦合指示等综合探测手段,分析总结了高阳地热田东北部深部古潜山地热资源的最新勘查成果,阐述了雄安新区深部高温古潜山热田的聚热机制:①受太平洋板块向西俯冲影响,华北克拉通东部破坏明显,岩石圈、地壳厚度大嵋减薄,有利于幔源热向浅部的传导;②区域马西断层等深大走滑断裂切穿了岩石圈,有利于深部的幔源热物质和深部岩浆上侵入地壳;③热流由低热导率的凹陷区向高热导率的凸起区聚集,地下水沿断裂的深循环对流加热,区域岩溶地下水的汇流区等也有一定的聚热效应。在雄安新区深部碳酸盐岩热储聚热机制理论指导下,在高阳地热田东北部古潜山布设施工了两眼高温、高产地热井,井口水温分别达到109.2℃,123.4℃,揭示验证了雄安新区深部存在地热开发的第二空间——蓟县系碳酸盐岩热储,深部碳酸盐岩地热水温度高、流量大、开发潜力巨大。研究成果对雄安新区乃至华北盆地高温、高产地热井位的布设与深部碳酸盐岩热储开发利用的科学部署具有很好的示范与指导意义。      

广西贵港市桥圩盆地地热地质条件与地热资源开发前景

为探讨广西中-新生代盆地地热资源的勘探、开发前景,文章在充分搜集大量资料的基础上,根据盆地地热资源形成的原理,结合桥圩盆地地热地质条件,对桥圩盆地地热的热源、储层、盖层条件进行分析研究.结果表明,桥圩盆地具备完善的热储、盖层条件和热水通道条件,热源条件较好,具有形成热传导型地热田的地热地质条件,勘探与开发前景良好.     

渤海湾盆地南乐地热田特征及其成因分析

为探究渤海湾盆地南乐地热田的岩溶热储特征及地热田成因机制,基于物探和地质资料,对渤海湾盆地南乐次凸地热田的热储展布规律、水化学特征、运移通道以及地温场等因素进行了剖析,构建了地热田成因概念模型。研究表明:南乐次凸地热田存在加里东、印支-海西、燕山、喜山4期奥陶系风化壳岩溶热储,顶板埋深1 427~2 135 m,有效厚度累计46.2~91.7 m;具有良好的盖层,地温梯度高达3.04~3.24℃/hm,地下水类型为SO₄+Cl-Na+Ca-B型;地热田形成于较高的大地热流、渤海湾陆内裂陷盆地-东濮凹陷西斜坡带背景下,受西部太行山区和东部鲁西南山区裸露基岩大气降水的共同补给,进入基岩的冷水深部循环受到热流的"热折射""热流再分配"效应以及兰聊断裂摩擦生热等的共同加热、增温,沿区域内不整合面以及断裂向上运移、富集,最终形成了以奥陶系为热储的传导型地热田系统。南乐次凸地热田奥陶系岩溶热储可采地热资源量为1.02×109 GJ,折合标煤3.50×107 t,可满足供暖面积12.37×104万m2,具有良好的开发市场前景。研究成果对南乐地热田乃至渤海湾盆地的岩溶热储开发利用具有较好的指导意义。      

银川盆地地下热水形成的地质条件分析

从银川盆地岩石圈和莫霍面的变化特征、地壳热结构特征、活动断裂和基底构造特征几方面分析论述了盆地地热形成的地质构造条件 ;通过分析盆地内新生界地层岩性及其垂向变化、储盖层条件、盆地地形地貌特征 ,讨论了盆地地热水形成的水文地质条件。     

济宁市南部地热资源分析

济宁市南部地处鲁西南潜隆之济宁凹陷,经地质调查、物探、钻孔验证等分析表明,济宁城区南部地热属层控岩溶裂隙型层状热储中低温地热田,经初步概算,区内奥陶系灰岩热储地热资源总量为3.424×1017J,折合标准煤1.17×107t,开发利用前景十分可观。     

泰安市桥沟地热田水文地球化学特征及其成因分析

桥沟地热田地处泰安市徂徕镇桥沟村西,20世纪70年代初被发现,为带状热储型的低温地热资源。笔者通过对该地热田已有钻探和地热地质资料分析,结合本次开展的地热地质调查、地温场调查、水文地球化学测试等工作,探讨地热水的主量元素、微量元素、放射性元素、同位素等组分特征,研究了地热水的补给来源、形成年龄及成因,建立了泰山岩群热储—第四系黏质砂土和寒武纪灰岩盖层—断裂构造型深循环对流通道—大地热流热源的热储概念模型。桥沟地热田地热水以阳离子Na~+、Ca~(2+)和阴离子SO_4~2-、Cl~-为主,为SO_4·Cl-Na·Ca型。为氟水、偏硅酸水型理疗热矿水,对皮肤病、关节炎等疾病有特殊的医疗作用。地热水主要来自于大气降水,受大陆溶滤水演化影响,以"次现代和最近补给的混合"为主,经计算,形成年龄为20.41～30.21a。通过K-Mg温标和玉髓温标推测深层热储层温度仍有上升空间。地热流体的成因起源事关地热资源利用的可持续发展,希望能够对该地热田地热资源的开发利用提供数据支撑。     

莱芜市冷家庄地热田地质特征浅析

莱芜市冷家庄地热田地热资源类型属层状兼带状,热源为高庄-冷家庄断裂沟通导热,盖层是第四系、古近系、石炭-二叠系。热储层为奥陶纪灰岩,该热储层顶板埋深2 100m左右,热储层厚度由南向北逐渐增大,地热流体中富含氟、锶、偏硅酸等微量元素,为结垢非常严重,锅垢很多的腐蚀性水。经计算,奥陶纪热储层单井可采资源量为7.83×105 m3/a。     

鱼台凹陷边部玄武岩覆盖区地热勘探方法及应用效果

研究区位于鱼台凹陷边部,上覆较厚的沉积地层,为地热形成提供了良好的盖层,热储层为奥陶纪马家沟群,其顶板埋深均超1000m,最大埋深可达3000m。理论上在该地区开展地震勘探寻找目标体是一种效果较佳的物探方法,但地表下约300~600m隐伏新生代玄武岩,其对地震波具有强屏蔽作用,造成玄武岩下伏地层的地震反射信息很弱,甚至无地震反射信息,严重影响玄武岩下伏地层的成像效果;CSAMT法在该低阻沉积地层覆盖区电磁信号同样存在低阻屏蔽,衰减很快,近场效应明显,勘探深度不超过1000m。本文以区域重力场对嘉祥断裂初步推断为基础,大地电磁测深（MT）为主,常规电测深为佐证的物探手段,能够较好地降低玄武岩及低阻屏蔽的影响,提高深部勘探能力,划分地热盖层与热储层的分界线,圈定导热导水构造,最终获得鲁西南地区温度最高的灰岩热储地热井。     

临沂市柳航头地区地热资源特征研究

区域地质调查和地热地质勘探资料显示,临沂市柳航头地区区域构造发育较强烈,大气降水通过构造破碎带向地下深部运动,深部寒武-奥陶纪灰岩岩溶地层厚度可达1 500余米。区域地下水在深部渗透性较好的岩溶地层内径流,向柳航头地区运动过程中,不断受到地球深部热源的地温加热而形成地热水,寒武-奥陶纪岩溶地层成为热储层,其上覆地层导热率较低,是较好的盖层。结合研究区内的地热井深部测温数据和地热水化学特征数据,建立柳航头地区地热概念模型。     

山东菏泽地区地热田地质特征

菏泽地热田内蕴藏着丰富的地热资源，地质构造条件、热储地质条件都比较有利，是开发地热资源的有利地段。区域地质构造主要为聊考断裂和曹县断裂，热储层分2大类呈双层结构，上部为新近系孔隙-裂隙热储，下部为奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶热储。该区地下热水是50年前形成的，水中氟、偏硅酸达到矿水命名浓度，为氟水、硅水；锶已接近锶水；偏硼酸已接近矿水浓度，还含有F^-，H2SiO3，HBO2，Li等多种对人体有益的矿物元素，可作为采暖，洗浴等用水。     

山东省菏泽郓城地区地热资源赋存条件评价

山东省菏泽郓城地区地热资源丰富,主要赋存于奥陶系和寒武系灰岩中,为估算评价该区的地热资源,在收集资料、野外勘查的基础上,施工1眼地热井,结合收集该区30余眼地热井资料,基本查清了郓城地区的地热赋存条件,确定奥陶系和寒武系热储为本次研究对象,对郓城地区地热流体质量进行了评价,地热资源量进行了计算。评价结果,为持续做好郓城地区地热资源开发利用工作,带动当地经济发展,构建能源节约型社会提供了数据支持。     

基于水文地球化学特征的黄河流域(济阳段)地热水成因机制研究

黄河流域(济阳段)地热资源丰富,阐明地热田的成因机制对区域地热水资源的开发利用和黄河流域高质量发展具有重要意义。以黄河流域(济阳段)齐广断裂以南灰岩热储为研究对象,进行水化学分析和同位素分析,结果表明研究区地热水水化学类型主要为SO₄·Cl-Ca·Na型、SO₄-Ca·Na型、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型、SO₄-Ca型,地热水总体上受大气降水的入渗补给,地热水补给区高程范围为497.81～2117.97m,地热水属于亚现代与近期补给的混合水和现代水。     

塔里木盆地顺北地区一间房组台地碳酸盐岩异常泥质含量与断裂带距离及裂缝发育关系

在塔里木盆地顺北地区奥陶系走滑断裂带寻找碳酸盐岩"断溶体"型油气藏成为近年来油气勘探的热点。多口钻井显示顺北1号主走滑断裂带"断溶体"裂缝发育部位普遍具有异常高的自然伽马测井值。因此,可以根据异常高泥质含量参数来反映裂缝发育程度,进而指示含泥"断溶体"储层的发育位置。首先利用GeoEast软件提取了顺北1号走滑断裂带T₇4界面（一间房组顶）相干体属性并进行了断裂解释。根据5口井一间房组自然伽马测井数据,探讨了台地碳酸盐岩走滑断裂带断核和损伤带异常高泥质含量值与主干断裂带距离和裂缝发育程度之间的关系。结果表明:顺北地区奥陶系一间房组台地碳酸盐岩沉积环境稳定,背景泥质含量较低;NE向主走滑断裂带核部和裂缝发育部位的泥质含量远高于台地碳酸盐岩背景值,具有随着离主干断裂带距离增大和裂缝发育程度下降而降低的变化趋势,最终接近其背景值。由此表明,可利用自然伽马测井计算泥质含量,间接指示走滑断裂带"断溶体"储层发育程度。该研究为深层-超深层走滑断裂带储层评价提供了一种新的思路。      

菏泽地区奥陶系地热单井开采权益保护范围的研究

菏泽地区地处鲁西南黄泛平原,中低温地热资源丰富,具有良好的开发应用前景。目前菏泽地热的开发利用正处于起步阶段,地热资源的开发利用主要以奥陶纪热储层地热水为主。该文对奥陶系地热单井产能测试和开采权益保护范围进行了描述,对区内地热资源开发利用和地热资源规范管理起到一定的指导作用。