重庆市主城区岩溶地热水资源的形成与保护

随着重庆主城区温泉产业的迅速发展,地热开发的风险性和科学管理地热资源的难度加大。本文从热源、补径排条件、持温能力、矿物组分特征等方面对重庆主城区岩溶地热水资源的形成及特征进行了分析,为地热资源的开发和管理提供参考。主城区地热水资源的储量共计342.75×108m3,主要赋存于5大高隆起背斜的三叠系嘉陵江组灰岩,盖层为三叠系上统须家河组和侏罗系红色砂泥岩地层,下部隔热层为三叠系飞仙关组砂页岩。地热水热源主要来自地热增温,地热水补给源于大气降水。其形成过程为:大气降水在华蓥山、铜锣山、大娄山及各背斜槽谷的灰岩出露区下渗形成浅层地下水,部分浅层地下水顺灰岩岩层的孔隙裂隙向深部运移,同时地热水顺构造线方向向南或北倾没端径流,在运移过程中不断溶解和富集矿物盐及微量元素,并以传导型的地热增温方式提高深部循环水的温度,在河流深切峡谷地段或构造薄弱部位出露成泉,或以人工钻井形式排泄。热储层埋深较大,一般为2 000～2 500 m,地热水深部循环缓慢、形成周期长,年龄约8 000~17 000年。近年来,人类活动,特别是隧道开挖对地热水资源造成了严重的影响,建议加强地热资源开发的监管和环境保护,以确保地热资源的可持续利用。      

四川省南江县地热地质特征研究

从地热水的形成、热储构造、地热水的补径排特征及川北地区地热地质条件对比分析等方面分析了四川省南江县的地热地质特征,结果表明:南江县地热水的形成方式为以大气降水为补给源,以地热梯度及化学热、机械热、放射热等方式增温,以岩溶管道及裂隙作为水及热的传递通道,顺层作纵向径流,在地表减压最大地段出露或人工钻井揭露排出地表形成地热水;南江县地热地质条件较为优越,通过钻井揭露,在合适的深度如2 150 m可获取较理想的地热水,具有较好的地热水开发利用前景。     

色达—松潘断块温泉水文地球化学特征及成因分析

为查明色达—松潘断块地热资源赋存状态及热源来源,以四川黑水县内3处温泉(热水塘、上达古、卡龙沟)为研究对象,采集温泉水样进行水化学分析和同位素测试,研究地热水的补给来源和热储温度。研究结果显示,热水塘温泉的地下水化学类型为HCO₃-Na型,上达古温泉和卡龙沟温泉的地下水化学类型为HCO₃-Ca型,补给水源主要为大气降水,补给高程分别为5 121 m、3 890 m、3 921 m。结合矿物饱和指数,采用SiO₂地热温标计算3处温泉的热储温度,分别为119.036 ℃、49.034 ℃、30.215 ℃。综合分析认为研究区地下热水的成因主要为大气降水经高山补给区入渗至储集层,吸取地下深部向上传导的热量和放射性元素衰变释放的热量,并与围岩发生水-岩作用形成地下热水,在断裂发育部位热水沿断裂带向上运移,最后在地表出露形成温泉。     

重庆温泉及地下热水的分布及成因

重庆地区地下热水资源较为丰富,且地下热水的分布也比较特殊。着重对重庆温泉及地下热水的分布特征、水化学特征、热储构造、形成条件和成因模式等问题进行了总结。重庆附近地下热储为三叠系中、下统碳酸盐岩,地下热水的分布受到背斜构造控制,温泉大多在高隆起背斜轴部、两翼及倾末端出露,与常见的受断裂控制的断裂-深循环型地下热水的分布不同,属于盆地-出露型的地下热水分布类型,水温为32~64 ℃,属于中低温温泉。受背斜构造的影响,地下热水主要溶滤三叠系中、下统雷口坡组和嘉陵江组碳酸盐岩,TDS为2~3 g/L,水化学类型多为SO4—Ca型,长期溶滤作用使地下热水趋于淡化,但尚未达到淡水阶段。地下热水热源主要为正常的地热增温,大气降水为其补给来源,补给区高程约为670~1 500 m。大气降水在重庆各背斜核部岩溶露头区入渗,地下水沿着背斜两翼向热储层深部径流并获得加热后,顺构造线方向自南、自北向背斜中部或向背斜倾末端径流,在河流深切的峡谷地段碳酸盐岩裸露区或埋藏区出露成泉,或在背斜两翼人工揭露形成钻井温泉和坑道温泉。     

贵州省开阳县马岔河温泉水化学特征及成因

结合马岔河区域内多年的水质分析、监测资料,系统阐述了马岔河温泉水文地球化学特征,利用同位素手段,分析了马岔河温泉的水源、补给区高程;利用Na-K-Mg三角图解法判断水岩平衡状态,判断结果为马岔河温泉属于未成熟水,只能利用SiO2温标计算温泉的热浩温度。通过分析,认为其水源为大气降水,热源为深循环加热,热储温度72．33℃,热储深度为2690m。马岔河温泉的地质成因为：在正常区域地热场环境中,大气降水沿高渗透率的岩石渗入地下,深部地下水沿断层破碎带向马岔河运移,循环加热,深部地下水在马岔河断束上涌汇集,并与近源低温地下水混合,在地势低洼处出露形成温泉。     

滇西某温泉成因模式研究

在对温泉所处地区的区域地质背景、水文地球化学特征进行分析的基础上,研究与温泉形成密切相关的热源、水源、热储、循环深度、通道、盖层等必备条件。根据分析研究成果确定了温泉的成因模式为:大气降水在研究区西部1 800 m左右的山区顺区域性断裂向地壳深部径流。在运移过程中,地下水不断从岩石中获取热量并逐渐被加热,当循环至约1 870 m深度时水温增至83℃左右,形成深部热储。地下水在水头和密度差作用下顺F1断层向地表运移并在地形有利部位出露形成了温泉群。     

四川宜宾金沙江河谷区地热资源成藏条件分析

[摘 要] 本文从地热地质背景、水文地质条件、构造条件、热储条件等几方面对金沙江宜宾段河谷区 的地热成藏条件及开发潜力进行了较为深入的论述。研究表明:该区的古地理环境有利于地表水向深部 补给、运移、往更纵深循环以及形成与深部热储充分进行热交换,有利于形成保持相对封闭的热水构造,使 深部地热水处于承压状态;热储层盖层对地下热水具有良好的保温防热扩散作用,且阻隔浅层地表水向下 运移;东西向断裂与南北向断裂或与NE、NW 向断裂的多方向构造的交切复合部位为深部地热水向上运 移排泄的极为有利构造部位;区内地下热水其热源主要是地热增温,大气降水经由深循环加热,与深部热 储层岩石进行充分的热交换,温泉水以补给地高、运移途径长、循环深、滞留时间长为特征。     

河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制

河南省栾川县九龙山汤池温泉出露于马超营断裂与葫芦沟断裂交会部位的破碎带上,热储呈带状分布。研究表明,热储属中低温地热田Ⅱ类2型,地热流体呈上升泉出露,出露标高521m,水温多为69℃,为氟.硅型医疗热矿水。温泉成因机制为:马超营断裂与葫芦沟断裂交会地段岩石破碎十分强烈,从而使地球深部的岩浆入侵,将热量向上传送,形成地热异常区(即储热断裂构造);断裂切截了地壳深部高温岩体,形成的宽度数十米至上百米的构造破碎带为地下水的渗入、运移和储存提供了空间。温泉大气降水的补给,由于断裂带内围岩蚀变强烈,经过水岩的长期接触、长时间的补给、径流及高温高压的溶滤和化学作用,为地热水中有益元素的来源奠定了物质基础。     

雄安新区地热水化学特征及其指示意义

地热流体水文地球化学研究是认识地热资源形成机制、赋存环境以及循环机理的有效手段.以我国华北平原典型的中低温地热系统——河北雄安新区为研究对象, 基于不同热储层和浅层地下冷水的水化学及同位素特征, 探讨地热流体中主要组分的地球化学起源, 评估深部地热流体的热储温度, 指示地热系统的深部热源及其成因机制.大气降水入渗、热储高温条件下的流体-岩石相互作用是雄安新区地热流体中主要组分的物质来源, 其中深层雾迷山组地热水中部分组分可能源于古沉积水蒸发浓缩过程中形成的蒸发岩盐的溶滤.雾迷山组地热水适宜利用Ca-Mg温标和石英温标计算其热储温度, 温度范围为76.4~90.6℃, 馆陶组地热水运用石英温标更为合理, 热储温度为66.2~71.3℃.雄安新区地热异常是深部放射性元素衰变热在特定的大地构造背景下聚集而形成.      

九龙县磨房沟温泉水文地球化学特征及成因浅析

磨房沟温泉为上升泉,其热水水化学类型为HCO3-Na型,矿化度较高,属高矿化度水;温泉水中Na＋、Cl-含量远远高于浅层地下水中的含量,说明温泉地热水循环深度大、径流途经长、在地下贮存时间久、淋滤溶蚀作用强烈;温泉水主要接受大气降水补给,通过地热增温,其成因模式为大气降水补给的断裂深循环型地热系统。     

山西忻州盆地地热水地球化学特征及其成因机制

地热水地球化学研究对于认识各类水热型地热资源的成因机制有重要意义.以山西忻州盆地为研究区,开展了系统的地球化学研究.结果显示,忻州盆地地热系统的形成与地壳浅部岩浆房和浅部岩石放射性元素衰变热异常无关,而是正常热流背景下地下水深循环的结果 .地热水的水化学和氢氧同位素特征均指示区内地热水补给来源于西部云中山区大气降水,大气降水由补给区入渗并向东部忻州盆地运移,循环深度为1 618.3～3 451.5 m,热储温度达48.4～91.8℃.地热水上升至第四系孔隙热储后普遍混入浅层地下冷水,最高混合比可达78%.     

桃源县热市地热田地热流体特征及成因分析

桃源县热市地热田在地热构造上位于花垣—张家界—慈利区域性深大控热断裂的北东端南东延伸带上,属断裂控制的带状热储。热异常沿热市河谷呈北西向带状展布。地热流体的补给源主要为大气降水,深部热能沿热市断层带上升到一定部位后遇到丰富的岩溶水,岩溶水吸收热能使地下水温度增高形成热水,其成因模式为大气降水补给的断裂带深循环型地热系统。结果表明:研究区温泉水温及流量动态变化较小,地下热水水量丰富,温度适宜,具有良好的开发前景。     

四川广安铜锣山背斜热储性质及地热成因模式

岩溶热储赋存丰富的中-低温地热水,是广安市地热资源勘探和开发的主要目的层。通过地热地质、地球物理、地球化学和环境同位素等方法和手段对广安地区铜锣山背斜热储性质及成因模式进行了探讨。研究结果表明:①区内地温梯度值每百米为1.8～2.0℃,水温为26～42℃,水化学类型为SO₄—Ca·Mg型,属于低温中性热矿水。②氢氧同位素显示地热水的主要补给来源为大气降水,补给高程超过1 100 m,位于区域北部的大巴山一带,具有较远的补给来源及较长的径流途径。③音频大地电磁测深解译成果和2 503 m地热钻井测温曲线揭示,牟家镇刘家沟村地下800～1 100 m存在低阻层和温度拐点,推测为导水断裂带。基于地热钻探认识、物探解译成果、水文地球化学和同位素分析结果,概化其地热成因模式为:大气降水在高隆起背斜槽谷区渗入地下,沿溶隙、管道和构造通道自北向南形成深部径流,吸收岩石热量后成为热水,并于河流深切峡谷地段以天然温泉出露或以地热井形式被人工揭露。此项研究可为广安市地热勘探、开发和利用提供科学依据。     

滇西陇川断陷盆地地热水化学特征及循环过程

通过对陇川盆地开展地热地质调查,查清其地热资源分布:盆地内共出露地热点11处,热储结构类型为带状型和层状型,盆地中部为层状型,两侧盆地边缘为带状型,其中北西部受断裂控制明显,南东部受节理裂隙控制明显。其储热层为变质岩及新近系芒棒组的花岗质砂砾岩、细砂岩;地热水受大气降水影响明显,循环深度都在1 600 m以上,大部分在1 800~2 400 m之间,主要来源于深部热源,通过断裂、裂隙及砂砾石孔隙作为导水、储水上涌通道,接收来自山区补给的地下水混合出露于地表,补给距离在1.5 km以上,如南宛河温泉温度最高,地下水循环深度最深,补给距离最远,达10 km;盆地北东和西部水温高,循环深度深。      

贵州息烽温泉控热推覆构造的发现及成因研究

根据近年来磷矿深部勘探资料,对贵州息烽温泉的构造地质条件及地热特征开展研究,获得了有关温泉地质成因的新认识。①由洋水背斜、安清断层(F₁)和温泉断层(F₂)组成的叠瓦状逆冲推覆构造体系,构成了息烽温泉地热水系统的主体及边界,该控热构造体系内地表构造与地腹构造并不统一,老地层盖在新地层上,构成顶、底两层叠置的多个热储单元,这些热储单元是地热水形成和运移的良好场所。②安清断层(F₁)使多个热储单元直接接触,从而具有密切的水力联系,为导水、导热的良好通道; 温泉断层(F₂)构成了息烽温泉区地热水系统的边界。③大气降水沿断裂通道下渗至深部的碳酸盐岩热储层中,吸收热量形成地热水,在高温高压条件下,向洋水背斜核部进行迁移,受上覆寒武系碎屑岩盖层的保护和温泉断层的限制,形成洋水背斜西翼和北端的地热资源有利富集区,最后受分支断层阻挡而自然岀露。     

太原盆地西温庄地热田的成因机制

地热田成因机制的研究是地热田资源量精细评价与有效开发的依据.在综合前人研究成果与最新地热钻井资料的基础上,通过对太原盆地岩溶热储地热系统的"源、储、通、盖"主要因素分析,建立了西温庄地热田形成的概念模型,并精细评价了地热资源量.西温庄地热田是一个在非对称性裂谷盆地的高大地热流值背景下,来自东、西山奥陶系岩溶储层裸露区的大气降水,沿着岩溶不整合面和断裂这个运移通道,从东山和西山双向补给,经盆地边界断裂进入盆地深部热储,吸热、增温后逐步在盆地中部西温庄隆起的碳酸盐岩岩溶储集层中富集、承压而形成的中低温传导型地热系统.西温庄地热田的岩溶地热系统具有封盖性能好、主力储集层段多、补给速度较快、盖层地温梯度较高等特征.表现为奥陶系岩溶热储上覆盖层包括石炭系、二叠系、三叠系与第四系,顶面埋深800~1 700 m;从上至下依次发育了峰峰组下段-上马家沟组上段、上马家沟组下段、下马家沟组上段和亮甲山组4套主力含水层段,热储层平均有效厚度累计184.6 m;地热水从补给区至盆地承压区的运移时间约2 000 a;奥陶系热储上覆岩层的平均地温梯度为3.0~4.0℃/100 m,地热水温度范围为55~75℃.西温庄地热田奥陶系岩溶热储的地热资源量精细评价结果表明,热储总量合计33.53×108 GJ,折合标煤1.14×108 t.年开采地热资源量可满足607×104m2的供暖面积,开发潜力巨大.      

长白山仙人桥温泉断裂岩溶复合型地热成因模式

长白山仙人桥温泉是我国著名的矿泉水疗养旅游胜地,阐明其成因模式对于温泉区的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定的指导意义。笔者采用地质学、水文地质学和地球物理学结合的方法对其进行了系统研究。结果表明,该区属中低温对流型地热系统,地热成因模式为断裂岩溶复合型。热储层主要为古生界寒武系和奥陶系灰岩,灰岩本身的孔渗条件较差,但后期发育的构造裂缝和溶蚀裂缝却极大地改善了热储层的储集性能;盖层主要为中生界侏罗系安山岩和安山质火山碎屑岩,封闭性较好。长白山一带的大气降水沿侧向断裂和溶蚀裂缝渗入热储层中成为地下水;然后经正常大地热流加热成为地热水,热储温度为89~118℃,循环深度为2 853~3 820m;最终地热水在区内NE向与NW向断裂交汇处富集并沿导水断裂上涌形成温泉。因此,该区断裂交汇和岩溶发育的部位是地热勘探的有利部位。该结论为该区类似地热资源的勘探提供了理论依据。     

山东半岛温泉的地热属性及其特征

从山东半岛所处的板块构造位置和局部的控热构造入手，根据地热传导的理论，对山东半岛温泉的地热属性进行研究分析，认为山东半岛温泉地热属性为濒临板缘高温地热带的板内中低温地热系统，它以偏高的大地热流值为地热背景，以局部控热构造聚敛的大地热流为热源，以地形高差影响和相应的水力压差作用为动力，入渗的大气降水吸收岩石中的热量而被加热，并沿断裂出露形成温泉地热水。以此建立起温泉的构造模式。     

贵州息烽温泉地质成因分析

贵州息烽温泉富含氡、锶等对人体有益的微量元素。在分析息烽温泉形成的地质背景基础上,利用构造地质、水化学和稳定同位素等手段,对温泉的成因进行了研究。研究表明,息烽温泉水源为大气降水,热源为深循环加热,循环深度约3 000m,热储温度达100℃以上。在洋水背斜北倾伏端,地热水受碎屑岩阻隔并混合浅表地下水而排出。为保障息烽温泉的可持续性,其周边磷矿勘探、开采的同时,应加强地热水的勘查和保护工作。     

赣南断褶山地对流型地热系统特征及成因——以石城县楂山里地热系统为例

摘要: 赣南地区构造运动强烈,形成较多的地热水,是我国地热资源开发利用的重点地区之一。文章以赣南石城县楂山里地热系统为例,探讨了赣南断褶山地对流型地热系统的特征及成因,对寻找地热资源及开发利用清洁能源具有实际意义。石城县楂山里地热系统为典型的赣南断褶山地对流型地热系统,以NNE向断裂提供的大地热流为热源,以受迫对流为机制,大气降雨通过断裂带裂隙入渗并深循环,汲取围岩热量和深部岩浆岩放射性热量后形成地热水,在地形高差和水压力差作用下形成环流,沿导水裂隙在地势低洼地带出露后形成温泉。