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。     

赣东德兴市万村地热资源找矿潜力分析

赣东德兴市万村地热区位于怀玉山褶皱断裂隆起带的西北部,区内地热资源主要沿北北东向遂川-德兴深断裂呈带状分布。形成万村-李宅地热资源带,目前区内沿断裂发现了10余处温泉出露点和多个地热异常点,这直接为区内进行地热水勘查提供了方向。在充分收集资料、地质调查、物探测量的基础上分析研究,本区具有较好的地热水成矿地质条件,其导热导水构造、热储层、隔热保温层等构成了完整的热储构造系统,显示了区内具有较好的地热水找矿潜力。     

苏北盆地中低温地热资源成矿模式研究

苏北盆地为中新生代"裂谷型"拉张盆地,沉积了厚度较大的古近系、新近系及第四系地层,其特殊成因,决定了其具有相对较高的大地热流和相对较大的地温梯度,同时也造就了该地区丰富的石油资源及地热资源。苏北盆地地热主要有传导型地热系统(孔隙型地热及构造裂隙型地热)及对流型地热系统,各种类型地热资源的形成及分布皆呈特殊规律。孔隙型地热资源主要呈层状分布,广泛发育于盐城组底部砂、砂砾层中,40℃以上的地热水主要赋存于底界大于800 m的盐城组;构造裂隙型地热资源主要发育于盆地北缘的嘉山—响水断裂、盆地南缘的控盆断裂(如扬州—如皋断裂及金坛—如皋断裂)及建湖隆起两侧弧形断裂构造带等;苏北盆地隆起带边缘浅部松散层存在多个地温异常带,这些异常带与深部隐伏对流型地热资源相关,是深部地热资源的找矿标志,通过对小洋口地热田成因分析,推断盐城市地热异常带之下隐伏着中温地热水资源。     

天津地热资源现状与可持续性开发利用问题

天津地区地热资源十分丰富，至2005年底，已有地热井269眼，年开采量2564万m^3。但地热资源利用率最高为62．4％，地热尾水回灌率不到8％，是一种粗放的开发利用模式。笔者从实现地热资源可持续开发利用角度出发，针对天津地区不同热储层的特征，在阐述天津地热资源开发利用现状的基础上，针对所存在的缺乏统一规划、地热利用率低和回灌量少等问题，针对不同的开采类型区制订了相应的保护措施及保护目标，提出了分区管理、总量控制、强度控制、利用方式控制和优化配置的保护原则，为有限、宝贵的地热水可持续开发利用提供技术保证；并提出地热资源必须走回灌开发道路，增加回灌井，提高回灌率是实现地热资源可持续开发利用的重要保障。     

江西地热控制因素研究

江西地热资源为赋存于断裂裂隙中的水热对流型地热水,这一特性决定了地热水的形成与分布与断裂构造有着密不可分的联系。现出露的地热,其形成与分布受断裂构造、水文地质、地形地貌、以及岩性等因素的控制。这些控制因素可以为地热勘查与开发,尤其是寻找隐伏地热指明方向,即在地热研究中应综合考虑地热异常、断裂构造及组合、水文地质及岩性等控制地热水形成与分布因素的共同作用。     

聊城市城区地热地质特征与地热资源开发利用

山东省聊城市历史悠久,地热资源丰富,并含大量对人体有益的组份或离子。通过分析地热地质特征、地热水质特征、地热可采资源量,探讨聊考断裂与聊城市城区地热水类型、水温、有益组份或离子的关系,揭示了聊城市城区地热资源开发利用前景及科学、合理地综合开发利用地热资源。     

关中盆地地下热水开发利用研究

关中盆地地热资源丰富,具良好热源背景和存储场所,第三系和第四系地层为地热水提供良好储、盖组合,水质较好,水温较高。为实现关中盆地地热水的合理开发利用,本文对关中盆地地热储存条件、地热水补给及可更新性、开发利用现状及存在问题进行了综合研究,总结了目前地热开发利用先进技术和合理的开发利用模式。为实现关中盆地地热水可持续开发利用提出建议。     

西藏玛旁雍错地热水地球化学特征及其成因机制分析

西藏地区位于欧亚板块与印度板块碰撞造山带,构造活动强烈,具有丰富的地热资源。本次研究在西藏阿里地区水热活动强烈的玛旁雍错地热田实地采集地表热泉样品进行水化学分析,依据地热水水化学特征,评估研究区热储平衡状态与热储温度,分析地热水在深部的水文地球化学过程,识别地热系统深部热源类型并阐明地热系统成因机制。通过此次研究表明：区内地热水主要为碱性Cl-Na型或HCO₃-Cl-Na型水和酸性SO₄-Na型水,地热水在深部已经与热储围岩达到完全平衡状态,通过地热温标计算热储温度在200℃左右;地热地表显示、热水水化学组分特征、热储温度类型等分析揭示玛旁雍错为岩浆热源型地热系统,地表不同类型地热水是深部母地热流体沿断裂向上运移过程中经不同水文地球化学过程形成。     

江苏如东县小洋口地热田成因研究

地热资源按成因可分为对流型地热资源与传导型地热资源两大类。根据地热水的赋存介质差异,传导型地热资源又可分为松散岩类孔隙型、构造裂隙型及古构造面岩溶型3个亚类。小洋口地热田同时存在两种成因地热类型,深部断裂构造带地热水为对流型地热类型,其上部盐城组松散层中的地热水则是其伴生的传导型地热资源。其成因模式是,冷水沿金坛—如皋断裂在自身重力作用下下渗至4～5 km的深部并增温成为高温热水甚至蒸汽,由于密度的减小,其上浮返回浅部裂隙发育处并与其中温度相对较低的热水混合而降温,正由于温度和密度的变化为水的循环提供了动     

鄂尔多斯地块东南缘与汾渭地堑接壤地带寻找深部岩溶地热水新突破

鄂尔多斯地块与汾渭地堑的接壤地带共分布有3个岩溶水流系统,本文以处在该地带的河津—韩城岩溶水流系统为研究重点,共施工完成5眼深部岩溶地热井进行地热勘查。采用以地震勘探为主,电测深勘查、静电a卡法勘查为辅的物探方法,查明了勘查点4 000 m以浅沉积的地层,在鄂尔多斯地块东南缘与汾渭地堑接壤地带(韩城地区)新发现深部岩溶地热水,结果显示:该类岩溶水赋存于奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙热储之中,热储埋藏较深,处于深部岩溶水缓慢交替带,沉积类型属盆地沉积埋藏型。该项发现更新了岩溶水缓慢交替带的赋存深度,并使得2 000～3 000 m以深岩溶地热水的研究成为了一个新的探索方向,填补了陕西省东北部地区开发深部岩溶地热水的空白,在韩城地区开辟了一个地热资源开发利用新区,为当地带来了极佳的经济效益和社会效益。     

贵州省紫云县狗场地热水分析

紫云县地处贵州省南西部,区域上无岩浆活动,地表无温泉地热流体露头和无明显的其他地热显示,增加了地热勘查的难度。燕山期自东往西的构造应力作用下,产生了近南北向、北东向断层和近南北向褶皱的主体构造,以及碳酸盐岩—碎屑岩沉积建造为区内地热资源的产生提供了前提条件;采用基础地质结合物探方法研究优选出了层状热储较好的牛场坡背斜和带状热储F4小桥断裂结合的有利部位,施工了地热钻孔,取得了良好的地热水找矿成果。     

贵州省紫云县狗场地热水分析

紫云县地处贵州省南西部,区域上无岩浆活动,地表无温泉地热流体露头和无明显的其他地热显示,增加了地热勘查的难度。燕山期自东往西的构造应力作用下,产生了近南北向、北东向断层和近南北向褶皱的主体构造,以及碳酸盐岩—碎屑岩沉积建造为区内地热资源的产生提供了前提条件;采用基础地质结合物探方法研究优选出了层状热储较好的牛场坡背斜和带状热储F4小桥断裂结合的有利部位,施工了地热钻孔,取得了良好的地热水找矿成果。     

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。      

我国主要水热型地热系统形成机制与成因模式

我国地处环太平洋地热带与地中海-喜马拉雅地热带的交汇部位,且中、新生代沉积盆地发育,地热资源丰富。近年来,我国地热开发利用蓬勃发展,但由于没有进行整体性的地热系统分析,缺乏因地制宜的不同地区地热勘查开发方案,各地地热资源勘查开发工作存在一定的混乱现象。本文从系统论观点出发,提出了我国地热资源"同源共生-壳幔生热-构造聚热"的成因理论,并以我国主要水热型地热系统为例,建立了水热系统分析的系统论观点,将我国主要水热系统划分为沉积盆地古潜山型复合水热系统、沉积盆地深坳陷层控型水热系统、断陷盆地地压型水热系统、陆陆碰撞板缘型水热系统、板缘俯冲带热控构造型水热系统、隆起山地深循环型水热系统以及近代火山型水热系统等七种类型,并系统分析了典型水热系统的运移条件、热源机制,归纳阐述了不同类型的水热系统的成因模式,进一步完善了我国地热资源研究的基础理论和方法,为区域地热资源勘查开发提供了理论依据,对于进一步推进我国地热资源的科学开发利用具有一定的指导意义。     

石城地热带水文地球化学特征与成因分析

石城地热带蕴藏着丰富的地热资源,从水文地球化学角度系统研究其地热水演化机理,对支撑地热带盲区靶区优选和隐伏型地热水的发掘,对推动地热资源的可持续规模化开发利用具有重要意义。本文在充分分析石城地热带地热地质条件的基础上,根据地热水与冷水水化学分析结果,采用Piper三线图、溶质间相关分析、地球化学温标法等手段,对地热水化学特征、矿物元素来源、热储温度与埋藏条件、浅层冷水的混合机制等进行了讨论分析。结果表明,石城地热带所有地热田同属一个地热系统,大气降水在北东部牙梳山中低山区自然入渗补给,深部循环获取幔源大地热流的供热,并与营上岩体富钾花岗岩充分水-岩作用富集K⁺、SiO₂等矿物元素,遇石城断裂阻水后转向南西侧向径流和浅部排泄。地热水水质由HCO₃-Ca型向SO₄-Na型、SO₄·HCO₃-Na·Ca型、HCO₃-Na·Ca型转化,这种分带性是受深部地热水径流距离、浅部冷水混合比例、上涌途经地层与矿体特征等联合控制的结果。     

福建省厦门市水热型地热系统地球化学特征及成因模式

福建省厦门市滨海地区海水补给型地热系统虽然补给资源量很大,但是存在水质咸化、温度较低、地热水开采可能诱发海水入侵等问题,因此,查明该区地热资源成因模式,对地热资源合理开发、利用及保护具有重要意义。通过在厦门市地热田采集地热水、地下水及地表水样品,运用水化学及环境同位素分析方法,研究地热水化学特征及地热资源的成因机制。结果表明：厦门市山区及山前地带地热水的补给来源主要是山区降雨入渗,以TDS较低的HCO₃·SO₄-Ca·Na型水为主;沿海地区地热水的补给来源主要是不同程度的海水混入,以TDS较高的Cl-Na型水为主。根据Cl^-混合模型特征,发现该区13处地热田中有10处地热田受到海水混入补给,其中浦边地热水的海水混入比达73.20%。地热水由低山区沿NW向断裂向深部运移,与区域NE向深大控热断裂交汇,接受深部传导热量后形成深部热储层,温度为185～225℃;地热水沿断裂带上升过程中有海水或地下冷水混入,混入后的浅层热储温度为80～139℃。综合分析认为,厦门沿海地区海水是地热水的重要补给资源,地热水化学组分受海水混合作用影...     

鲁东地区地热资源分布规律及勘查定井方法探讨

鲁东地区具有丰富的地热资源,在地热勘查、开发和利用中,对地热勘查定井方法的选择至关重要。在介绍鲁东地区地热资源分布特征和赋存规律的基础上,结合鲁东地区地热勘查及施工的经验和教训,针对不同的地热地质条件,分别采用天然电场选频、瞬变电磁法(TEM)测深、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、电磁测深和自然放射能测深等方法对鲁东地区典型地热勘查区进行地热井位确定,并对勘查定井方法效果进行对比。结果表明: 鲁东地热资源主要分布在NE向、NNE向及NW向断裂交汇带附近,为断裂控制的深循环对流型带状地热资源,热储分布主要受断裂控制,勘查定井宜选择在2条或多条断裂的交汇处; 天然电场选频、瞬变电磁法测深对于浅部地层和断裂具有较好的反映; 可控源音频大地电磁测深对断裂深部发育特征反映明显,为鲁东地热勘查定井较适宜的方法; 地热勘查定井宜采用2种以上的勘查方法,避免在物探施工过程中受外在因素的影响。     

泾阳—三原地区地热资源开发利用前景浅析

地热作为一种新兴的可再生能源,近年来越来越引起重视。泾阳-三原地区位于咸阳市东北,是咸阳地热田的重要组成部分。分析该地区地热资源赋存的地质背景、热储层结构特征、地热水水化学特征及地热水资源状况,浅析地热资源资源的开发利用前景,为泾阳-三原地区地热资源科学有序的开发利用提供地质依据。     

雄安新区容东片区地热资源赋存特征及潜力评价

雄安新区容东片区是新区规划建设的第一个安置区, 具有较好的地热资源赋存潜力。查明该地区地热地质条件, 准确评估其地热资源量, 可为雄安新区地热资源的开发利用、能源结构转型提供理论支撑。本文综合分析深部地质结构、断裂分布、地温场与水化学场等, 揭示了容东片区地热资源赋存特征和形成机理, 采用采灌均衡法综合评价了蓟县系碳酸盐岩热储地热资源量。主要结论: (1)本区的主要热储层包括新近系明化镇组孔隙型砂岩热储、蓟县系雾迷山组及高于庄组碳酸盐岩热储、长城系碳酸盐岩热储; 其中, 蓟县系热储为地热勘查开发主要目标层段, 其水温约为50 ℃, 储厚比为20%~40%, 储层最大孔隙度为11.3%。(2)西北部太行山地区大气降水是本区地热资源的补给水源, 地下水沿断裂经深循环被深部热源加热, 而后沿导水断裂带运移至凸起处强岩溶裂隙发育区, 形成水热型地热系统。(3)容东片区蓟县系碳酸盐岩热储在采灌均衡条件下热储地热流体可开采量为1.33×104 m3/a, 地热流体可开采热量为0.95×1015 J/a, 折合标准煤3.23万吨/年。以上研究助力构建雄安新区清洁低碳、安全高效的能源体系。     

胶东半岛中低温对流型地热资源赋存机理及找热模型

胶东半岛虽赋存有丰富的中低温地热资源,但由于目前对其地热资源赋存机理仍缺乏较深入的研究,在地热勘探的过程中出现了大量的“有热无水”或“有水无热”的情况,如何准确寻找地热资源仍是一大难题。本文通过胶东15处地热田的地热地质调查、控热导水构造分析、地热井测温及以往地热钻孔资料分析等对胶东半岛地热资源赋存机理进行综合分析研究,同时用胶东12处人工地热深井对所得出的结论进行验证,发现胶东半岛地热资源主要赋存在NE向断裂上盘与NW向断裂上盘相交呈“V”型的区域内,断裂下盘区域则无地热水分布;受NE向与NW向断裂构造的控制影响,地热田热储形态均为不规则的柱状形态,其地温场形态受控于热储空间形态及地热流体流场控制而呈“几”字型分布。同时通过胶东勘探成功的地热深井地热地质特征、赋存条件分析,验证该赋存机理的正确性,明确了胶东地区深部地热资源赋存机理,提出“V”型构造控热导水找热模型,为下一步胶东半岛深部地热资源勘探提供理论依据。