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。     

济北地热田地质特征

济南地热田热储层为古生界奥陶系石灰岩,盖层为新生界第四系、新近系、古近系、二叠系和石炭系;热源为沿区内深大断裂上涌的大地热流。经地热钻孔揭露,地下热水水温57℃左右,水化学类型为SO4Ca型,矿化度3~6g/L,是具有医疗价值的热矿水。单井可采资源量为2585.52m3/d,折合标准煤16.1t/d,在100年内所放的总热量1.72×1016J。依法科学合理的开发济河地热资源必将为济南市区北跨、招商引资、发展绿色高效农业等都有着十分重要的意义。     

菏泽地区鄄城地热田地热水化学特征及成因研究

菏泽断裂北部鄄城地热田地热资源丰富,探究区域地热成因机制对菏泽断裂北部地区的地热资源开发利用和经济发展具有重要意义。本文通过对采集的样品进行水文地球化学、气体及其同位素测试分析,结果显示,鄄城地热田地热水水化学类型主要以SO₄·HCO₃·Cl-Ca·Na、SO₄·HCO₃-Ca·Na和SO₄-Ca·Na型为主;鄄城地热田呈现出从补给区的浅循环-开放式岩溶地下水流系统(Ⅰ),至径流区的中循环—半开放式岩溶地热水流系统(Ⅱ),再至排泄滞留区的深循环—弱开放式岩溶地热水流系统(Ⅲ)的演化路径。热源以壳源为主,属典型的中低温传导型地热系统。     

济南北部地热田地热地质特征浅析

济南北部地热田地热资源类型属于层状裂隙岩溶型,热源是北部齐河-广饶断裂的沟通导热,盖层是第四系、新近系、石炭-二叠系、侏罗系.可利用的、具有开发价值的热储层为奥陶系灰岩热储,该热储层顶板埋深在700～2500m左右,热储层厚度由南向北逐渐增大,单井涌水量2000m3/d左右,孔口水温一般在38～57℃,地热田东部地热水矿化度1.4～3.5g/L左右,西部5.1～7.2g/L左右,地热水中富含氟、锶、偏硅酸等微量元素,具腐蚀性,结垢性弱,具较好的开发利用价值.经计算奥陶系热储层单井可采资源量为7.3×105m3/a,合理井间距为5000m.     

兴城温泉热储构造与成因探讨

兴城温泉属断裂型热矿水,主要由西部丘陵区的降水补绐。导水通道以东西向断裂为主,导热通道为新华夏深大断裂。地下水在东西向断裂和新华夏断裂深部约1400m的交汇部位被加热,在新华夏低序次旋卷构造,即帚状构造的张性兼扭性断裂破碎带中富集。富集带的钻孔涌水量3000-4000m~3/d,水温66.5℃,矿化度4.309g/l,SiO_260·0mg/l,氡188.7-244.2×10~3Bq/m~3并含有Sr、Li、Mo、Rb、Ni、Cs等元素,属Cl-NaCa型。     

五龙背温泉地下热水的两种类型

五龙背温泉地下热水有两种类型——赋存于热储构造中的“深循环型热水”和赋存于基岩裂隙中的“浅循环型热水”。“深循环型热水”的水温大子60℃;多为自流水;正水头大于4m;单位涌水量大于0.21/s.m;水质类型以C·H—N型为主,F~-、Na~+、SiO_2、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)含量高,水温不受季节性气温影响。“浅循环热水”的水温小于60℃;有微弱涌水现象;单位涌水量小于0.11/s.m;水质类型为H—N型;HCO_3~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+含量高;水温受季节性气温制约。两种类型地下热水水温具相关关系,水力联系微弱,两者可能为基本独立的水热循环系统。“深循环型热水”受热储构造控制,由区域大气降水补给,热源可能为放射性元素衰变所释放的能量而形成的地温场。“浅循环型热水”与基岩裂隙水成因相同,热源与“深循环型热水”加热作用有关。     

山东省济南市区泉水与西郊岩溶水水力联系的研究

为进一步查明济南市区泉水与西郊岩溶地下水的水力联系,从地层结构、水动力场角度,通过抽水试验、示踪试验、制作Piper三线图等方法,进行了系统分析。研究表明,西郊刘长山—郎茂山—万灵山一带地下水流场不存在异常,两侧等水位线连续平缓,水位大致相同;刘长山北侧槐苑广场—九中—十四中一带在埋深350m左右揭露连续的岩溶含水地层,市区和西郊通过隐伏于岩浆岩体的三山子组地层岩溶发育段存在水力联系。市区泉水与西郊岩溶地下水水化学类型一致,二者具有相同的演化环境,水力联系密切。     

饶阳凹陷留西—留北地区新近系地层水特征及其与油气分布的关系

以冀中坳陷饶阳凹陷新近系油气分布最富集的留西—留北地区为研究对象,通过对该区新近系地层水及其与油气分布关系的系统分析,明确了新近系地层水的水化学类型及矿化度分布特征,揭示了该区新近系地层水的地球化学特征异常与油气运移、油气分布的内在关系。结果表明:留西—留北地区新近系整体上发育低矿化度的NaHCO3型地层水,地层水矿化度具有由西向东、由北向南逐渐增加的趋势,同时水化学类型由HCO3--Cl--Na+型过渡为Cl--HCO3--Na+型;在油源和断裂条件良好的条件下,新近系地层水异常与油气分布具有良好的对应关系,新近系油气主要在地层水矿化度高于背景值、水化学类型异常及油源断裂发育的地区富集,同时新近系高矿化度Na2SO4型或MgCl2型地层水对油气由深向浅的运聚特征具有重要的指示作用。     

沂沭断裂带地热资源特征及成因分析——以山东省临沂城区地热为例

临沂城区位于沂沭断裂带西侧,沂沭断裂带是一条巨型新华夏系断裂构造带。临沂城区赋存着丰富的地热资源,通过对研究区地球物理勘探、地温测量、水质分析等资料的研究,分析了研究区地热地质特征,论述了地热资源成因。临沂城区东北部热储类型为基岩构造裂隙带状热储,地热水类型为基岩构造裂隙水,补给来源为大气降水,沂沭断裂带及其次一级断裂为导水、导热构造,浅部地下水经过深循环后被加温形成地热资源。地热水主要为溶滤型的陆相沉积水,水化学类型为ClNa·Ca型,地热水中常规组分随热储层深度的增加而增大。选择钾镁地球化学温标和无蒸汽损失的石英温标计算热储温度在78～104°C,为中低温热储,为断裂控制的深循环对流型地热田模式。     

延川南水文地质控气作用研究

延川南区块是我国目前开发层位最深的煤层气田,为了进一步查明区块水文地质特征对煤层气富集规律的影响,提高煤层气开发的效率,通过对区块水化学类型、水动力强度和水动力分区的综合分析,查明了区块水文地质特征,揭示了水化学、水动力等条件对煤层气富集的控制作用.研究结果表明区块存在两个截然不同的水化学、水动力系统,东部煤层水以 NaHCO３ 型为主,矿化度＜１０g/L;西部煤层水以 CaCl２ 型为主,局部为 NaHCO３ 型,矿化度＞１０g/L.综合煤层水的矿化度、水型、折算水压头对区块进行了水动力分区,分区结果表明滞留区(万宝山构造带)有利于煤层气保存,煤层气含量最高;径流区(万宝山构造带东北部)煤层气大量逸散,含气量最低;弱径流区介于二者之间.该研究对区块煤层气的后续开发有重要意义.      

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶差异分析

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用十分发育,且古岩溶典型发育区差异性明显。在塔里木盆地奥陶系岩溶研究成果基础上,划分塔里木盆地奥陶系岩溶类型,分析古岩溶发育的控制因素,研究塔北、塔中和塔西南岩溶发育区的古岩溶储层差异及其机理。结果表明:(1)塔里木盆地奥陶系岩溶具有期次多、类型丰富等特征,储层可以划分为潜山型和内幕型,并细分为潜山岩溶、顺层岩溶、层间岩溶、同生岩溶、埋藏岩溶及复合型岩溶。(2)岩溶储层的控制因素主要包括构造因素和沉积因素,其中构造因素主要体现为构造活动、古地貌格局及断裂等,沉积因素主要体现为沉积相、岩性及其组合。(3)塔北、塔中和塔西南岩溶发育区奥陶系的岩溶储层发育的规模、类型及油气富集特征存在巨大差异,其中塔北地区以潜山型(风化壳)岩溶和层间岩溶为主,其次为埋藏岩溶,岩溶规模最大;塔中地区以埋藏岩溶为主,潜山岩溶、同生岩溶及层间岩溶也较为发育,岩溶规模较大;塔西南地区岩溶储层整体欠发育,以层间岩溶为主,岩溶规模较小。构造因素和沉积因素的差异是控制塔里木盆地古岩溶差异的主控因素。     

山东岩溶泉

岩溶泉是岩溶地下水的天然露头。山东岩溶泉分布在鲁中南地区,该区东起沂沭大断裂之昌邑—大店断裂一线,西至梁山、嘉祥一带,北界胶济铁路沿线,南至山东与江苏省界,地跨济南、淄博、枣庄、济宁、临沂、泰安等市的大部分及潍坊,菏泽市的一小部分,面积约67044km~2。区内广泛分布寒武系(?)、奥陶系(O)及石炭系(C)的碳酸盐岩地层。地表、地下岩溶发育,是我国北方主要岩溶分布区之一,区内岩溶泉水广布,据不完全统计有308处。本文在调查和分析大量岩溶泉水资料的基础上,对岩溶大泉)的基本特征、成因、动态、水质及水资源管理等进行了初步探讨。     

隔档式构造区岩溶地下水流系统多级次嵌套结构的水化学识别

川东隔档式构造区岩溶地下水流系统表现出多级次嵌套结构的特征, 之前主要是定性的水文地质条件分析, 缺乏来自水化学方面的量化依据。利用41个浅层和19个深层岩溶水样的水化学资料开展分析, 发现浅层岩溶水为HCO₃-Ca·Mg型,ρ(Mg2+)较低, 深层岩溶水为SO₄-Ca·Mg型且ρ(Mg2+)明显偏高, 说明地下水在岩溶含水层中的滞留时间与ρ(Mg2+)具有正变关系。对典型剖面地下水流系统的分析表明, 优先采用ρ(Mg2+)来评价地下水滞留时间, 将地下水排泄点ρ(Mg2+)小于20, 50 mg/L分别作为划分局部-中间、中间-区域水流系统的依据。浅层岩溶水受地貌作用控制明显, 其中浅切沟谷泉点为局部地下水流系统的排泄点, 深切沟谷泉点一般属于中间或区域流动系统的排泄点。ρ(Mg2+)反映了泉水循环的滞留时间, 也能够反映钻孔所揭露的深循环特征。这种水化学识别方法可为相似岩溶区识别地下水流系统的多级次嵌套结构提供参考。      

鲁中南新汶盆地地下水蓄水模式分析

基于新汶盆地开展的1∶5万区域水文地质调查工作,运用水文地质测绘、地球物理勘探、水文地质钻探等工作手段,查明区内主要含水岩组及其水文地质特征,总结地下水蓄水构造模式。研究结果表明:盆地内主要富水岩组为古近纪朱家沟组,奥陶纪马家沟群,寒武纪三山子组、张夏组、朱砂洞组地层;地下水蓄水模式分为岩层阻水型蓄水构造、断裂型蓄水构造和层间岩溶蓄水构造三类,其中断裂型蓄水构造根据含水层岩性不同又可划分为断裂型灰质砾岩裂隙岩溶蓄水构造、断裂破碎带型裂隙蓄水构造、断裂破碎带型裂隙岩溶蓄水构造。     

沂南县贫水山区找水定井技术研究

综合分析沂南县气候、自然、地理,尤其是地质与水文地质条件,及2011年国土资源抗旱打井工作成果,结合沂南地下水含水岩组分布、赋存、地下水运移特征、构造对岩溶发育与地下水运动的控制等。得出沂南县岩溶地下水补给径流区的构造破碎带及其附近地下水相对富集。地下水富集特征可分为:构造带控水型、火成岩体阻挡富水型、断裂影响带强富水型及远离构造破碎带弱富水型等几种类型。根据岩溶地下水补给径流区地下水富集规律的分析研究,为今后贫水山区找水定井提供参考。     

淄博市淄川区饮用天然矿泉水赋存条件与形成机理研究

淄博市淄川区饮用天然矿泉水按照含水层性质可划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和岩浆岩类构造裂隙水3大类。区内29眼井泉监测点饮用天然矿泉水检测结果显示,研究区存在锶型、锂型和锶锂复合型3种类型矿泉水。从水岩作用角度分析了矿泉水中锶和锂的来源,认为研究区广泛分布寒武纪碳酸盐岩,石灰岩尤其是鲕状灰岩中丰富的锶元素,是锶矿泉水形成主要的物源条件之一;地下水沿灰岩裂隙岩溶运动为矿泉水的形成创造了重要的水动力条件;研究区腐殖质经低矿化近中性的大气降水淋滤后,形成富含腐殖酸的偏酸性溶液入渗地下,对地下岩层产生溶解、溶滤作用,随着溶解过程的进行,岩石中的锶元素大量进入地下水中。     

塔里木盆地沙雅隆起奥陶系岩溶储层特征

研究岩心观察、薄片鉴定、宏观地震断裂识别、微观裂缝测井解释,以及流体包裹体均一温度测温和埋藏史和孔隙度演化史.结果表明:沙雅隆起奥陶系岩溶类型从微观角度分为同生期岩溶、潜山岩溶(渗流期岩溶和潜流期岩溶)、浅埋藏岩溶及深埋藏岩溶.断裂对岩溶储层的发育起主导作用,主要体现在断裂为岩溶作用提供渗滤通道,同时断裂带是裂缝与岩溶...     

康定北部高原构造岩溶发育特征与地下水径流带识别

受自然环境和技术方法制约，青藏高原岩溶发育演化和岩溶地下水循环特征研究相对薄弱，制约了青藏高原碳酸盐岩区的经济发展、民生设施建设和地质灾害防治。通过野外地质测量，岩溶地下水、地表水和大气降水水化学和同位素特征分析，泉水流量动态，水均衡计算和物探等技术方法，系统分析了四川省康定市北郊碳酸盐岩分布区的岩溶发育特征，识别了岩溶径流通道和岩溶大泉主要补给来源。结果表明:康定市北郊碳酸盐岩分布于高山峡谷地貌类型区，可溶岩地层分布、岩溶发育程度和岩溶水补给、径流、排泄均受构造控制，可溶岩与非可溶岩接触带和活动断裂附近的岩溶发育程度较强。岩溶水呈管道流径流，主要以岩溶大泉形式集中排泄，泉流量约1.5×104 m3/d且动态较为稳定。通过水文地质条件分析，识别出研究区存在通化组岩溶水径流带和雅拉河断裂岩溶水径流带。水化学-同位素数据、岩溶泉流量动态和水均衡计算结果显示，雅拉河河水是岩溶大泉的主要补给源，岩溶地下水主要沿雅拉河断裂岩溶水径流带径流并集中排泄。      

四川盆地油气地质研究

四川盆地是地台内通过深断裂活动而形成的构造—沉积盆地。这些深断裂卷入了上地幔或壳内低速层。深部构造作用控制盖层内的断褶构造发育。川东南高陡背斜带的形成和隐伏的深断裂活动有成因联系。海相致密的碳酸盐岩内气藏的形成和分布,主要受断褶构造发育程度及储层内后生孔洞缝发育程度的控制。低缓的及隐伏的构造圈闭以及后生孔洞缝系统是天然气聚集的场所。川东南及川西区已知的气藏基本上是分布这类的圈闭中。龙门山前隐伏的古逆冲断褶带伴生的构造及裂缝圈闭是重要的油气聚带。近年来的钻探证实了这一预测的正确性。     

埕北凹陷古近系构造对沉积的控制作用

利用埕北凹陷钻井、录井、测井、地震资料等,分析研究区古近系构造结构特征,恢复古近纪构造演化,划分沉积相类型,研究沉积体系的时空展布规律,明确古近系构造对沉积的控制作用。结果表明:埕北凹陷古近系发育的NW向断裂控制研究区凸凹格局,NE、NEE向断裂改造NW向构造格局。埕北凹陷古近纪构造演化分为三个阶段,继承断陷期(Ek-Es4)表现为"窄盆、浅水"环境,主要发育扇三角洲沉积;断陷扩张期(Es3)表现为"深盆、深水"环境,以发育半深湖—深湖沉积为主;断—坳转换(Es2-Ed)早期表现为"广盆、深水"环境,以发育半深湖—深湖沉积为主,晚期表现为"广盆、浅水"环境,主要发育辫状河三角洲与曲流河三角洲沉积。研究区古近系发育陡坡断裂坡折带、缓坡断裂坡折带及洼陷边缘型坡折带三种类型,其中陡坡断裂坡折带主要发育扇三角洲沉积,缓坡断裂坡折带主要发育辫状河三角洲与曲流河三角洲沉积,洼陷边缘型坡折带主要发育巨厚的湖相沉积及少量湖底扇沉积。该结果为研究区古近系油气勘探提供指导。