阳高—天镇地区高温地热系统形成机制及资源开发前景研究

“双碳”背景下,山西省持续深入推进清洁能源发展,2020年3月在大同天镇县水桶寺村附近探获高温高压地热流体。为探究大同阳高—天镇地区高温地热系统及成因机制,选择阳高孤山村—平山村一带20 km2的范围作为重点研究区,采用地质调查、地球物理、钻探、测井等手段查明研究区地热赋存条件和规律。研究结果表明：（1）阳高—天镇地区的地热资源主要赋存于太古界变质岩及断裂带含水岩组中,直接热源可能为中上地壳未冷却的岩浆囊,盖层为第四系堆积物、新近系和古近系砂砾石层。（2）该地区高温地热系统为对流、传导型地热系统：一方面大气降水、地表水经孔隙渗透作用及断层裂隙通道下渗至热储位置受热形成热水,随后沿断裂通道对流上升至浅地表出露成温泉;另一方面新生代以来持续的伸展拉张环境,导致软流圈上涌,上地幔部分熔融形成的基性玄武岩浆经深部断裂通道上升至中上地壳形成多个岩浆囊,热量通过断裂或高热导率值的太古界变质岩传递至浅地表形成地热异常。（3）YG-1井抽水试验结果显示,该地区水热型地热资源以静储量为主,开发利用应考虑采用无干扰换热技术。综合分析区域地质条件,结合物探、钻探成果,认为该地区深部可能存在干热岩型地热资源,有待进一步查证。