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。     

关中盆地腹部地下热水成因类型的同位素水文地球化学证据

关中盆地腹部深层地下热水的成因类型呈多样化特征,不同构造单元具有不同的成因类型,除少量现代入渗型水外,大多为古入渗型水、残余沉积水以及二者的混合水。其中,固市凹陷华阴051井地下热水的δD和 δ18O发生显著漂移,氘盈余（d）值低至-41‰,严重偏离大气降水线,几乎完全丢失了入渗时的大气环境的信号,表现为封存条件下同位素水文地球化学演化的极端过程,其氢氧稳定同位素δD、δ18O值落在沉积水的δD、δ18O值范围内;其水化学类型以Na ·Ca-Cl型水为主,rNa/rCl293,rSO42-/rCl低至1.09以及rCa/rMg 高达12.26,符合沉积成因地下热水的水文地球化学特征,可能为地质历史时期被埋藏的残余蒸发湖水,其成因类型为残余陆相沉积水。固市凹陷渭南城区和咸礼断阶东部深层地下热水的成因类型以古入渗成因为主,不排除混有少量的残余陆相沉积水;西安凹陷和咸礼断阶西地下热水成因类型为入渗混合型,即现代入渗水和古入渗水的混合水。     

关中盆地秦岭山前地下热水的循环机理

地热资源作为清洁能源在经济建设和环境保护中倍受青睐,而地下热水循环机理的研究是合理开发地热资源的前提。以关中盆地横跨山前冲积扇-黄土台塬-冲积平原三类地貌单元的典型剖面为研究对象,在地下热水野外调查的基础上通过地下热水动力场、化学场和同位素场的研究构建了关中盆地秦岭山前地下热水的循环模式:地下热水主要来自第四纪末次冰期海拔2 006~2 032 m大气降水的补给,大气降水经秦岭山前断层破碎带向下渗透进入盆地深部,在异常高的地热梯度下受热后沿着渭河北侧导水断裂带上升。从补给径流区至排泄区,地下热水径流速度由快变缓,年龄逐渐变老(从21 097 a到31 809 a),水化学类型由HCO3—Na型向Cl—Na型过渡,水岩作用从弱到强,依次发生了溶滤作用、脱硫酸作用和去白云岩化作用,可交换岩石对地下热水18O的贡献比例依次为0%、10%、10%~25%。     

中国地下热水的基本类型和成因特征

循环型地下热水的δD和δ18O具有类似于现代大气降水的线性关系和环境效应,其δD低于当地大气降水,据80年代末检测其氛比值一般小于1,14C年龄逾20000aB.P.（华北）,这说明循环型地下热水起源于区域古大气降水,且补给期为冷湿的雨期。封存型地下热水中贫氘富钙的Cl-Ca型烃矿床卤水,其δD和δ18O接近初生水值域,40Ar/36Ar值接近海岭型值域,反映水的一级起源──上地幔的脱水排气作用。     

湖南省地下热水特征及其成因类型和开发利用

湖南省地下热水已发现158处,以低温(<40℃)居多,高温热水仅两处,最高温度达92.2℃。地下热水总天然排泄量为8828.78立方米/时。地下热水点大量产于碳酸盐岩中,同时,岩浆岩和构造(深断裂及褶皱)对地下热水的控制都极为突出,构成了湖南省地下热水分布的三大特点。湖南省地下热水的水化学特征有别于一般常温水,多为低矿化度、中低硬度的碱性水。部分热水中还含较高的氟、锶、可溶性二氧化硅、镭及氡等微量元素,并有19处形成矿水,很值得进一步开发利用。水质除与围岩关系密切外,热水中还存在一些源于地壳深处岩浆的挥发组分。据热水区的构造形式、埋藏条件及热源三大因素,全省地下热水的成因类型可分为地温增热型、深断裂导热型、深断裂导热—岩浆岩余热型、深断裂导热—岩浆岩余热—放射性热型四类。意义较大的是后三类,而且,深断裂构造对此三类热水形成都起着主导作用。湖南省地下热水已开始用于发电、医疗、农业、工业、民用生活等方面,境内点多,储量丰富,开发利用的潜力还很大。     

贵德盆地地下热水水文地球化学特征

研究工作对完善区内高温地热系统成因机理和后期勘探及钻探工作提供一定的参考意义.为进一步研究贵德盆地地热资源赋存状态及热源来源,在充分了解贵德盆地地热地质条件的基础上,采集区内地热流体样品,进行水化学全分析和氢氧同位素分析,得到该区地热流体化学特征和氢氧同位素特征,估算了区内高温热田-扎仓寺热田的热储温度.分析结果表明:该区高温地下热水的水化学类型主要为SO₄·Cl-Na型,低温水水化学类型较为复杂,主要为SO₄-Na、SO₄·HCO₃-Na型;扎仓寺热田地下热水中Li+、F-、Sr2+、As3+与Cl-存在很好的正相关性,显示了相同的物质来源,SiO₂2-与Cl-极高的正相关性进一步验证了扎仓寺地热为深部热源;氢氧同位素数据都集中在当地大气降水线附近,说明地下热水主要为大气降水补给.选用合理的水文地球化学温标计算了扎仓寺热田的热储温度,并利用硅-焓模型分析了该热田地热流体中冷水混入比例及冷水混入前的热储温度,分析认为扎仓寺热田4 000 m以内存在两个热储层,第一热储层热储温度约为133 °C,热循环深度为1 800 m;第二热储层热储温度约为222 °C,热循环深度约为3 200 m.      

西宁盆地北西缘地下热水分布特征

笔者重点对西宁盆地北西缘南门峡-台子地区地下热水的赋存条件、热储构造概念模型进行了讨论。基于实际资料,得出地处老爷山凸起与双树凹陷间斜坡带,具有“凹中凸”地质结构的南门峡-台子地热异常热储为新元古界克素尔组大理岩和白垩系民和组砂砾岩,地热地质条件好。提出了该区的热储概念模型是“层控热储-侧向径流补给-大地热流供热-深大断裂导热-低热导率岩层聚热”,且具一定的地热资源开发利用前景。     

试论贵州地下热水类型

贵州地下热水资源为低温及中低温地下热水,具有广泛的用途和开发价值.地下热水全属于板块内部地热区,分为地壳隆起地区和沉积盆地两个地质类型,按热储产出状态和热储岩层的结构构造特征分为若干类型.按地下热水系统的不同,分为循环型地下热水和封存型地下热水两大基本类型.     

关中盆地地下热水接受补给时温度及热储层温度的估算

通过对关中盆地地热井中地下热水的同位素和水化学成分分析,结合研究区的地热地质和水文地质条件,进行了地下热水补给时的温度研究,结果表明,关中盆地地下热水接受补给时的温度以西安地区最低,咸阳次之。同时应用Na-K-Mg三角图和水化学平衡温度理论的方法,估算在平衡条件下关中盆地最大热储温度为118℃。热储温度计算结果表明,关中盆地腹部应为中低温热储层。     

冀中平原地下热水特征

冀中平原地下热水资源丰富,分布均一.根据野外调查和资料分析,被第三系直接覆盖的蓟县系雾迷山组硅质白云岩组成的地质构造凸起部位均含有地下热水.如:北京城区小凸起、天津双窑凸起、小韩庄凸起、     

陕西关中盆地中部地下热水H、O同位素交换 及其影响因素

对关中盆地地下热水δ＆18O和8D数据的研究表明：盆地中部西安、咸阳深部的地压地热流体发生明显的δ^18O同位素交换,并出现^2H同位素交换,表明热储流体发生了强烈的水岩反应,盆地周边及中部的非地压地热流体^18O交换则不明显。根据研究区^18O同位素的交换程度（用^2H过量参数d表征）和水化学资料,可将关中盆地热储流体分为循环型和封闭型热储流体2类。地热水埋深越大、滞留时间越长、TDS和温度越高、地质环境越封闭,18^O交换程度就越大。西安和咸阳地下热水分属于不同的地热系统,具有不同的补给来源。     

西宁盆地地下热水的TDS分布特征及富集机理

西宁盆地大部分地下热水中TDS含量较高,极大限制了地热水的可利用性,研究盆地地下水TDS的成因机理,可为后期指导地热资源开发利用提供参考价值.通过对西宁盆地药水滩至盆地中心沿线地下水的常、微量组分的分析,探讨了区内TDS的分布特征及富集机理.结果 表明:从盆地边缘到盆地中心,地下水由HCO3 Ca· Mg型淡水逐渐向S...     

东亚地区盆地类型和盆地群特征

东亚地区区域构造经历了多期复杂的演化过程,印支期东亚大陆的地质格局基本形成,燕山期作为重要的构造变革期,在盆地形成演化过程中发挥着重要的作用。根据东亚地区燕山期以来盆地所受三向应力的作用机制（拉张、挤压）以及这种机制对前期盆地的改造程度,考虑盆地自身的地质演化历史,结合前人对沉积盆地类型划分方案的研究成果,将东亚地区沉积盆地划分为6个类型,即克拉通盆地、陆内挤压挠曲盆地、走滑拉分盆地、裂谷盆地、弧前盆地和弧后盆地;同时将不同盆地在成盆时间上"归位"于燕山期前和燕山期后,在平面分布上"归位"于构造域中,形成盆地群的概念,认为同一构造域内的盆地在盆地类型、盆地沉积层序、盆地演化历史等方面具有相对一致性,而在不同的构造域中盆地类型、盆地演化历史均存在一定差异。盆地群内部盆地的可比性和共性以及盆地群之间盆地的差异性的认识,对研究不同盆地的成因和演化具有重要的理论意义,同时为在东亚地区开展低勘探程度盆地的油气资源潜力评价奠定了盆地类比分析的基础。      

蔚县盆地地下热水赋存地质特征及开发利用前景探讨

以蔚县盆地地热地质已有成果为基础,结合麦子疃一带地热井成井资料,对区域地热地质特征进行分析研究,科学的提出保护涵养与开发利用前景评价。分析研究表明:研究区地下热水的形成与大型断裂有直接关系,本区地热资源以对流传热为主,平面上呈条带状延伸,由断裂影响形成带状型热储,属断陷盆地型低温地热区。本区地热水可直接利用于理疗洗浴,流体综合命名为氟水,为优质理疗热矿水,保护涵养并合理开发利用前景良好。     

咸阳市区地下热水化学特征

咸阳市区地下热水的水化学成分受地层、构造的影响,在不同地段具有不同的特征。其水化学类型及特征元素严格受渭河北岸断裂控制。现已开采的热储为新第三系张家坡组及澳河组,本文对其水质按用途进行了评价,论证了分布规律。     

漳州盆地地下热水的来源和运移途径的初步研究

本文依据福建沿海一带大地构造情况,在分析了漳州盆地局部地质构造特征、地温场显示特征、地下热水的动态变化以及不同深度地下热水的化学组分之后指出:漳州地热区主要热源来自老断裂的重新活动,地下热水的来源主要是大气降水。阐明了地下热水的入渗途径,其循环深度1500—2000m。结合成因分析,为今后进一步勘探和开发地下热水提出了总体方向。     

鄂尔多斯盆地奥陶系热水岩溶特征

鄂尔多斯盆地奥陶系深部白云岩中的溶蚀孔洞,其成因属于热水岩溶作用的结果。本文通过成因矿物学及Fe2+ 、Mn微量元素分析和气液包裹体测定,结合岩溶发育的构造背景,深入揭示了本区热水的来源主要为深部循环热水,局部尚有深部上升的热液加入 ;其热能除地温梯度加热、构造运动加热外,在盆地基底古断裂附近可能还有深部热源的影响而形成的中低焓地热流体。充填矿物包裹体均一温度为 15 0～ 34 9℃,气相成分中CO₂ 摩尔浓度达到44.3%～ 5 6.98%。Fe2+ 、Mn微量元素在鄂 6、定探 1、李华 1井、芦参 1井、陕 8井和旬探 1井白云岩中的富集,指示了这些井区是热水运移的主要近源区。认为热水岩溶的发育,对奥陶系内幕储层的形成具有重要意义     

贵德盆地高氟、高砷地下热水分布及水化学特征

贵德县是青海省地方病危害最严重的地区之一。通过区域地质、构造及水文地质调查,表明:赋存于贵德群中的承压自流热水是当地饮水型氟中毒和砷中毒的致病水体;深度多小于400m,分布明显受控于NNW向压扭性断裂和NWW向张扭性断裂,并形成了两个异常中心。异常区围绕NEE向张扭性断裂带呈椭圆形展布,南北宽约5km,东西长约10km;其氟离子含量0.32～4.57mg/L,砷元素含量0.112～0.318mg/L,随深度和温度呈增高趋势;水温在16.0～45.9℃,pH较高,一般大于8.0,多属TDS0.2～0.5g/L的HCO3.SO4.C1—Na型淡水。为该地区防病改水提供了水文地质依据。     

辽宁省中新生代盆地地下热水富集规律研究

辽宁省中新生代盆地地层中赋有有丰富的地热资源.这些地热田分布广,热储层位稳定,地温温度高,其所在地层岩性有较好的富水性能,地热能储存量较大,具有良好的勘查开发前景.盆地深部地热预测可划分4个地段:(1)基底翘起热储浅埋地段;(2)断块凸起热储深埋地段;(3)盆地中心热储超深埋地段;(4)冷水干扰低-中温过渡地段.辽宁省中新生代盆地交通便利,人口集中,地热资源的应用有着良好的发展前景.以煤炭,石油及天然气等能源发展起来的城市煤炭资源已近枯竭,油气资源开发利用也有一定的时限,在能源结构调整中,地热资源已显现出了它的蓬勃生机.对地热资源的开发利用能够节省大量宝贵的煤炭、油气等不可再生的有机化学资源,这对今后将产生不可估量的资源效益.地热资源是一种环保型资源,它的开发利用无疑在解决资源问题的同时也在环境建设方面做出了贡献.     

鸡东盆地地热异常与地下热水分布规律研究

通过鸡东盆地沉积环境的研究，阐明了地温异常与基底断裂构造，古火山的管道等地质因素的关系，确定了盆地地热类型及盆地高异常区地热的赋存规律及与地下热水的分布关系。