大地电磁测深法在冀中坳陷深部碳酸盐岩热储调查评价中的应用

地热资源作为一种清洁能源,在“双碳”背景下,其开发和利用越来越受到重视。为了探查渤海湾盆地的冀中坳陷深部碳酸盐岩的热储条件,笔者等利用3条大地电磁测深剖面,进行了数据处理、分析和反演,获得可靠的二维电阻率模型和电阻率等深度平面图。分析研究区深部电性结构特征及主要断裂构造特征,同时根据基底隆起形成的高阻异常对深部碳酸盐岩分布和埋深进行了推断,并对冀中坳陷深部碳酸盐岩热储进行评价,以圈定地热异常远景区。分析认为：① 研究区电性结构可以被划分为5层,其中第5电性层为高阻标志层,对应深部碳酸盐岩基底;② 据此圈定了3类深部地热远景区：基岩埋深小于4000 m,如高阳低凸起地热远景区、黑龙口低凸起地热远景区（徐水凹陷）和河间潜山地热远景区（饶阳凹陷）,基岩埋深4000~5000 m,如雁翎潜山地热远景区（霸县凹陷）,基岩埋深5000~5500 m,如肃宁潜山地热远景区和留路潜山地热远景区;③ 大地电磁测深方法适用于冀中坳陷深部碳酸盐岩热储远景区的探查。深部热储远景区的圈定,可为后期的地热资源评价和开发利用建立基础。     

苏北赣榆—和安湖地区地球物理特征和地热条件分析

为了探索苏北盆地赣榆—和安湖地区地热地质条件,在了解该区地质、物探条件的基础上,采用地热地质调查、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、氡气测量、地温测量方法进行探测,对研究区2500 m左右深度内断裂位置和展布特征进行地质物探综合解析研究。研究成果表明：调查区地热资源的分布与断裂构造关系密切,并具备形成地热的“热源、流体源、通道、热储、盖层”等基本热储水文地质条件,具有良好的勘查前景,区内北北西向断裂为地热资源勘查有利部位。本研究为苏北地区地热成因与地质结构增添了新的地质及地球物理依据,对合理开发利用地热资源具有重要指导意义。     

苏北赣榆—和安湖地区地球物理特征和地热条件分析

为了探索苏北盆地赣榆—和安湖地区地热地质条件,在了解该区地质、物探条件的基础上,采用地热地质调查、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、氡气测量、地温测量方法进行探测,对研究区2500 m左右深度内断裂位置和展布特征进行地质物探综合解析研究。研究成果表明：调查区地热资源的分布与断裂构造关系密切,并具备形成地热的“热源、流体源、通道、热储、盖层”等基本热储水文地质条件,具有良好的勘查前景,区内北北西向断裂为地热资源勘查有利部位。本研究为苏北地区地热成因与地质结构增添了新的地质及地球物理依据,对合理开发利用地热资源具有重要指导意义。     

浙江省湖州地区地热资源储存特征及开发利用方向分析

湖州地区地处杭嘉湖平原,地热资源开发具有良好的前提条件。以往的地质勘查工作中,由于上部白垩系和侏罗系较厚,对深部钻探控制程度不够,影响了该区地热资源的开发利用。在分析该区地层、含水层,特别是断裂构造的基础上,对区内的热储特征进行了研究,指出:区内热源主要来自区域大地热流;盖层主要为分布连续是,且受断裂构造影响相对较少的侏罗系及白垩系;热储层有二叠系长兴组、栖霞组,石炭系船组、黄龙组以灰岩为主的灰岩热储和由泥盆系五通组、志留系茅口组砂岩组成的砂岩热储;热储通道为区内发育的深大断裂及其次生构造。构建了区域地热模式。根据地热赋存状态、盖层条件等,结合当前地热开发现状,将湖州地区划分为四个地热分区,认为Ⅲ区地热开发条件为最好,是首选区域,以控制层状热储(石炭、二叠系灰岩)为主;Ⅱ区次之;Ⅰ区断裂发育,缺乏有效盖层条件,若开发地热资源,则应以寻找深层对流型热储(深大断裂)为主;Ⅳ区因盖层厚度偏大,地质情况不明,现阶段开发地热资源需慎重。该研究对指导下一阶段区域性地热勘查工作具有重要意义。     

北京市平原区北部孙河断裂的地热地质特征

依据北京孙河断裂区的重力、电阻率测深及可控源音频大地电磁测深(CSAMT)等勘查资料的推断解释,结合多眼地热井钻探揭露的地热地质成果,认为孙河断裂是一条宽3 km左右的断裂带。地热地质构造剖面揭示孙河断裂具有多期活动性,晚侏罗世以来至少发生过两期先逆后张性质的构造活动。剖析了孙河断裂对后沙峪地热田侏罗系火山岩构造裂隙热储地热地质条件的控制作用,进一步分析了孙河断裂带区域的地热地质条件,认为后沙峪地热田西南部是构造凸起型储热构造,北西向延伸的孙河断裂带区域是后沙峪地热田的地热资源富集区。     

北京西山谷积山背斜地热系统成因模式及远景区预测

北京西山隆起区没有天然温泉出露。近年来,在谷积山背斜相继钻井发现了40～49℃的地下热水,但对地热系统成因尚无研究。运用地质、水文地质、地球化学等方法开展研究,结果表明热储为蓟县系雾迷山组白云岩岩溶裂隙水,热水为HCO_3-Ca·Mg型,为中-弱碱性、微硬度、氟水型淡热矿水,初步称为北京西山谷积山地热田。构建了地热系统成因模式,分析热源为谷积山背斜深部隐伏的燕山期酸性花岗岩体产生的放射性元素衰变生热,为隆起山地碳酸盐岩层状热储的地热系统类型,不同于一般隆起山地导热断裂对流地热系统类型。结合西山地区广泛发育的穹窿型构造与燕山期岩浆活动特征,初步预测西山下苇甸穹窿等穹窿型构造具有形成地热系统的地热地质条件,有潜力成为地热资源的富集远景区。     

京西隆起北京大学医学部地区地热地质条件

北京大学医学部位于京西隆起地区,处于八宝山断裂和黄庄-高丽营断裂之间,断裂构造较为复杂,加之周边地热井距离较远,在该区进行地热资源勘查有一定的风险。北京大学医学部地热勘查的成功,对于评价本区的热储盖层、热储层、地热增温率和热储构造等地热地质条件起到了积极作用。查明了该区涌水量一般大于1000m~3/d、出水温度大于50℃、水化学类型为重碳酸钙镁型、热矿水类型为氟型淡温泉水;该区热储盖层地热增温率不是十分理想,但厚度较大也能起到保温作用,出水温度较为理想,但成井深度偏大。同时在研究区发现了一条F1断裂,分析认为是黄庄-高丽营断裂的次级断裂,其与主断裂基本同时形成,逐级下掉,共同组成了构造分区断裂。     

沂沭断裂带西缘昌乐县中部地区地热成热地质条件分析

通过对地质资料的分析,认为该区理论上具有较好的地热生成环境和赋存条件。重点围绕郎邵-葛沟断裂两侧,综合运用地质调查、测温、物探、钻探等手段,对成热地质条件进行调查分析,圈定淳于地热异常区和梁家庄地热异常区2个异常区,分析并初步确定热源为地壳深部的热流,导水导热通道为部邵-葛沟断裂及其次级断裂,热储为深循环对流型带状热储,热储岩性为白垩纪青山群安山岩,埋深1400-2000m,盖层为新近纪、古近纪及白垩纪粘土岩、砂岩等。结合区域地质资料,建立地热资源概念模型,并据此确定了3处拟井位置及孔深。     

赫章片区地热地质条件特征及勘查远景探讨

区域性北西向紫云-垭都深大断裂带斜贯县境,其上下盘次级构造,层间破碎带及挽近期构造发育,具有中低温地热资源有利地热地质条件;潜在地热资源丰富,具有开发价值热储层为第一热储单元和第二热储单元的白云岩,以混合热储构造类型为主,其次是层状带状热储构造类型。根据地热地质条件,结合已成井成果资料,预测了六个靶区。     

山东临沂地区古生代复合热储成矿模式研究

山东临沂地区地热资源丰富,前人对于临沂地区沂沭断裂带成热模式存在诸多争议。通过对研究区地热地质条件、地球物理特征和地热井数据进行综合研究,从地热产生的源、通、储、盖四要素进行分析,研究结果表明研究区地热成矿模式为古生代层状和带状复合热储地热成矿模式,断裂带为带状热储,断裂带周边稳定区域为层状热储。研究区热储为古生代砂岩,同时张性、张扭性断裂发育,导致热储为层状和带状的复合热储,较单一成因热储要复杂。对地热井数据归一化处理分析表明,盖层岩性及厚度对深部地热水温度存在较大影响,并且热储厚度对水温也存在影响,表现为表层有第四系覆盖的地热水温度,较无第四系覆盖的要高;盖层厚度越大,水温越高,热储厚度越大,水温也越高。这为进一步地热勘查与开采提供了理论指导。     

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。     

北京城区地热田西北部地热地质特征

自2001年在北京大学成功打成地下热水井后,北京西部隆起区的地热勘探开发受到重视。通过对区域地质背景条件的介绍,根据地热井钻探揭露的地热地质成果,对研究区的热储构造条件、地热地质特征及地下热水地球化学特征进行了分析研究。结果表明,八宝山断裂的性质具有先逆断层后正断层的多期活动性特征;研究区蓟县系雾迷山组白云岩为鼻状背斜凸起型热储构造;深部热流主要沿着黄庄-高丽营断裂的上盘向上传导聚集;浅部古生界碳酸盐岩地层富集强径流冷地下水的作用使青白口系的地温梯度高于北京平原区,纵向地温场坡度较北京平原区大;临近深大断裂构造带导致地下热水具有放射性镭含量高的特征;地下热水的¹⁴C年龄特征反映城区地热田接受西部隆起区地下水的补给很少;地热井水头分布趋势反映雾迷山组白云岩热储地下热水受黄庄-高丽营断裂阻隔后由南向北方向径流。      

西藏谷露地热田地热地质特征

西藏谷露地热田于2020年成功揭露到189.2℃的高温地热资源,研究谷露地热田地热地质特征,对西藏地热资源勘查开发和揭示高温地热系统成因机理都具有重要的科学与指导意义.本文以构造地质调查为基础,结合最新物探、钻探、水文资料,通过解析构造-水-热循环系统内在联系,总结构造控热规律,并建立了谷露地热田地热系统概念模型.谷露地热田内主要发育N-S向（F1、F3）、E-W向（F2、F4）和NE向3组断裂.大气降水与冰山融水沿盆地西侧九子拉-桑雄断裂下渗,经深循环加热以盆地西缘F1断裂为导热通道向上运移,由于受到南北两侧F2、F4断裂的阻隔作用,热水在F1和F3断裂组成的“Y”字型断裂系统内汇聚集中,形成热储,并在地表沿NE向和N-S向断裂构成的通道系统中运移排泄;盆地基底花岗岩之上覆盖的泉胶砾岩层对热储起到了良好的隔水保温作用;热田内第四系沉积很薄,热储主要赋存于基岩裂隙中,为基岩裂隙型热储.F1与F3构成的“Y”字型断裂系统是热储赋存的主要场所,谷露地热田地热资源勘查开发要以这两条断裂为重点勘查目标.     

基于三维地质建模的北京市昌平新城地热资源量评价

地热是一种清洁的可再生能源,开发利用北京市地热能可以为改善北京地区的大气环境发挥重要作用。对北京昌平新城区进行地热资源量评价,为合理开发利用地热资源提供科学依据。在分析昌平新城区内的地质条件、地热地质条件后,创建了昌平新城三维地质模型,以此计算热储体积;运用热储法获得区内地热储量,并分析地热资源的分布。采用三维地质建模方法,实现了研究区地质结构的可视化和地热储量的准确计算。研究区的热储总体积为4.876×10¹¹ m³,地热储量为5.42×10¹⁶ kJ,地热流体可开采量为6.04×10⁶ m³。研究区的地热资源潜力较大,可为当地绿色发展提供支撑。     

耒水流域地下热水的赋存规律

流域内地下热水资源丰富,主要分布在上、中游的碳酸盐岩地区。根据其分布位置,可分为6个地热区:郴州市地热区,暖水地热区,旧市地热带,东湖地热区,永兴地热区及马田地热区。各地热区的热储构造都受北东向断裂的控制,属断裂构造型中一低温地热资源。     

太康隆起尉氏段地热资源勘探远景分析

在太康隆起尉氏段,通过地热地质调查了解区内地热需求、开采现状;通过大地电磁测深和二维地震等地球物理勘查方法,预测了新近系热储层底面和奥陶系热储层顶面构造形态和埋深;利用地热钻探验证了区内地层、构造和岩性特征等地热地质特征;采取抽水试验和水质分析等室内试验,对地热水进行了应用评价;利用石油参数井、WR-1地热井和区内煤矿预查等资料,综合分析了研究区地热成因和地热地质条件,确定了研究区新近系馆陶组和深部碳酸盐岩热储的地热勘探远景,指出研究区中深层地热的勘查开发方向,为地热资源的综合利用提供了依据。     

浅析阿尔山地热地质特征

从阿尔山地热区域地质演化、地热地球物理特征、地热成控条件等方面进行研究,认为该区地热资源的主要断裂构造,为内蒙—大兴安岭地槽褶皱系的中段,其中金江沟、银江沟、五里桥热储构造带上地幔的岩浆向上运移的通道为哈拉哈河岩石圈断裂和NNW向基底断裂。     

香格里拉盆地地热地质特征及勘探前景

本研究工作的直接目标，是为在香格里拉县城附近钻探地下热水提供确定井位和钻井设计的地质依据。本次勘查研究，对已有资料进行了综合研究，在县城周边地区补充开展了地热地质测量、地球物理与地球化学勘探。本文是这些勘查研究成果的总结，文中论述了香格里拉盆地的地热地质背景、地球物理、地球化学特征与地热显示特征。经过综合分析，提出了盆地的热储概念模型，叙述了热储的地质结构。指出盆地内存在可供钻井开发的深埋藏层控型热储；盆地的北东部存在形成热储的地质条件，其构成热储的各项要素齐全，是前景良好的钻探靶区；预测在埋深1800m左右极有可能钻探到可供开发利用的热储层。     

云南地热地质特征

本文根据云南省地热的地质背景及热流异常的显示,阐述了地热的形成条件和分布规律。认为地热场的分布严格受挽近期活动性断裂、喜山期岩浆活动与含放射性的酸性侵入岩体等因素的控制。根据形成热(汽)水的热源差异,划分为热液水对流、岩浆余热及放射性三种成因类型;又根据热(汽)水的运移、储存及储体结构特征,分为层控、隙状、粒间孔隙及岩浆岩裂隙四种热储类型。根据云南地热场的分布及其地质背景,将地热场划分为五区十二个亚区,扼要地叙述了各区热流值的强度、地热成因与热储类型,指出在云南境内找寻和开发热(汽)水资源的方向。     

贵州东部变质岩区地热水赋存规律研究

贵州东部变质岩区地热水属断裂对流型中低温热矿水,其形成与分布受区域性深大断裂控制。通过贵州东部变质岩区区域地质、地热地质条件研究,以及典型温泉成因、地热勘探成井条件分析,总结出变质岩区地下热矿水具有以下赋存规律:一般构造区基本不具有地热水形成条件;区域性断裂,尤其挽近断裂有带状热储形成条件;区域性断裂与背斜复合构造区具有地热田形成条件。贵州东部镇远、雷山、黎平、榕江、江口及三穗等区域有较好的资源形成条件,有一定的勘探开发价值。