山东菏泽市城区西部地热资源特征及开发利用分析

菏泽市地处鲁西南黄泛平原地区,地表被巨厚的第四系和新近系松散层覆盖,区域断裂构造十分发育,地热成矿地质条件有利。区内具有较高开发利用价值热储层主要是奥陶纪灰岩热储,对该区奥陶纪热储层地热地质条件和地热资源特征进行分析和评价,对进一步开发利用与保护提出相关建议。     

北京天竺地热田东坝凹陷南部地区地下热水富集的地热地质条件分析

以北京地区地热流体中温度和矿物质含量较高的东坝凹陷南部地区作为实例,在完整的地热钻孔及相关地质资料基础上,通过对研究区断裂构造、热储层、热储盖层、地温场、流体水化学特性和富水性等地热地质条件进行分析,研究造成该区地热流体中温度、矿物质含量升高的主要原因。研究表明：受太阳宫断裂北段、良乡—前门断裂和楼梓庄断裂的切割作用,东坝凹陷南部地区热储层下落近千米,形成了一个较为封闭的“黑箱子”区域。这种独特的地质结构导致东坝凹陷南部地区接受东南城区地热田侧向补给较少,长期处于较为封闭的还原环境;太阳宫断裂北段存在深部的热源通道,地层深部的高温热流顺断裂上涌在东坝凹陷南部地区的热储层富集,因此该区地热流体表现出温度高、矿物质含量高、富水性差的特征,该研究对我国今后地热资源的开发具有积极的借鉴意义。     

山东省曹县城区地热资源地质条件综合研究

曹县城区地处鲁西南黄泛平原地区,该区地表被巨厚的第四系和新近系松散层覆盖,区域断裂构造十分发育,地热成矿地质条件有利。可被利用的热储层主要有2个,分别为新近纪明华镇组热储和奥陶纪热储,二个热储层地热资源各具特点。对该区可利用热储层地热资源地质条件进行了分析研究,为下一步曹县城区地热资源的开发利用提供参考性地质依据。     

山东省定陶县城区地热资源分析及开发利用

定陶县城区地处鲁西南黄泛平原,为第四系和新近系松散层覆盖。区域断裂构造发育,可利用的热储层为新近系明华镇组和奥陶系。奥陶系热储层具有较好的开发利用价值,本文分析了该区热储层地质条件、地温场特征和地热水质,并对其开发利用与保护提出了建议。     

铜陵市朱村地区水文地质条件及地热特征研究

安徽省沿江地区属中低温地热分布区,地热分布与构造关系密切,热储层多是基岩裂隙、岩溶地层,铜陵市位于长江南岸,本文以铜陵市朱村区域为研究对象,结合地质勘探成果,通过对该区域地热地质及水文地质特征进行分析,结果表明:该区域地下水呈现明显活动迹象,具有形成"层状热储"的地质背景,可确认地热类型为层状,热储层为三叠系中下统南陵湖组和东马鞍山组厚层~薄层灰岩,深度1 500 m,水温48℃左右。具有较好的开发利用价值。研究结果为合理开发区域地热资源提供依据。     

宁夏南部地区苦碱水化地下水的成因

宁夏南部为我国严重缺水地区这一,地下水普遍苦咸化,严重影响该区人民的生存条件和经济,地下水若咸化原因是石炭系－第四系岩层含盐量高;地热低洼;降雨量小,蒸发强烈,封闭型地质构造等。     

松嫩平原氟中毒区地下水氟分布规律和成因研究

自中新生代以来,在松嫩平原巨大的断陷盆地内沉积了巨厚的古近-新近系和第四系沉积物,形成了由潜水和承压水组成的大型蓄水构造。该区潜水和第四系承压水氟含量较高,在194个样品中,氟的均值为3.45mg/L,范围值为0.25～14mg/L。饮用高氟地下水导致氟中毒大规范流行。研究表明高氟地下水主要分布在山前补给区-蒸发排泄区的过渡带和盆地中部地下水强烈蒸发带,地下水化学类型为HCO3-Na·Mg和HCO3-Cl·Na型,总溶解性固体含量为689.84～2005.6mg/L。高氟水的形成与气候、水文、地质构造、岩石与土壤、水文地质和水化学条件等自然因素有关,同时受不合理开采地下水等人为因素的影响。开展氟病区地下水环境特征和高氟水成因研究对于有效实施安全供水有重要意义。     

大同盆地地下水高砷、氟、碘分布规律与成因分析及质量区划

为了对大同盆地地下水中砷、氟、碘等的分布和成因进行分析,开展地下水质量区划,依据地下水污染调查取得的最新系列测试数据,结合以往水文地质和水文地球化学研究成果,编制大同盆地浅层和中深层地下水砷含量、氟含量、碘含量等水化学特征分布图,以直观反映大同盆地地下水高砷、高氟、高碘区的空间分布规律; 通过分析pH值、硫酸根含量、硝酸根含量、铁含量、锰含量与砷的关系,探讨高砷水的形成原因; 根据pH值、钙离子、重碳酸氢根离子与氟的关系,分析氟超标原因; 指出高碘区与高氟区分布的相似性和成因的相似性。研究结果表明,盆地周边高砷、高氟岩层是地下水砷、氟的原生来源,特定的河湖相沉积环境则为砷、碘的富集提供了原生地质条件; 北部地区氟增高与地下水位下降致使黏性土中的氟离子进入含水层有关,中部地区高氟与土壤盐渍化有关; 中部富含淤泥质黏土的湖相地层是碘富集的原生地质因素,冲积洼地地下水径流条件滞缓是碘富集的水动力因素; 干旱气候条件下强烈的蒸发浓缩作用亦是高氟、高碘地下水形成的重要因素。依据砷、氟、碘、硝酸盐、亚硝酸盐、总含盐量(total dissolved salt,TDS)、总硬度、氨氮等单组分含量分布,利用GIS空间分析功能,进行了大同盆地浅层和中深层地下水质量区划,可为当地地下水开发利用提供地学依据。     

山东高密高氟地下水成因模式与原位驱氟设想

山东省高密市地处胶莱盆地,南部为丘陵区,中部为缓坡区,北部为高氟地下水分布的平原区,属于盆地浅层地下水型饮水高氟地区,是全国氟中毒较为严重的地区之一。该区地势平坦,属暖温带大陆季风气候区,蒸发强度较高。晚更新世以来,该区较为平稳,地表水、地下水径流滞缓,地下水以降水补给、蒸发排泄为主,目前兼有少量的人工开采。高氟地下水赋存于白垩纪火山碎屑岩风化残积形成的第四系松散堆积物中,含水层以砂质亚粘土为主,在埋深0.5~1.0 m处普遍发育钙质结核,俗称姜石。靠近北部河流,第四系底部多发育一层厚度渐大的含砾砂层。随着砂层的出现、增厚,地下水中的含氟量逐渐降低。据此总结了高密市高氟地下水的成因模式,为溶滤富集型与蒸发浓缩碱化型的复合模式。通过室内淋溶试验,结合当地的实际,提出“原位驱氟”的设想。     

广东新丰地热资源特征及成因

广东潮州新丰地区蕴藏着丰富的地热资源。为查明该区地热资源成因,更好地寻找和利用当地的地热资源,对该区地质背景、地热地质条件、地热流体特征及成因等进行了综合研究,认为该区属于典型的断裂裂隙型地热资源,盖层为地表第四系,地热水补给来源主要为大气降水和地表水,断层在控热和导热的作用下提供热量,形成临时孔隙型和岩体裂隙型热储。     

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。      

北京北部地区深层热水开发对浅层冷水的影响

北京北部有小汤山和沙河2个地热田,呈三角形展布,东部边界为黄庄-高丽营断裂,西部边界为南口-孙河断裂．北部边界为阿苏卫-小汤山断裂。热储层为蓟县系雾迷山组、铁岭组和寒武系-奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层．热储盖层为青白口系页岩、石炭系-二叠系砂页岩和侏罗系火山岩隔水层。该区雨水、浅层基岩冷水和深层基岩热水的H、O同位素组成基本上都落在克雷格降水线上,表明区内冷水与热水均来源于大气降水。热水的^3H值表现出北高南低的特点．说明热水与冷水一样自北向南流动。重点分析了深层热水开采对浅层地震观测井中冷水动态的影响,以及这种影响在不同的水文地质条件、离开采井不同距离和不同测项方面表现出的差异。结果表明,北京北部深层热水开采对浅层冷水动态的影响距离约为5km．对位于导水断裂带附近的观测井的影响最为明显。     

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。     

盆地潜凸起岩溶热储地热田成因机理：以菏泽潜凸起为例

盆地潜凸起岩溶热储地热田是我国主要供暖用热储之一,具有分布面积广、水温高、水量大等特点,是北方清洁供暖的重要可再生热源。本文以菏泽潜凸起岩溶热储地热田为例,通过地质构造、岩溶发育特征、同位素和水文地球化学特征、地温场空间分布规律、地热水动力场的系统分析,揭示地热田岩溶地热水补给源、运移途径和富集机理：地热水来源于东北部梁山、东部嘉祥一带基岩山区大气降水入渗补给,主要循环富集于层间岩溶与断裂破碎带复合处。根据地温场空间分布特征揭示的热源及其传递和聚集特征,提出了四元聚热机制,一元是大地热流毯状传导聚热、二元是凸起区高热导率分流聚热、三元是导热断裂或岩体接触带带状对流聚热、四元是地下水运移传导-对流聚热。在热储富集和聚热成因机理研究基础上,构建了基于水源、热源及深部岩溶发育特征的地热田成因机理模型,揭示了地热能富集规律。     

贵州息烽温泉控热推覆构造的发现及成因研究

根据近年来磷矿深部勘探资料,对贵州息烽温泉的构造地质条件及地热特征开展研究,获得了有关温泉地质成因的新认识。(1)由洋水背斜、安清断层(F₁)和温泉断层(F₂)组成的叠瓦状逆冲推覆构造体系,构成了息烽温泉地热水系统的主体及边界,该控热构造体系内地表构造与地腹构造并不统一,老地层盖在新地层上,构成顶、底两层叠置的多个热储单元,这些热储单元是地热水形成和运移的良好场所。(2)安清断层(F₁)使多个热储单元直接接触,从而具有密切的水力联系,为导水、导热的良好通道;温泉断层(F₂)构成了息烽温泉区地热水系统的边界。(3)大气降水沿断裂通道下渗至深部的碳酸盐岩热储层中,吸收热量形成地热水,在高温高压条件下,向洋水背斜核部进行迁移,受上覆寒武系碎屑岩盖层的保护和温泉断层的限制,形成洋水背斜西翼和北端的地热资源有利富集区,最后受分支断层阻挡而自然岀露。     

新郑矿区地热资源潜能分析与保护建议

基于新郑矿区以平均每年0.0813×108m3的涌水量向地表排放热水,造成的地热资源损失和污染环境的现实,在分析地温地质条件基础上,利用热储资源量公式、卡明斯基公式和弹性储存量公式,分别计算了矿山开采前和开采后不同类型地热资源量,并对当前矿区地热潜能进行了评估。在此基础上,提出了选择煤层底板加固技术,保持岩溶裂隙水一定的水位、减少地下水排放和利用识别模型,选择适宜区段作为地热资源开采区,以调减矿山日常的排水量,尽可能维持渗流场基本不变,进而提高热储的潜能,实现节能减排,达到保护与利用地热资源的效果的建议。     

新疆塔什库尔干谷地地热资源研究进展

归纳了新疆塔什库尔干谷地地热地质条件,分析了区内地质构造、地温分布、地热流体化学及同位素特征,研究了地热形成机理,计算了曲曼地热田的地热资源量和可开采量。结果表明: 研究区地热资源受断裂构造控制; 地温变化与盖层、完整基岩、断裂带(热储)表现出明显的一致性,目前实测最高热储温度为161 ℃,深部热储计算温度可达222~268 ℃,地温梯度最高为149.20 ℃/100 m; 地热流体具有深循环特征,与浅表冷水的水化学和同位素特征具有明显的差异; 地热流体来源于大气降水,在断裂及裂隙内储存、运移、富集,在侵入岩体放射性生热和结晶余热的热量供应下,地下流体不断与围岩进行热量及物质交换,在热储围岩和盖层中,热量以传导方式为主,在热储内,热量以对流方式为主; 曲曼地热田储存的热量为55.919×10¹¹ MJ,地热流体可开采量约为12 593 m³/d,产能(热能)约为77.9 MW。因此认为,塔什库尔干谷地热储埋藏深度浅,易开采,具有可观的直接和间接经济价值。     

大连市小平岛地热资源潜力研究

在明确小平岛地质背景的基础上,分析地热地质条件并判断地热资源类型,结合已有两眼井S1、S2数据资料,采用热储法对其地热资源进行潜力评估。结果表明,大连市小平岛地区为深层传导型地热资源,该区桥头组及长岭子组上部为良好地热盖层,长岭子组下部及南关岭组上部(2 100~3 300 m)为该区热储层,热储体面积为7.3 km2。单井涌水量可达600~800 m3/d,水温可达50℃~60℃,地热资源量约为4.88×1011kcal,折合标准煤为6.97×107t,可开采的地热资源量约为7.32×1010kcal。     

Occurrence and evolution of the Xiaotangshan hot spring in Beijing, China

Thermal groundwater occurs in bedrock aquifers consisting of the dolomite of the Wumishan Group of the Jixianin System and the Cambrian carbonate in the Xiaotangshan geothermal field near the northern margin of the North China Plain, China. The hot water in the geothermal field of basin-type discharges partly in the form of the Xiaotangshan hot spring under natural conditions. The hot water has TDS of less than 600 mg/L and is of Na·Ca-HCO₃ type. The geothermal water receives recharge from precipitation in the mountain area with elevation of about 500 m above sea level to the north of the spring. Thermal groundwater flows slowly south and southeast through a deep circulation with a residence time of 224 years estimated with the Ra–Rn method. The Xiaotangshan hot spring dried up in the middle of the 1980s owing to the increasing withdrawal of the hot water in the geothermal field in the past decades. The water level of the geothermal system still falls continually at an annual average rate of about 2 m, although water temperature changes very little, indicating that the recharge of such a geothermal system of basin-type is limited. Over-exploitation has a dramatic impact on the geothermal system, and reduction in exploitation and reinjection are required for the sustainable usage of the hot water.