山东鲁中山区地热地质特征及热水成因

鲁中山区五级构造单元莱芜凹陷、东平凸起及新甫山凸起分布有热水资源。研究发现,不同构造位置热水埋深、热储类型及成因机制不尽相同。利用鲁中山区各构造单元典型地热井测温数据,热水与其他类型水体水化学组分、同位素对比分析结果,对地热地质特征、热水成因及热储温度值进行研究和计算。结果表明,大气降水为鲁中山区热水补给来源;区内热水水化学类型为SO4-Na·Ca型及SO4·R-Na·Ca型（R为Cl或HCO3）;较其他水体,地热水同位素δ18O和δD表现为贫化特征;各热储温度值低于100℃,属于中低温热储范畴,且热水均为未成熟水,表明地热水水－岩相互作用尚未达到离子平衡状态,溶解作用仍在进行,或热水受到了外源冷水的混合作用。位于盆地内部的冷家庄地热系统属于热传导型,盆缘凸起的安驾庄及桥沟地热系统属于热对流型。研究结果对鲁中山区地热水资源开发提供了理论依据。     

河南淮阳县地热流体化学特征及其成因分析

【研究目的】淮阳地热属于典型的中低温沉降盆地型地热,研究淮阳县地热资源的质与量,有助于其合理开发利用及科学管理。【研究方法】本文综合利用地球化学、环境同位素,对淮阳县地温场及地热流体化学特征和成因进行分析研究。【研究结果】结果表明,深部热储地温场受基底构造与断裂影响较明显,构造单元分界处和多条断裂交汇处,地温梯度较高,如苏庄地温梯度3.75℃/100 m,其他地段<3.5℃/100 m。研究区内地热流体中主要为Cl·HCO₃·SO₄-Na、Cl·SO₄·HCO₃－Na、Cl·SO4-Na型。地热流体中阳离子主要以Na⁺为主,阴离子呈多样化,研究区地热流体主要来源于西部伏牛山区的大气降水,且地热流体发生水-岩作用,但相对较弱。地热流体为1952年前入渗补给的“古水”。【结论】淮阳经济可开采热储层主要为新近系明化镇组和馆陶组,区内地热资源开发主要可用来供暖,以促进当地经济发展,助力于本地区“双碳”目标的达成。创新点：分析了淮阳地温梯度与地质构造和断裂活动的关系;结合地层特性,讨论了淮阳地热流体中不同离子的来源以及地热流体的主要来源。     

银川贺兰县地热地质条件及水化学特征研究

银川盆地赋有丰富的地热资源,但开发利用速度却很缓慢。本次选取地热资源开发空白区贺兰县进行研究,并成功钻凿一眼高产地热井,基于此井展开对研究区地热地质条件、热储特征以及地热水水化学特征等进行分析。结果表明:研究区地热水主要来源于大气降水,自西向东由贺兰山东麓山前断裂深循环补给地热水,邻近的银川断裂为其提供了良好的导热通道,最终赋存于新近系红柳沟组和干河沟组砂岩孔隙中,砂岩厚度大,富水性较好,上覆厚层第四系松散层作为热储保温层。地热水在吸收周围岩体的热量的同时,也在径流过程中不断地发生水-岩相互作用,溶滤围岩中的矿物成份,最终形成了水化学类型为Cl-Na型水,地热水中矿物含量丰富,具有一定的医疗价值,适用于进行温泉浴疗等产业的开发。     

渤海湾盆地应用增强型地热系统（EGS）的地质分析

全球地下3～ 10 km普遍分布的高温低渗岩体中蕴藏着巨大的热能,利用增强型地热系统(EGS)技术可以实现这部分热能的开发.本文通过对近年增强型地热系统的研究进展和经验的综述,结合区域地质分析和有限元模拟,探讨了渤海湾盆地应用增强型地热系统开发的可行性.我国渤海湾盆地处于岩石圈减薄区,区域大地热流值高,地热资源丰富;基于该区的岩石圈热状态、基底构造形态对渤海湾盆地典型剖面地下10 km内的地温场进行了有限元模拟,结果表明,在基底凹陷区埋深5 km处地温可达150 ～180℃,地温等温线随基底起伏而变化.相比美国、欧洲现有的EGS开发地区,渤海湾盆地具有相似的地温条件和地质条件,适于开发增强型地热系统.通过分区块的资源概算,得出渤海湾盆地陆上部分的增强型地热系统可及资源量可达3775GWe,具有广阔的开发前景.     

长垣县地热地质特征初步研究

地热水是一种洁净的可再生的能源,长垣县地热资源丰富,研究该县区地热水空间分布,赋存条件、成因,根据当地质条件,弄清了热储层的空间分布与特征,地温场平面变化特征,地热水水化学特征等基本地质特征可作为地热标准规划和开发的借鉴。     

五台山地区热系统探讨

地热资源包括熔融岩浆、干热岩体和地下热水三部分。内陆山区型地热系统着重于地下热水资源的研究,主要包括热源、煤介、冷热水交换边界、热水道和地下热消沉事集区等要素。笔者通过对五台山地区地热异常反映、盆地边缘地下热水分布和垂直地温场特征等规律的分布,初步给出了五台山地区地热系统的基本模式。     

地下热流系统及其开发工程配置——以河南省开封市区为例

河南省开封地区在地下300~1600 m松散沉积物内,广泛分布低温(25~67℃)地下热水。根据区内50眼地热井(井深440~1580 m)资料,可分为6个亚热储层,并设计了各亚热储层的合理开发工程配置方案,以改进目前仅按用水需要的地热井布局。按照该设计方案,可使现状地热井的单井出水量平均增幅达到500~600 m3/d(80 m设计降深,除最深部亚热储层为14 m3/d外);现有49眼地热井的总出水量可由目前的43224.0 m3/d增加到设计开发工程配置方案下的150744.0 m3/d(110眼井)。通过模拟预报,研究区内地下热流系统在20 a开采期内,其水温变化很小,可以保证稳定、持续开采的要求。     

浅析北京市延庆区西北部地热地质特征

为解析延庆区西北部地区的地热地质特征,本文通过对研究区内的地热流体通道、热储层和盖层条件的总结分析,并综合地温场分布特征和地热流体化学特征,浅析了研究区内的地热资源形成条件。结果表明,研究区内的NEE向与NS向断裂为主干断裂,在其交互处,形成主要的热水通道,发育了以蓟县系雾迷山组为代表的层状热储,地热流体主要来源于1.5～4.6万年前的大气降水补给,与浅层地下水几乎无水力联系。延庆盆地内的地热资源主要受以热传导为主的传热过程控制,热储层和盖层岩石热导率的差异,使得平面上的温度差异显示出受控断裂构造控制的趋势。     

河北省遵化市汤泉地下热水赋存特征

汤泉的地下热水历史悠久,人们利用其自然出露的温泉进行洗浴、疗疾已有上千年的历史。其地热资源类型为基岩裂隙型地下热水,热水区的分布受断裂构造控制明显,地温场在平面和垂向上表现为温度不均一。不同方向、不同规模的断裂构造,成为地下热水赋存场所和深循环通道,深部热水沿断裂构造交汇部位上升,形成浅层地下热水异常区。     

贵州苗匡热矿水地热区水化学特征及热储条件分析

贵州苗匡热矿水地热区大地构造位于江南复合造山黔南坳陷铜仁复式褶皱变形带,区域构造为红石古断裂带与苗匡断裂交汇锐角区,区内出露的地层有前南华系板溪群、南华系、震旦系、寒武系;热矿水水化学类型为HCO_3-Na型,含高氟、锶、锂、偏硅酸;弱碱性水;呈带状中低温热储;区域大地热流供给热量;地下热矿水补给为构造破碎带深远程补给;区域性红石活动断裂带具有导热导水储水性,热矿水被温差、压力差等驱动循环运移至断裂破碎带富集,苗匡次级断裂带在该热储起到连通传导作用;热矿水井口温度45℃,出水量560 m~3/d。研究结果可对该区热矿水勘查开发及利用提供参考和借鉴。     

开封凹陷区地温场特五及成因机制探析

以40眼地热井资料为基础，研究了开封凹陷地区地热系统的地温、地温梯度及地表热流值的分布特征；结合地质构造及地下水活动规律，说明了控制地温分布的因素及地热系统的成因机制。     

北京通州地温场特征及其影响因素

在收集整理大量地热井温度资料的基础上,系统分析了北京通州地区现今地温场特征,划分了地热异常区,并进一步估算了1000~3000 m埋深处的地层温度。研究表明,研究区现今地温梯度为1.34~3.12℃/100 m,平均值为1.88℃/100 m。大地热流值分布范围为47.1~75.9 mW/m2,平均值为63.2 mW/m2,其热流状态较好。在垂向上,研究区1000 m埋深处整体温度均超30℃,2000 m时高温异常区温度超60℃,3000 m时高温异常区温度超80℃。根据深部地层温度估算,在研究区的南部及东南部具有2处高温异常区,地温场分布形态与区域内主要断裂走向基本一致,主要受区域地质构造控制,岩石性质为地温场分布的重要影响因素。     

临汾盆地曲沃地热田热储特征研究

临汾盆地曲沃地热田地热资源丰富,目前该区域地热以温泉洗浴为主,开发利用方式单一,缺少对地热田热储层特征的系统认识。为了进一步科学开发曲沃地热田,基于区域地质构造、实钻沉积地层、水化学分析等数据,对曲沃地热田地热地质条件进行综合分析,初步明确了地热田边界及储盖组合特征。利用取芯分析测试资料、测井解释成果对研究区热储层进行综合评价,结果显示:奥陶系上马家沟组厚度大、有效储层占比高,是曲沃地热田的优质储层,可作为地热供暖项目重点开发层位。     

淮南煤田现今地温场特征

在系统分析淮南煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合58块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地温梯度和大地热流的分布特征。研究表明,淮南煤田现今地温梯度的众值介于2.50~3.50℃/hm之间,平均地温梯度为2.9℃/hm;大地热流值变化范围为31.87~83.9 m W/m2,平均热流值为63.69 m W/m2,地温梯度和热流值区均高于淮北煤田;大地热流受地温梯度控制明显,其变化特征和地温梯度分布较为相似,整体表现为中东部高,西部其次,东南部最小的特征。分析揭示,区内现今地温场和热流分布主要受区域地质背景和区内构造格局的控制。     

上海地区浅层地温变化规律特征分析

根据上海地区5处深度均为153m的地温长期监测孔实测数据,地表以下至约19m为变温带;深度约19~36m范围为恒温带,地温平均约18.3℃;36m以下为增温带,增温率为3.08℃/100m。分析了地温随时间与地层岩性的变化特征。成果可为浅层地温能的开发利用提供依据。     

承德北部茅荆坝地热田地热流体的水化学和同位素特征及其成因

承德北部茅荆坝地区地表出露的地热水温度高达98.7 °C,赋存于裂隙较发育的侏罗世中粗粒二长花岗岩热储,${\mathrm{SO}}_4^{2-} $含量较高,但关于该区地热流体的补给来源、循环演化过程与成因机制研究尚少。为了认识该基岩山区地热系统的成因以合理开发利用地热资源,在区域地热地质调查的基础上,测试分析了不同水体的水化学组分、地下水年龄（3H和14C）、硫酸盐硫、氧同位素（δ34S-${\mathrm{SO}}_4^{2-} $和δ18O-${\mathrm{SO}}_4^{2-} $）、碳酸盐碳同位素（δ13C-$ {\mathrm{HCO}}_3^-$）、锶同位素（87Sr、86Sr）等特征值。结果表明：（1）茅荆坝地区地热水化学类型以${\mathrm{SO}}_4 $—$ {\mathrm{Na}}$型为主,硅酸盐矿物的溶解及阳离子交换作用促进了地热水中${\mathrm{Na}}^+ $、${\mathrm{K}}^+ $和SiO2的富集,水中${\mathrm{SO}}_4^{2-} $并非来源于硫酸盐岩矿物溶解,推测为H2S气体从深部还原环境上升到浅部氧化后生成${\mathrm{SO}}_4^{2-} $,也可能来源于高温地热水与硫反应形成的硫酸盐;（2）地热水n(87Sr)/n(86Sr)均值为0.7092,与海相碳酸盐岩比值接近,揭示热储深部可能存在海相碳酸盐岩储层;（3）地热水属于古地下水,14C校正年龄为11.9～14.9 ka,循环更新能力差,由周边山区的大气降水补给,补给高程在1532～1632 m;（4）地热系统深部热储温度为142～144 °C,高温中心位于热田北部。研究结果对冀北山地地热资源的可持续开发利用具有重要意义。     

带状热储地热田温度场特征及控热因素——以湖南省汝城县热水圩地热田为例

带状热储地热田是高品质地热资源的集中赋存区, 热储构造分布极不均一, 钻探风险高, 温度场是认识热储分布的重要窗口。以湖南省温度最高、流量最大的汝城县热水圩地热田为例, 通过温度场、水流量和岩心差异, 识别了热田内不同热储构造区空间分布, 探讨了控热因素的耦合关系, 分析了形成高温大流量地热田的主控因素。研究结果表明, 热储构造受走滑断裂破碎带控制, 在平面上分异为6个区, 主通道区、侧通道区和渗流通道区井温曲线形态依次为高幅蘑菇状、高幅瀑布状和高幅阶梯状, 水温度依次降低, 流量依次减小, 水化学类型由HCO3-Na型变为HCO3-Ga-Na型, 水流量等值线呈带状分布。温度在变质岩区迅速降低, 显示出变质岩的侧向隔水隔热作用, 垂向高温中心随埋深增大向东部迁移, 热储裂隙内充填SiO2与辉沸石, 深部热水主要来自东部花岗岩区。热田发育在地形高差大、走滑断裂深切、岩石脆而致密的地区, 受地形、断裂和岩性的共同控制, 来自花岗岩地区的深循环热水, 在浅部受到变质岩的侧向封堵, 最终在多组断裂交会的山间洼陷集中排泄, 形成高温大流量地热田。     

贵州石阡地热田地热资源量计算

贵州省石阡地热田属于典型的山区褶皱断裂复合型热储,本文针对以往该类型热储资源量计算存在的问题,在热矿水采样测试结果和综合研究基础上,建立石阡地热田热储模型;结合地热井钻探和测井资料,考虑褶皱断裂型热储参数存在各向异性的差别,将地热资源量计算区划为以层状热储为主的层状热储区和以断裂带为主的带状热储区,确定计算参数,采用热储法计算地热资源量;计算得出石阡地热田地热资源为2.18×1016kJ/a,折合成标准煤7.46×108t/a,可利用的地热资源量为3.28×1015kJ/a,折合标准煤1.12×108t/a;将计算结果与该地区以往研究成果进行对比分析,结果显示,褶皱断裂型热储地热资源量的计算过程中,深部断裂带带状热储是不可忽略的,本次研究所采用的计算方法得出的结果更能真实的反映该地热田实际的地热资源量。     

张掖—民乐盆地地热田热矿水化学特征及理疗作用研究

2016年以来,甘肃省地质矿产勘查开发局在张掖—民乐盆地开展了大量的地热勘探工作,先后实施了8眼地热勘探井,取得了突破性的勘探成果,单井涌水量1 348. 00 m³／d ~ 6 897. 84 m³／d,井口水温45℃ ~ 78℃,属盆地型大型低温地热田,热矿水中蕴含多种对人体身心健康有益的微量元素^［1,①］。本文通过分析张掖—民乐盆地地热田地质背景、热矿水化学特征,结合国家有关理疗热矿水的标准,评价了热矿水中的各种组分对人体的理疗作用。研究结果对张掖市打造“温泉之乡”有一定的借鉴意义。     

山东省聊城市东部地热田地热资源特征

山东省聊城东部地热田内蕴藏着丰富的地热资源,地质构造条件、热储地质条件都比较有利,是开发地热资源的有利地段.通过对已有钻探资料的分析,结合近年来的勘查项目研究成果,笔者认为聊城东部地热田属于岩溶裂隙层状传导型地热田,区域地质构造主要为聊考断裂和茌平断裂,热储层主要为奥陶纪马家沟组灰岩地层,该区的地温梯度主要受构造控制,断裂导热是形成本区地热田的一个重要因素,地下热水矿化度较小,含有多种对人体有益的矿物、元素,并且根据开发现状提出了合理的开发利用与保护政策.