遥感影像地表温度反演与地热资源预测——以石家庄地区为例

热红外遥感技术可以反演地表温度信息,可在地热资源预测方面发挥重要作用.研究基于京津冀地区地热成藏模式,利用单窗算法反演出石家庄地区2015年3月6日地表温度,结合夜间热红外影像、遥感构造解译结果和剩余重力异常数据,综合分析,相互论证,圈定1处山地对流型地热远景区和2处沉积盆地型地热远景区.其中,平山县寺沟村昼夜地温值均...     

综合物探方法勘查在沈阳新城子盆地地热勘查中的应用效果

应用重、磁面积性测量成果推测地质构造位置、性质和基本特征,确定主控地质构造;并依据重力异常圈定盆地总体轮廓,利用局部变化特征划分次级凹陷和凸起,确定次级凸起部位和其边缘断裂带为寻找地热资源的有利部位.利用可控源音频大地电磁法（CSAMT）剖面测量成果,根据断裂带上的垂向地电断面上的视电阻率变化特征,推断断裂性质和深部的岩石破碎程度以及含水情况.根据二维地震测量,进一步确定断裂性质,推断出最佳含水部位,最终确定地热井井位.经钻探验证,成井结果与推断基本一致,打出了较理想的地热井.说明所采用的技术思路正确,应用综合物探勘查方法寻找隐伏的地热资源非常有效.     

广东阳江盆地遥感数据地温反演及地热异常靶区圈定

地热能是一种安全、清洁、稳定的可再生能源,广东阳江地区的地热资源开发潜力巨大,但研究程度较低。热红外遥感技术能够高效地圈定地热异常区并对隐伏断裂进行预测,笔者等选取研究区landsat8遥感数据,通过分析地表温度、地热异常点及人类活动的关系,利用大气校正方法对该区潜在的地热异常进行了预测。在排除人为热影响下得到高温地热异常区9处,排除湖泊水域以及海拔的影响下得到低温地热异常区4处。在此基础上,利用地表温度与归一化植被指数计算研究区的温度植被干旱指数值（TVDI）,预测可能存在的隐伏断裂23 处。最后结合岩性、断裂构造有效地圈定了5处地热靶区,主要分布在研究区西南区域和新洲镇附近。研究结果有助于预测阳江地区具有开发前景的地热异常区、识别圈定具有勘探意义的靶区以及预测隐伏断裂,对该区后续地热资源的进一步研究具有重要的意义。     

广东阳江盆地遥感数据地温反演及地热异常靶区圈定

地热能是一种安全、清洁、稳定的可再生能源,广东阳江地区的地热资源开发潜力巨大,但研究程度较低。热红外遥感技术能够高效地圈定地热异常区并对隐伏断裂进行预测,笔者等选取研究区landsat8遥感数据,通过分析地表温度、地热异常点及人类活动的关系,利用大气校正方法对该区潜在的地热异常进行了预测。在排除人为热影响下得到高温地热异常区9处,排除湖泊水域以及海拔的影响下得到低温地热异常区4处。在此基础上,利用地表温度与归一化植被指数计算研究区的温度植被干旱指数值（TVDI）,预测可能存在的隐伏断裂23 处。最后结合岩性、断裂构造有效地圈定了5处地热靶区,主要分布在研究区西南区域和新洲镇附近。研究结果有助于预测阳江地区具有开发前景的地热异常区、识别圈定具有勘探意义的靶区以及预测隐伏断裂,对该区后续地热资源的进一步研究具有重要的意义。     

武汉西部蔡甸地区中深层地热资源主控因素分析

武汉西部蔡甸地区拥有丰富的地热资源,其热源为地球内部传导热,主要热储层为古生界碳酸盐岩。鉴于武汉中心城区各类地球物理勘查手段受限,充分利用前期江汉油田的石油勘探和水文资料勘探成果,结合2021年4月成功钻探的索河1地热井资料,分析后认为蔡甸地区储热储水构造主要为背斜构造,导热导水通道则主要为断裂;蔡甸地区地热资源主控因素为断裂和古生界碳酸盐岩溶储层,且岩溶储层埋深适中,具备很好的地热资源开发前景;蔡甸地区有利地热资源勘查目标是与深大断裂相伴的各类背斜构造。     

综合电法在湖南祁阳太平圩地热资源勘查中的应用

湖南祁阳县太平圩位于阳明山岩体北侧,区内断裂褶皱发育,岩浆活动强烈。白果市断裂为区内主要深大断裂,与深部热源有密切联系,为主要控热断裂构造。本文在对太平圩地质构造与控热背景等分析研究的基础上,进行了可控源音频大地电磁测深和联合剖面等综合电法勘探工作,基本查明了区内地层岩性分布及地下电性结构特征、隐伏断裂以及控热构造的位置及产状,为地热勘探和后期开发提供了物探依据。     

川西康定老榆林高温地热地球物理特征与形成机制研究

川西地区地热资源丰富,康定地区由中谷至老榆林一线,发育有多个高温地热田。通过对川西地区重磁资料和地质构造背景的分析,总结川西地区地热的分布特征,重点应用宽频大地电磁测深、音频大地电磁测深剖面及钻井资料,对研究区不同深度和尺度的地热要素进行探讨。研究结果表明：大量地热点发育在断裂附近,呈现出明显的空间分布相关性。在鲜水河断裂带下方的部分熔融体为本区高温地热田提供了主要热源。老榆林地热田主要受南北向深大断裂的次级构造和与之交错的东西向断裂构造控制,断裂破碎带构成热储,是深部热水上涌的通道。本文探讨了川西康定地区多尺度地球物理结构,高温地热资源的形成和分布与多要素耦合密切相关,构建出本区三维的地热地质模型。川西康定地区具有良好的高温地热水形成条件,通过地热资源开发,可促进川西地区社会经济发展。     

雄安新区地热地质模型探究：来自地球物理的证据

雄安新区内地热资源丰富，区内有牛驼镇地热田、容城地热田和高阳地热田，地热资源开发利用较早，但是对其深部热源机制仍未形成统一观点。为了研究雄安新区内地热田深部热源机制，在新区及外围进行了深反射地震和长周期大地电磁探测，对取得的同剖面的深反射地震和大地电磁数据进行处理和综合解释，探明了研究区从地表至莫霍面范围内地质构造和电性结构。下地壳结构在深反射地震剖面与大地电磁剖面上有很好的对应关系。电阻率低值区对应着在深反射地震剖面上存在一系列反射同相轴，且同相轴可以延续到莫霍面，电阻率高值区对应着在深反射地震剖面上无明显连续反射同相轴，尤其是在莫霍面之上呈现地震反射近似"空白区"。结合区域地热资料构建了研究区深部地热地质模型，对新区内深部地热机制进行了解释。该模型为"二元"生热模型，其热源包含两个部分，深部地幔热源和地壳放射性元素衰变生热。放射性元素衰变生热占地表热流的接近30%，而幔源热流在地表热流中的占比可达约70%。在牛驼镇下方，莫霍面以上，由于地幔热物质上涌造成下地壳上隆，幔源岩浆底侵作用于下地壳形成了局部热异常，该热异常具有低速高导的地球物理特征，认为是牛驼镇地热田和容城地热田的深部热源；以区域断裂为热通道，大地热流由深部向上传导、扩散到牛驼镇凸起和容城凸起顶部，对碳酸盐岩储水层进行加热，形成地热储层；上覆新近系沉积地层是良好的热盖层。     

基于2m测温法的地热异常区探测及地温预测

地热异常区的探测对于地热能开发利用至关重要。利用2 m测温法和相关仪器对厦门东山某热泉地区进行实地探测,获取1~2m深度地层温度和导热系数数据,绘制研究区2m深度温度等值线图和浅层热流密度分布云图,圈定地热异常区。运用一维稳态热传导模型对研究区20 m深度地温进行反演,并与研究区20m深度实测温度进行对比分析。结果表明,2m测温法对地热异常区探测效果明显,一维稳态热传导模型对于20m深度地温的预测结果与实测结果较为一致。该方法可以作为地热探测初期的有效手段。     

江苏如东洋口地区断裂特征及其意义

结合已有地热钻孔采用多种物探方法研究了江苏如东洋口地区断裂的空间展布特征。研究结果表明,洋口地区分布3组断裂,分别为隶属滨海断裂的北西向雁行型次级断裂、近东西向栟茶河断裂及海安-河口断裂。北西向雁行型次级断裂为4条,主要分布于洋口地区北段及老坝港地区,断裂陡倾,倾向北东,倾角70°-80°,推测切穿至新近系。栟茶河断裂由3条次级断裂组成,主要分布于洋口地区中段,断裂走向近东西,倾向北,整体呈曲折状延伸,倾角60°-80°。结合以往地震地质特征以及地热钻孔资料,认为栟茶河断裂为活动性断裂,切穿了第四纪全新世地层,全新世地层断距较小。断裂的活动性影响如东洋口经济开发区的建设与发展。海安-河口断裂自海安延伸至洋口地区南段,走向近东西,倾向南,倾角约为70°,切穿古近纪地层。洋口地区断裂的分布与该地区地热资源分布具有良好的对应关系,其对于该地区地热资源开发具有良好的指导意义。      

安徽省地热资源特征及远景区划

通过对安徽省地热资源分布、地热田形成的地质条件和热储类型的研究,得出安徽省地热的形成与断陷盆地、断块隆起带及深大断裂带等地质构造关系密切;全省热储勘查类型主要有层状、带状、层状兼带状三种类型;并在此基础上,对安徽省地热资源进行了远景区划,为全省进一步开展地热地质工作提供了科学依据。     

青藏高原东北缘深部地质构造与地热资源分布关系研究

青藏高原内部及边缘分布大量地热田,主要有青海共和—贵德地热田、甘肃张掖盆地地热田、甘肃天水地热田、云南腾冲地热田等,所有地热田系统整体围绕青藏高原边缘呈带状展布,主要受控于青藏高原构造活动。对该区域多个地热田进行分析,均具有深部热源垂直传导供热、深大断裂和其发育的次级断裂为有利通道等特性。青藏高原深部分布多个通道流,在地震层析成像观测结果、远震P波走时层析成像等地球物理资料上均有显著反映,青藏高原中北部地壳低速-高导层是部分熔融层的岩石学证据亦被证实。主要地热田均分布在通道流沿线,根据地热田的研究成果,认为下地壳的通道流不仅为地热田提供热源,形成明显的大地热流异常区带,通道流区域的地壳厚度减薄、构造活动增强,热流易于向上传导运移。文章综合分析后初步建立了地热分布与通道流关系模型、与通道流相关的地热田地热模型,认为青藏高原东北缘地区分布的多个地热田均受控于其深部的通道流;通过对该区域地热资源前景进行分析,认为甘肃天水地区位于通道流的交汇部位,地热资源前景巨大。     

Landsat8卫星数据在安徽黄山汤口-寨西地热资源调查中的应用

遥感大数据分析与应用正成为地球信息科学领域重要的研究内容。利用热红外遥感技术进行地热异常信息的提取可以为地热资源勘查评价提供重要的依据。Landsat系列卫星数据拥有长时间的数据积累和较高的空间分辨率,是地表热环境时空序列大数据分析的重要数据。最新一代的Landsat8 卫星热红外数据在延续了较高分辨率的同时,敏感性更强,更加适合于对地表热环境空间分布进行精确分析。本文以安徽黄山汤口-寨西工作区为研究区,分别选用2016年12月9日Landsat8 的热红外遥感数据和2009年12月6日Landsat5 TM 数据,采用大气校正方法进行地表温度的反演和对比分析,通过密度分割分析提取地热异常信息,并综合遥感地质解译信息、气象、地形等数据,对工作区地热资源有利区进行了预测。结果表明：两个时相地表温度反演结果的空间分布基本一致,利用Landsat8 热红外数据的地表温度反演结果可以有效地获取地热异常信息,所圈定的地热异常较为合理,与工作区内主要的断裂构造分布一致,且和物探勘查和钻孔实验结果相对应,可以为地热资源勘查大数据分析提供重要的数据源。     

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。     

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。     

地热规模化开发断层滑动概率评估——以雄安新区深部岩溶热储为例

雄安新区地热资源丰富，具有广阔的规模化开发利用前景，对于实现"绿色雄安"具有重要意义。许多学者的研究集中在地质结构探测、地热资源量评价、地壳稳定性等方面，关于深部岩溶热储规模化开发可能引起的断层滑动研究薄弱。本文在地热地质综合调查的基础上，基于地质力学理论，采用蒙特卡罗随机模拟方法，评价雄安新区主要断层特征（走向、倾角、滑动摩擦系数等）、地应力分布（孔隙压力、最大/最小/垂直主应力大小及方向等），量化雄安新区天然断层在规模化开发利用情况下的激活可能性，结果显示已探明断层在天然、规模化回灌和水力压裂条件下的最大滑动趋势分别为0.26、0.27和0.40，地热开发不会引起断层激活。本研究树立了地热规模化开发的信心，可为雄安新区地热资源安全利用提供支撑。     

广西合浦盆地干热岩资源成热条件及潜力评价

为了对广西合浦盆地干热岩资源成热条件及其潜力进行评价,利用广西航磁勘查数据,采用Parker-Oldenburg法反演计算了居里面深度。在此基础上进行大地热流密度值和不同埋深地温计算,发现计算结果与现有测温资料吻合,合浦盆地内西场凹陷和常乐凹陷具有干热岩资源成生条件。结合合浦盆地内基础地质调查资料和油气钻孔资料,分析了合浦盆地干热岩资源的储层和盖层条件。初步圈出2个位于西场凹陷和常乐凹陷的干热岩勘查靶区C1和C2,面积分别为167.10和72.90 km²,干热岩资源量分别为182.48×10¹⁵、77.59×10¹⁵ J。按20%的采收率,合浦盆地干热岩资源量可开采量为52.01×10¹⁵ J,折合标准煤177.48×10⁴ t,占2018年广西全区能源生产总量3 756.69×10⁴ t标准煤的4.72%。在资源量评价基础上,可优先考虑位于合浦盆地西场凹陷的C1靶区开展进一步的勘探工作。     

帕米尔高原东北缘活动构造对塔什库尔干盆地地热控制作用

帕米尔东北缘位于青藏高原西北部,是新构造运动最强烈的地区之一。受控于公格尔拉张断裂作用的塔什库尔干盆地,活动构造强烈,高的大地热流值和丰富的地下水,使其具备地热资源形成的地质构造和水文条件。基于塔什库尔干盆地北部的曲曼地区地质构造、湖相地层年代学调查研究,该地区发育晚更新世的NNE向f_1和f_2正断层以及第四纪沉积物之下存在隐伏的近EW向的断层f_3。这3条断层是塔什库尔干断裂在不同构造演化时期形成的次级断层。结合EH-4电磁成像和钻孔及抽水试验等资料表明NNE向f_1和f_2正断层是地热系统的导水通道,而近EW向f_3断层为导热通道。该地区地热模式是大地热流为热源-地下水深循环逐渐加热-构造控水和控热。     

Hydrocarbon Enrichment and Main Controlling Factors in Offshore Rift Basins of China: A Case Study in the Beibuwan Basin

Beibuwan B asin is an important offshore oil and gas bearing basin of China.However,the distribution of oil and gas in different sags is uneven,and the rule of hydrocarbon accumulation and main controlling factors have not been clearly understood in this basin.Based on abundant seismic,well and analytical data,the differences and main controlling of tectonic evolution,sedimentary filling and source rock quality in sags are analyzed,and combined with the study of geothermal filed,the main controlling factors of differential hydrocarbon generation in sags of the Beibuwan Basin are clarified.On the basis of the research above,the hydrocarbon enrichment of the basin is clarified through the systematic analysis of reservoir-caprock assemblage and accumulation characteristics of different structural units.The results show that there are four NE-trending sag zones in the basin,and under the influence of fault activity,the scale of sags is regularly distributed.The scale of rifts in different sag zones decreases gradually from northwest to southeast and the scale of rifts in the middle of a single sag zone is normally larger than that at two ends.Under the control of the sag-controlling faults activity,paleoproductivity and organic matter preservation conditions,the quality of source rocks in sags of the Beibuwan Basin decreases from northwest to southeast.The hydrocarbon-rich sags in the Beibuwan Basin were formed under the control of source rocks and geothermal field,and the distribution of large-medium scale fields is controlled by the favorable structural traps in the rift strata of inner gentle slope zone.The understanding of the hydrocarbon enrichment and main controlling factors in the Beibuwan Basin also provides a significant guidance for the oil and gas exploration in other rift basins.     

MT法在河北献县地区地热勘查中的应用

河北献县地热资源埋藏浅、温度高、储量大、开发潜力大,合理选择物探方法可以很好地确定靶区,圈定储热构造,减少因钻探位置不当带来的额外开发成本.本次勘查工作利用EH4连续电导率成像系统,采取单点进行大地电磁测深（MT）的数据采集方式,能够极大地降低地形因素的影响,由此保证了测量的精度.由于MT法探测深度的优势,其反演电阻率电性特征图能够很清晰地反映出地热田导水导热断裂构造的分布、产状.MT法在本次地下热源勘查工作中取得了很好的测量结果,成功圈定了地下热源的范围,为下一步的钻探工作提供了有力的技术支持.