广东隆起山地型地热系统特征及成因

广东境内断裂构造发育,岩浆、地震、新构造活动剧烈,特别是深大断裂反复活动、岩浆多期次侵入的背景,为广东中低温地热资源形成与赋存、温泉出露创造了有利的地质环境。本文对广东地热资源分布现状、热储特征及地质条件等分析,以广东隆起山地型热储区为研究对象,划分为岩溶型层状热储区和裂隙型带状热储区两类,通过重要区域及盆地热储区地质特征及水文化学特征研究,分析了广东热储系统成因机制,对地热资源具有重要意义。     

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.     

浙江省水热型地热资源特征及赋存规律

浙江省水热型地热资源较为丰富,但地质条件复杂,勘查风险较高。本文基于前期的地热工作成果,对省内已有地热资源的热储岩性、主要控矿构造、主要指示性指标和地热水地球化学特征进行分析总结,将浙江地热资源归纳为三大类九亚类,得出北西向和北东向断裂是水热型地热资源赋存的主要部位,尤其是活动性断裂、高氟区断裂和强地震区断裂,具有较佳的成矿条件。浙江地热水的补给来源为古大气降水,温度、化学组分等与赋存环境密切相关,水温与储层埋藏深度一般呈正相关,但隆起区地热赋存裂隙往往与浅地表冷水裂隙贯通,缺少天然的隔水屏障,冷水混入比例较高,呈现古大气降水与现代大气降水双重补给的特征。     

济南东部宁家埠地区地热资源特征与开发利用探讨

济南市东部宁家埠地区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区。通过对章宁1地热井钻探资料的分析,结合近年来的勘查项目研究成果,笔者认为宁家埠地热田属于岩溶裂隙层状传导型地热田,在区域地质构造上主要受文祖断裂控制,热储层主要为奥陶纪马家沟群灰岩。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。地下热水矿化度较大,富含多种对人体有益的矿物、元素,开发利用前景广阔。     

高陵城区中深层地热资源条件分析

根据高陵百岁宫地热井的成果资料,结合区域地热地质背景,分析评价高陵城区中深层地热资源条件。高陵城区地热资源类型为层状孔隙型中低温地热资源,地热资源丰富,热源主要来自上地幔热传导,热储层和盖层为新生代松散和半胶结沉积地层,其中高陵群热储和白鹿塬组热储砂岩含水层发育较好,砂厚比分别为36.79%和27.95%,热储条件较好,可优先开发。高陵城区地热异常主要受莫霍面埋深影响,平均地温梯度为4.0℃/100 m,地热水化学类型为氯化钠型水(Cl-Na),总矿化度大于10 g/L,属盐水,地热水中氟、溴、碘、锂、锶、偏硼酸、偏硅酸达到命名矿水浓度,具有较高的理疗价值。计算高陵城区地热井单井稳定产量为87 m~3/h,按《地热资源地质勘查规范》中地热资源开发可行性评价属于适宜开采区。单井开采权益保护半径为1 385 m。     

济阳坳陷地热水水化学特征研究

济阳坳陷地处山东半岛渤海湾盆地,是地热资源条件较好的地区,本文在系统分析济阳坳陷地热地质条件的基础上,结合大气降水和地热水稳定同位素数据,对该区域地下热水化学特征进行评价,结果表明:济阳坳陷地下热水来源于不同的热储层组各自所相对应的地质年代中的古大气降水,各热储层之间无明显的水力联系。具有勘探和开发意义的热储层组为新近系馆陶组热储、古近系东营组热储和下古生界寒武—奥陶系碳酸盐岩热储三个主要热储层组,热水层组水化学类型均为Cl-Na型,属弱碱性、盐水。地下热水中含有丰富的微量元素,氟、锂和锶含量达到命名矿水浓度,具有一定的医疗和保健作用,可以作为医疗热矿水利用。研究结果为济阳坳陷地热资源的合理开发利用提供了科学依据。     

天津周良庄地质构造背景和地热成因探讨

天津市宝坻区南部周良庄一带赋存较为丰富的地热资源。为查明该区各热储补给来源,地温场是否受断裂构造影响,利用人工地震结合钻探资料进行二次解译,分析该区地质构造背景和热储发育特征,同时在综合分析水化学和同位素等化探方法的基础上,对该区的地热成因进行探讨。查明该区主体构造为一背斜构造,地热属沉积盆地型层状热储,地热流体主要有孔隙型热水系统和基岩裂隙型热水系统2个类型,热储条件好。该区热流体矿化度较低的原因是接近补给区,补给水源来自北部山区大气降水;地热流体在深循环过程中与富氧岩石进行了氧交换,δ18O值存在不同程度的氧漂移。     

济南北部地热资源区划研究

济南北部地热资源较丰富,且多以可直接利用的中低温地热资源为主,开发潜力巨大。济南北部地热资源按地温梯度、地质构造条件及热储类型的不同,可规划为优先开发地热区、较优先开发区、次优先开发地热区、一般开发地热区4个大区。从经济型地热资源考虑,区内地热资源的综合勘查与优先开发的目的层是馆陶组热储和古生代寒武—奥陶纪碳酸盐岩热储。按先易后难、深浅结合的原则,齐—广断裂以北应以勘查开发新近纪馆陶组热水为主;齐—广断裂以南地区,可勘查开发寒武—奥陶纪灰岩热储。     

基于汤泉池地热资源地球物理化学特征研究

汤泉池地热田位于次级北北东向重力梯级带北部、与区域上东西向重力梯级带的结合部,是形成地热资源的有利地段。地热类型属断裂深循环型（对流型）,热储类型属带状裂隙热储,盖层由第四系松散层及花岗岩风化带构成,平均厚度约12 m,热储层为汤泉池断裂破碎带,宽度180m,厚度480m;近年来由于地热资源的开发,水位季节性变化明显,反映了地热流体与浅部水体之间存在密切的水力联系;同时水化学特征较以往有所变化,表明地热流体中在一定程度上混入了浅层水。     

湘东南硅酸-锶矿水化学特征及形成条件

湘东南地区已发现硅酸-锶矿水46处,化学类型多为HCO_3-Ca或HCO_3-CaMg型;温热矿水为HCO_3·SO_4-Ca或SO_4-Ca型。矿化度多小于1g/L,pH值6.5-7.5;温热矿水的pH值介于6.6—8.1之间。含有Li、Zn、I等对人身有益的微量元素.火成岩地区是寻找硅酸矿水的有利地区,碳酸盐岩的断裂带附近形成锶矿水有利,针对红层盆地的构造裂隙发育地段及碳酸盐岩区的温热水去寻找硅酸-锶矿水会取得良好效果。     

高青县城区地热资源及开发利用

高青县城区位于高青凸起和博兴凹陷的接合部位,地热地质背景条件有利。地热类型属层状裂隙-孔隙型,可被利用的热储层主要有2个,分别为新近纪馆陶组和古近纪东营组裂隙-孔隙型热储。2个热储层水温、水质各具特点,均具有较好的开发利用价值。     

岸上襄郏断层中段地热地质特征

通过对岸上襄郏断层的地热地质条件分析,表明该断层在研究区可分为三部分,且以南部地热异常最为明显;热储盖层为其上覆二叠系含煤地层和第四系砂泥岩,主要热储层为寒武系固山组白云质灰岩;热水的水质类型为HCO3SO4—NaCa,大气降水是热水的主要来源,地下热水的垂直运移是形成热水主要原因。根据注水试验资料评价了断层带的地热资源量,按照地热资源利用率为15%,初步估算了断层带地热资源量为2 491.735万t标准煤,认为采用注采结合的方法开采地热资源是较为合理的。最后建议加强中部地区地热资源的进一步勘查研究,以获得更多的地热资源。     

水化学特征揭示的济北地热水与济南泉水关系

以济南北部地热田地热水及济南泉域岩溶地下水、泉水为研究对象,通过分析常规离子、微量元素及同位素,探讨了地热水的成因机理、补径排及地热水与上游泉域岩溶地下水、泉水的水力联系。研究认为,研究区地热水与岩溶地下水、泉水为同源补给,地热水属海相含盐沉积岩溶滤水。通过对氢氧稳定同位素和氚同位素法测年结果的分析,初步判定现代大气降水为地热水的主要补给来源。14C法测年结果分析表明,地热水接受更新世古降水补给,地热水为古降水和现代大气降水的混合水。      

鲜水河断裂带地热水化学特征及结垢趋势分析

地热资源作为潜力巨大的清洁能源,大力开发地热资源是我国实现双碳目标的重要路径。川西鲜水河断裂带地热资源丰富,但地热结垢成为了地热资源开发利用中的主要问题之一。为进一步查明地热资源的赋存状态和结垢趋势特征,本文以鲜水河断裂带上的磨西、榆林宫、二道桥、中谷、八美和道孚地热区为研究区,采用水化学分析、氢氧同位素、热储温度估算和结垢趋势特征分析等方法,开展了鲜水河断裂带地热水水化学及结垢趋势特征研究。结果表明：地热水的水化学类型主要为Na-HCO₃、Ca-HCO₃、Ca·Na-HCO₃和Na-Cl·HCO₃型;地热水主要来源于大气降水的补给且氧漂移现象明显;地热水均未达到完全的水-岩平衡状态,混合冷水后的浅部热储温度为61℃～172℃,深部初始热储温度平均值为183℃～284℃,冷水混合比例平均值为77%～86%;指数分析法和饱和指数判别法得出以上地热区均有可能形成碳酸盐结垢,硅酸盐结垢仅可能会形成于少数SiO₂含量异常高的区域,而硫酸盐结垢几乎不形成;依据硅-焓模型估算的冷水混合比例重构得出深层储层流体组分,计算得出二道桥地区的碳酸盐结垢程度是最严重的,主要是因为该区的热储岩性为碳酸盐岩,以及热储温度能促进CaCO₃沉淀。对于除垢和预防,可以采用机械拆除、控制CO₂分压、控制溶液的pH值和使用化学添加剂（阻垢剂）等。研究成果可为鲜水河断裂带及川西地热资源的可持续开发利用提供理论依据。

     

山东省聊城东部地热田水质特征及开发利用研究

山东聊城东部地热田位于阳谷凸起的北部区内,区内常被开发利用的奥陶纪马家沟组热储层的地热流体主要为地热水,其矿化度和温度较高,水量较大,属氯化物·硫酸盐一钠·钙型和中性极硬型盐水;其锶、氟的含量达到了命名矿水浓度;偏硼酸的含量达到了有医疗价值浓度,有时会达到矿水浓度;偏硅酸的含量达到了矿水浓度;对金属具有强腐蚀性,对普通水泥具有结晶性侵蚀,对各类水泥无分解性侵蚀,并含有铁、锂、锰等多种对人体有益的微量元素。可以在地热供暖、洗浴、医疗保健、种植业、养殖业、工业等行业进行广泛地开发利用。     

扶风县城地热资源条件与成井工艺研究

扶风县城位于渭河盆地咸礼凸起西部,地热资源包括新生界碎屑岩类孔隙型地热资源和下古生界碳酸盐岩类岩溶型地热资源,地热资源条件较好。以扶风佛文化休闲产业园R2地热井为研究对象,采用钢齿牙轮钻头、PDC钻头和镶齿牙轮钻头分别对新生界松散地层和下古生界碳酸盐岩地层进行钻进,建立成井深度为1 900m的二级成井结构,对区域地热资源条件与成井工艺进行研究,结果可知:该地热井取用的新近系上新统蓝田-灞河组热储层、中新统高陵群热储层和下古生界奥陶系热储层为目的层,取水段为923. 3~1 874. 2 m,经产能测试,该井抽水降深40. 8 m时,出水量64. 11 m^3/h,井口水温66℃。按GB/T11615-2010《地热资源地质勘查规范》,扶风县城地热资源属于较适宜开采区;地热资源温度分级属于热水,可用于采暖、理疗、洗浴、温室等;地热水中氟、偏硼酸、偏硅酸、氡等矿物含量具有医疗价值,其中氟含量达到命名矿水浓度,可命名为氟水,具有较高的理疗价值。     

Review: Thermal water resources in carbonate rock aquifers

The current knowledge on thermal water resources in carbonate rock aquifers is presented in this review, which also discusses geochemical processes that create reservoir porosity and different types of utilisations of these resources such as thermal baths, geothermal energy and carbon dioxide (CO₂) sequestration. Carbonate aquifers probably constitute the most important thermal water resources outside of volcanic areas. Several processes contribute to the creation of porosity, summarised under the term hypogenic (or hypogene) speleogenesis, including retrograde calcite solubility, mixing corrosion induced by cross-formational flow, and dissolution by geogenic acids from deep sources. Thermal and mineral waters from karst aquifers supply spas all over the world such as the famous bath in Budapest, Hungary. Geothermal installations use these resources for electricity production, district heating or other purposes, with low CO₂ emissions and land consumption, e.g. Germany’s largest geothermal power plant at Unterhaching near Munich. Regional fault and fracture zones are often the most productive zones, but are sometimes difficult to locate, resulting in a relatively high exploration uncertainty. Geothermal installations in deep carbonate rocks could also be used for CO₂ sequestration (carbonate dissolution would partly neutralise this gas and increase reservoir porosity). The use of geothermal installations to this end should be further investigated.     

川藏铁路康定隧址区地热水成因及其工程影响分析

川藏铁路康定隧址区穿越鲜水河断裂带,属地热异常区,对铁路建设造成一定的热害威胁。采用野外调查、水化学分析和氢氧同位素测试等技术方法,开展了川藏铁路康定隧址区地热水成因研究。结果表明,康定隧址区地热水水化学类型主要为HCO3·Cl—Na和HCO3—Na型,聚集于折多塘、康定和中谷3个热水区。地热水均为未成熟水,热储温度为104～172 ℃,深部初始地热水温度为186～250 ℃,冷水混合比例为0.56～0.81。氢氧同位素显示地热水补给高程为3768～4926 m。在康定隧址区,地热水受到高海拔水源补给,主体断裂构造为导热构造,次级分支断裂和发育节理、裂隙的断层破碎带为导水构造,地热水形成后沿浅部断层破碎带出露形成温泉。FEFLOW数值模拟分析表明研究区100 m深度地温场温度为35.4～95.1 ℃,研究区内三个热水区之间存在低温通道。隧道建设时应重点关注康定热水区的高温水热灾害。     

基于美国国家地热数据的地热温度计案例分析与方法适宜性评价

热储温度评价是地热系统研究的关键内容.文章选取建设比较成熟的美国国家地热数据系统(National Geothermal Data System,NGDS),分别利用地球化学地热温度计、多矿物平衡法、冷热水混合模型及气体地热温度计对不同地热田的热储温度进行评价,确定不同热储温度评价方法的适用性和局限性,以期为热储温度评...     

西藏羊八井地热田水热蚀变的时空演化特征

西藏亚东—谷露裂谷中—北段的羊八井地热田是我国著名的高温地热田,研究其水热蚀变的时空演化有助于更好地认识藏南地热的发育特征。通过对羊八井地热田及其水热蚀变岩开展地表调查、显微特征与X衍射分析等工作,总结了其主要蚀变类型特征,划分出黄褐色蚀变中心带、灰白色中强蚀变带、灰白色中等蚀变带和浅灰白色弱蚀变带4个不同的水热蚀变带,并区分出红褐色—黄褐色蚀变期、灰白色蚀变期和淡黄色—灰色蚀变期共3期蚀变。研究结果揭示,羊八井地热田高温地热活动中心一直在北区硫磺沟区域,其水热蚀变活动主要受亚东—谷露裂谷内部的活动断裂构造控制,并与断裂构造活动具同步性;地热水的排泄方式早期为沿北东向断裂构造直接排泄,晚期为经浅层第四系径流后再排泄,由直接排泄向间接排泄转变;中高温地热水的排泄区由北区硫磺沟地区向南区藏布曲迁移。根据研究结果推断,硫磺沟区域的北东向断裂与北西向断裂交汇区可作为羊八井热田北区深部地热勘查的主要方向。