五台山地区地热系统探讨

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、媒介、冷热水交换边界、热水道和地下热水富集区等要素。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析,初步给出了五台山地区地热系统的基本模式。     

地温测量在地热勘查中的应用

地温测量是研究地温场分布最直接的方法。地热热源的强度与分布,直接影响地壳表层土壤温度场的分布,特别是存在热储层、热运移通道等都会使地温场的分布产生异常。在研究区16个民井和32个钻孔中进行地温测量,分析地温场分布状况以及地下热水活动规律,效果明显。结果表明研究区浅孔与深孔地温场平面特征一致,越接近东北角地温越有增加的趋势,而且地温异常区呈NNE向条带状分布,宽度约700 m,与NNE向断裂展布方向一致,地温最高点位于NW向断裂与NNE向断裂交汇处。研究区在纵向上地温分布特征差异性明显,地下热水分布范围较小,具有一定局限性,主要受构造断裂、岩溶发育程度等控制,温度低的地下水大量涌入导致地下水温降低,地温梯度出现异常;这种地温梯度异常现象也说明了研究区地下热水主要储存于灰质白云岩或角砾岩的裂隙溶洞中,裂隙、岩溶成为地下热水良好的运移通道。地温测量方法圈定了研究区地热异常区范围,为进一步勘查地热提供了重要的依据。     

五台山地区前寒武纪变质岩石的稀土元素地球化学

五台群和滹陀群变沉积-火山岩系，可能发育于岛弧带-不稳定大陆的成岩环境中，是经受区域变质作用的中-低级变质岩石。五台群的石咀亚群和台怀亚群具有太古宙稀土地球化学的基本特征，而滹陀群（包括五台群高丸亚群)则具有后太古宙的稀土元素地球化学特征。     

江苏地温水温场特征及地热异常分布规律与控制条件探讨

江苏地温分布的一般规律是：坳陷区地温高于隆起区，坳陷区中次级正向构造高于负向构造，隆起区中则相反，此外，地温随深度加大而增高，全省的第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水层中，共划盼出热水异常３５个，按平面分布的重叠性归并为２１个地热异常，其中大部分可归纳为个异常带，扬子准地台区是本省地热异常的主要分布区。     

采暖尾水回灌对砂岩热储温度的影响——以鲁北地区为例

为保证地热资源可持续开发利用,深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是地热领域的重大关切。本文根据全井段测温结果,对砂岩热储不同采灌工程地温场变化特征进行了分析。研究表明：随着回灌年度的增加,冷水范围越来越大,热量对回灌井有效补给路径变长,回灌井热储段温度曲线波动幅度越小;当采灌井距较小、底部温度相对较低时,回灌冷水会对开采井造成影响,致使开采井热储温度降低;在回灌初期热对流在热量恢复中占主导作用,随着回灌年数的增加,冷水范围越来越大,热对流对温度场恢复的作用逐渐减弱,周边和相邻隔水层热传导在温度恢复中的作用越来越显著,温度恢复越来越慢,因此,在规模化回灌条件下,热突破是必然的。     

石家庄平原地热资源卫星影像特征

据TM6图像数据计算机处理制成的瞬时温度场分析，石家庄平原区域地温场像元亮度93～90，分布广泛，图像上呈黄色调。图像上低于区域地温场的像元亮度89～62，呈兰绿色调。高于区域地温场的像元亮度99～94，图像上呈现红～洋红色。通过判读，在区域上有五个地热异常区：辛集、藁城市方村、无极县北苏、赵县和深泽地热异常区。     

采暖尾水回灌对砂岩热储地温场的影响 ——以鲁北地区为例

为保证地热资源可持续开发利用,深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是地热领域的重大关切.本文根据全井段测温结果,对砂岩热储不同采灌工程地温场变化特征进行了分析.研究表明:随着回灌年度的增加,冷水范围越来越大,热量对回灌井有效补给路径变长,回灌井热储段温度曲线波动幅度越小;当采灌井距较小、底部温度相...     

湘中地区中生代地温场及锑矿分布

汞、锑、砷矿床被称为远成低温矿床，与岩体无明显的时空关系。本文以湘中盆地为例，以煤变质程度和生油岩有机质成熟度研究中生代古地温场和古地温异常特征，并讨论锑矿空间分布关系，认为锑矿床（点）主要分布在高温的隆起区及其边缘。     

鲁北地区砂岩热储地热尾水回灌地温场变化特征分析

本文通过对德州水文家园砂岩热储地热回灌井全井段温度监测,在深度上分为5个区段论述了地温场的变化特征,重点对热储温度恢复的热量来源进行了分析。研究结果表明,在规模化生产性回灌时,低温地热尾水回灌会使得回灌井周边热储温度明显降低,并且恢复速率特别缓慢;通过定性分析和定量计算,认为大地传导热流和顶部地层传导热流在热储温度恢复中的作用极其微弱,而外围同层相对高温地层传导的热量和地热水流动带来的热量是其温度恢复的主要热量来源。基于该研究结果,在规模化回灌条件下,发生热突破是必然的,因此深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是非常有必要的。     

济南西北部碳酸盐岩热储浅埋区热异常机理研究

为了探寻济南岩体北部碳酸盐岩热储浅埋地热异常区形成机理,利用地质钻探编录、抽水试验、测温、水质分析测试等手段,对碳酸盐岩浅埋地热异常区地质特征、热储物性特征、地温场特征、水化学特征等进行研究,结果表明：碳酸盐岩浅埋区热储层发育在奥陶纪灰岩地层中,热储层岩溶裂隙发育,热储埋深150~1000m,地热异常区盖层地温梯度为7. 2~11. 5℃/100m,水化学类型为SO4- Ca型,TDS为1. 3~1. 5g/L,地热水中含有对人体有益的微量元素,地热水来源为大气降水,地热水中50年以前入渗的“古水”占主导;明确了热源除正常的地温传导之外,济南岩体阻挡迫使水流深循环加热后上涌,断裂沟通深部热源等也是地热异常区形成的重要因素。     

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。     

山西省五台山—恒山地区脉状金矿成矿的地球动力学

０　前　言（代序）该文集命名为“成矿的地球动力学”,表明它只是矿床学中一项较基础性的研究;把脉状金矿作为研究对象,则应属于金矿区域成矿学的范畴。展望２１世纪,资源、环境乃是人类生存与发展之本,因此矿床学所肩负的使命必将更加艰巨。虽然人类利用矿产资源已有数千年的历史,但作为地质科学的重要组成部分—矿床学到１６世纪中叶才萌芽,１９世纪才形成具有较完整理论的学科。如果说矿床学的基本任务是确定这种或那种矿床在地壳中的生成条件和分布规律,矿床的形成又非孤立和偶然的事件,它是一定地质构造背景和地质历史条件下…     

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.     

开封市地热系统特征

以28眼地热井水温资料为基础,研究了开封市地热系统的地温、地温梯度及地表热流值的分布特征及控制因素.结合钻孔柱状和地热水动态资料,划分了亚热储层,并说明了各亚热储层地热水之间的相互关系及水文地质特征.依据地热水水质化验结果,评价了各亚热储层地热水的水化学特征.利用放射性同位素14C法,估算了各热储层地热水的年龄和循环速率并确定了补给源.     

五台山高山带植被对气候变化的响应

根据五台山高山带草本群落特征种的生长、分布和高山林线树种的年轮分析,揭示了近20年来气候变暖对高山植被的影响。高山草甸和林线过渡带的某些植物种向上爬升的趋势与同期区域气温升高密切相关。草本群落及其特征种沿垂直梯度的爬升与五台山高山带近年来的增温趋势相符合,进一步说明了高山带植被对气候变暖的响应较为敏感,可作为气候变化的指示体。树木年轮宽度序列分析和响应函数表明夏季降水对五台山的高山带木本植物生长有较大影响。由于夏季温度较高,冻土融化,提高了降水的利用效率,促进了树木生长。根据树轮宽度指数与7月份降水量的相关关系,重建了20世纪五台山地区7月份的降水量,基本反映了其间降水量变化的规律。结果表明:五台山20世纪20年代、30年代中期至40年代是相对比较干旱的时期,30年代初期和50年代是相对湿润期,近年来,降水量有下降趋势。     

五台山地区原金刚库组中含蓝晶石组合的变质作用及其意义

本文对山西五台山地区与超镁铁质岩密切共生的含蓝晶石的各类片岩进行了研究。研究发现,在蓝晶石铝直闪石片岩中存在一种特殊的冠状体结构,即蓝晶石和铝直闪石被它们之间内圈的十字石十刚玉十绿泥石和外圈的堇青石所包绕。这种特殊的反应边结构,说明岩石曾处于较高的压力条件下（０．９～１．４ＧＰａ）,然后经历了明显的近等温的减压过程。其它类型的含蓝晶石片岩,也包含了高压变质矿物组合,并经历了同样的变质演化过程。这种演化历史与该区经历了古洋壳俯冲,消减,弧陆碰撞和伴随的迅速折返和抬升是密切有关的。     

国家地质公园——山西五台山景区

2005年9月,五台山通过第四批国家地质公园评审,成为国家地质公园。2010年8月30日上午,山西五台山国家地质公园开园揭碑。