■宋建偉（遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊遼寧錦州121000）

朝陽市北票大黑山林鹿場地段地熱資源分析

■宋建偉
（遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊遼寧錦州121000）

朝陽市北票大黑山林鹿場地段地熱資源屬于中低溫對流型地熱，地熱田范圍約0.16km2，屬小型地熱田；水溫29℃，屬低溫地熱資源中的溫水。具有一定的醫(yī)療價值，最合理的開發(fā)利用方案洗浴、醫(yī)療，溫度不高的熱水可用來漁業(yè)養(yǎng)殖及花卉溫室。

對流型地熱控熱理療熱礦水

1　自然地理

1.1地形地貌

區(qū)域地貌屬低山丘陵。中部發(fā)育山間河谷，谷寬300-400m，高程374-436m，北高南低，呈北西向斜穿工作區(qū)。低山丘陵占全區(qū)面積80%以上，海拔420-700m之間，坡度普遍在30°以上，植被較發(fā)育，山間發(fā)育小型溝谷。

1.2氣象水文

朝陽屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，四季分明；氣溫變化較大，最高氣溫為41℃，最低氣溫-26.4℃。最近10年平均降雨量450mm，年均蒸發(fā)量約2100mm。工作區(qū)內(nèi)大凌河流經(jīng)盆地東部邊緣，河床寬200-700m，平均水深1m左右。洪水期在7、8月份，枯水期在4、5月份，河水位最低標高161m，最高170m。

2　地下熱水埋藏類型分析

2.1蓋層分析

綜合物探資料分析，斜坡帶厚度在1500～2000米，蓋層沉積中心部位厚度在2500～3500米。結(jié)合地層巖性區(qū)，較薄的第四系沉積物和中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組砂質(zhì)頁巖、礫巖和義縣組火山碎屑巖為碳酸鹽巖巖溶熱儲層、構(gòu)造裂隙帶狀熱儲的蓋層。礫巖也可為中生代地層中的熱儲層。淺層地溫沒有明顯的地熱異常特征，表明本區(qū)儲熱層隱伏較深，蓋層厚度大，對熱儲起到保溫覆蓋的效果。

2.2儲熱層分析

區(qū)內(nèi)地熱流體儲熱層主要有:①巖溶、構(gòu)造裂隙帶狀熱儲。斷裂造成了灰?guī)r體破碎，導通熱源，構(gòu)成了較理想的儲熱層。熱儲是順斷裂的延展呈帶狀分布。②九佛堂組砂巖、礫巖低溫層狀熱儲。其下部隔水層為義縣組火山巖，上部隔水層為九佛堂組上段砂頁巖保溫蓋層。組成儲熱層主要巖性為礫巖和含礫砂巖，孔隙度較高，透水性較好，能導通熱水，構(gòu)成了較理想的熱儲含水層，這個儲熱層是層狀的，盆地邊界埋藏較淺在-500m左右，盆地中心部位埋藏較深在-1600m左右。在斷裂帶附近，推測其破碎帶內(nèi)應(yīng)存在地下熱水的良好運移通道和賦存空間。

2.3地下熱水儲存構(gòu)造分析

據(jù)區(qū)域構(gòu)造分析，形成朝陽斷陷盆地的周邊老斷裂構(gòu)造為推斷地熱異常區(qū)的邊界斷裂構(gòu)造，它們控制了朝陽中生代盆地的形成，控制了地層巖性的發(fā)育，從而對地熱區(qū)蓋層起控制作用，使邊界內(nèi)有可能形成地熱異常區(qū)。

2.4地熱田類型分析

工作區(qū)屬沉積盆地傳導型地熱，為深循環(huán)熱水，大氣降水沿盆地周邊山區(qū)巖石裂隙滲入地下，經(jīng)地殼內(nèi)傳導地溫梯度加熱形成地下熱水，地下水運移，地幔熱流的傳導至孔隙含水層或脈狀裂隙水儲水、導水構(gòu)造形成地下熱水。熱水主要賦存于構(gòu)造破碎帶、影響帶的構(gòu)造裂隙中，是呈條帶狀展布的斷裂構(gòu)造裂隙熱水，富水性極不均一，受構(gòu)造、地層巖性和埋藏深度等因素控制。

3　地熱概念模型和生成模式分析

3.1地熱田成因分析

朝陽盆地地熱屬沉積盆地傳導型，上有蓋層覆蓋，下伏封閉式熱儲。地熱系統(tǒng)的補給來源主要是盆地邊緣的大氣降水，大氣降水入滲后沿斷裂破碎帶、巖石層面、節(jié)理裂隙向深部運移。地表水經(jīng)深循環(huán)，在斷裂帶的裂隙發(fā)育部位匯集，充分吸收深部熱量后，在基巖隆起部位、斷裂帶和孔隙裂隙發(fā)育帶富集，在此過程中不斷與圍巖發(fā)生物理化學交換、吸收熱量，運移、賦存于孔隙裂隙中，從而形成地熱流體。

3.2熱儲概念模型分析

底部來自盆地深部較均一的熱流，垂直向上并作均勻分布，在中生代較好蓋層處，熱流富集。朝陽盆地地熱系統(tǒng)的補給來源主要是盆地周邊的大氣降水及盆地中部構(gòu)造帶的垂直補給。大氣降水在砂礫巖、灰?guī)r地層及盆地內(nèi)的構(gòu)造裂隙及斷裂破碎帶富集，加熱后沿深大斷裂賦存并上移，地下熱水沿深大斷裂向上運移，于構(gòu)造破碎帶附近形成可供開采的地熱流體。

4　地熱資源開發(fā)利用潛力初步分析

4.1從地層巖性分析

3000m以內(nèi)從上至下第一隔熱層為九佛堂組上段，頁巖、粉砂巖層；下伏的九佛堂組下段，砂礫巖層，透水性好，為第二儲熱含水層；義縣組火山碎屑巖層，為第二隔熱層。古生界和元古界硬脆性巖石層碳酸鹽巖，為深部第一儲熱層。從斷裂構(gòu)造分析，區(qū)內(nèi)東部邊界構(gòu)造是控熱構(gòu)造，使得隱伏熱異常區(qū)在其西側(cè)。西部邊界斷裂為導熱斷裂。斷裂交匯部位為良好的儲熱部有利地段。

4.2地熱資源預測分析

4.2.1熱水開采資源量預測

在朝陽盆地九佛堂組地層中，斷裂分布較密，地下水受斷裂構(gòu)造控制，縱橫斷裂交匯部位，為深部隱伏熱異常最有利部位。結(jié)合大地電場巖性測深資料，推斷在適當?shù)牟课豢商角?00-1000m3/d的地下熱水。

4.2.2水溫預測

根據(jù)SiO2和Na+/K+、K+/Mg2+地熱溫標推算，結(jié)合地溫梯度值2.67℃/100m預測1500m和2500m深層面地溫為50～78℃。超深部熱儲，深度大于3500m地溫，據(jù)地溫梯度結(jié)合地熱溫標推算可達100℃以上。

4.2.3地下熱水開發(fā)效益評述

地下熱水是一種極其寶貴的綜合性資源，它的用途是多方面的：（1）城市工業(yè)鍋爐、取暖、浴池用水。（2）溫室大棚育苗、養(yǎng)魚等其他副業(yè)。（3）熱礦水具有醫(yī)療作用，對多種慢性疾病的治療有很好療效。（4）旅游、渡假綜合開發(fā)。

5　結(jié)論

（1）區(qū)內(nèi)有較厚的大于2000m良好的隔熱層，為中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組砂頁巖、礫巖和義縣組火山碎屑巖。儲熱層為古生界、遠古界碳酸鹽巖，預測儲熱層溫度在50～60℃左右。（2）物探推斷劃分出區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造6條，在其破碎帶及不同巖性接觸帶附近，可為深部地下熱水的循環(huán)與賦存提供儲水空間。（3）地熱類型屬于沉積盆地傳導型地熱，地表水經(jīng)深循環(huán)，在斷入灰?guī)r的斷裂附近吸收深部熱量后，通過斷裂導通賦存于熱儲層中。在基巖隆起部位、斷裂帶運移和富集而形成地下熱水。（4）結(jié)合工作區(qū)內(nèi)地熱地質(zhì)條件，本區(qū)地熱勘探目的層為2000-3100m儲熱帶。

［1］《朝陽市區(qū)農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察報告》[R]，遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，1964年編制.

［2］《1/20萬（朝陽幅）區(qū)調(diào)工作并附有地質(zhì)圖及礦產(chǎn)圖說明書》[R]，遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量隊，1967年編制.

［3］《朝陽縣幅1/20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查報告》[R]，中國人民解放軍00九一九部隊，1980年編制.

P314[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-281-1