郝　毅，李健健，陳為毅，李　利

(內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局109勘探隊，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)

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內(nèi)蒙古諾門罕盆地存在地熱資源可能性分析

郝毅，李健健，陳為毅，李利

(內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局109勘探隊，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)

地熱資源是一種清潔、廉價、可再生和可直接利用的新能源，積極尋找和合理開發(fā)利用地熱資源能夠極大地促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。分別從地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和地熱地質(zhì)條件三方面分析了內(nèi)蒙古諾門罕盆地地熱資源的存在條件，初步判斷該盆地具有低溫地熱資源存在的可能性。

地熱資源；諾門罕盆地；可能性

地熱資源是一種清潔、廉價、可再生和可直接利用的新能源，在經(jīng)濟發(fā)展建設中具有不可替代的地位。開發(fā)利用地熱資源可代替大量的煤炭和天然氣等石化能源，有利于改善現(xiàn)有的能源結構，有利于減少不可再生能源的消耗，有利于最大限度地減少廢氣、粉塵、噪聲污染等[1-4]。尤其在發(fā)展綠色經(jīng)濟和倡導低碳生活的當今社會，積極尋找和合理開發(fā)利用地熱能源顯得尤為重要[4，5]。

內(nèi)蒙古諾門罕盆地位于我國北部邊疆高寒地區(qū)，地理位置優(yōu)越，旅游業(yè)發(fā)達，地熱資源開發(fā)利用前景廣闊。積極尋找地熱資源，是一件造福于人民、服務于社會，促進當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的新舉措。此舉與習近平總書記視察內(nèi)蒙古時提出的“守望相助、團結奮斗，把祖國北部邊疆這道風景線打造得更加亮麗”和自治區(qū)的發(fā)展思路一脈相承[6]。

1　地質(zhì)背景

諾門罕盆地位于呼和湖斷陷的東南部，其西部隔錫林貝爾凸起與呼和諾爾凹陷相望，北部與紅花爾基凹陷銜接，以哈克—巴日圖盆緣大斷裂為界，東部為大興安嶺隆起帶，向南進入蒙古國境內(nèi)，面積約800 km2。凹陷在重力上有清楚的反應，沉積層最大厚度在3 000 m左右。諾門罕凹陷為哈克—巴日圖盆緣斷裂所控制的半地塹型含煤盆地，總體走向北東30°，發(fā)育有白堊系的大磨拐河組、伊敏組含煤建造。

該盆地是海拉爾盆地群中眾多含煤盆地之一，在含煤盆地的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了斷陷盆地和凹陷盆地兩個階段。受燕山期構造運動的影響，在斷陷盆地階段，主要的構造活動是形成盆地北緣斷裂；斷裂構造主要作用在基底層位，形成斷陷盆地；在凹陷盆地的發(fā)展階段，主要的構造活動是輕微的褶皺—凹陷。

2　水文地質(zhì)條件分析

諾門罕盆地水文地質(zhì)條件嚴格受著構造、巖性、地貌、氣候等條件的影響和控制，根據(jù)含水層組將地下水類型劃分為第四系、第三系孔隙含水層，煤系含水層，基巖裂隙含水層。

2.1地下水補、徑、排條件

地下水的主要補給來源為大氣降水和河流側向補給。大氣降水和河水直接補給第四系、第三系含水層，以及從露頭部位補給煤系地層含水層，并在地層中徑流，排泄于下游地區(qū)。

基巖裂隙含水層補給來源有兩方面：一方面是第四系、第三系含水層越流補給或通過斷層補給，另一方面是地層的側向補給，以及各含水層之間的補給。徑流方式為順層徑流，排泄于下流地區(qū)或頂托排泄于第四系、第三系含水層。

2.2地下水化學特征

第四系、第三系孔隙潛水水化學類型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na型水為主，礦化度為0.3～0.9 g/L，水溫為5℃～7℃。從全區(qū)來看，第四系、第三系松散巖類孔隙潛水水質(zhì)好，礦化度低，水化學類型單一，且變化不明顯。

煤系含水層孔隙裂隙水水化學類型主要以HCO3-Na、HCO3·Cl-Ca·Na型水為主，基巖裂隙水水化學類型以HCO3—Ca型水為主，水質(zhì)較好，礦化度均小于1 g/L。

圖1　諾門罕盆地與周邊地區(qū)鉆孔井口出水溫度對比圖

3　地熱地質(zhì)條件分析

分析諾門罕盆地的地質(zhì)、水文地質(zhì)以及鉆孔資料的可得，諾門罕盆地具備地熱形成的熱、蓋、儲、通四個基本條件。地下熱水含水層為水溫異常區(qū)域及構造破碎帶；蓋層主要為第四系堆積的砂質(zhì)粘土、第三系的半膠結的泥巖、砂巖以及陸相碎屑巖；通道為將各地層連通的深大斷裂，斷裂既是地下熱水上涌的通道，也是淺部地下水向深部補給的通道；熱源主要來自地幔及基巖釋放的熱能。

3.1熱源

諾門罕盆地內(nèi)斷裂構造發(fā)育，巖石破碎，滲透性強，大氣降水后，通過孔隙、裂隙和斷層曲折向下

滲透，經(jīng)深部循環(huán)加熱后，大部分熱水富集于熱儲層中，從而形成地下熱水資源。

通過諾門罕盆地8個水文地質(zhì)鉆孔井口出水溫度與周邊紅花爾基、伊敏外圍和伊敏三個地區(qū)的鉆孔井口出水溫度對比分析，諾門罕盆地的井口出水溫度明顯高出周邊三個地區(qū)6℃～13℃見表1、圖1，具有地溫異?，F(xiàn)象。

表1　諾門罕盆地與周邊地區(qū)鉆孔井口出水溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

3.2蓋層

侏羅系、白堊系厚層火山巖及上覆第四系、第三系地層對下部熱能起到良好的保溫作用，構成了相對較好的地熱保溫蓋層。

3.3熱儲層

由于各個時期的斷裂活動強烈，在該盆地形成的斷裂為張性—張扭性斷裂破碎帶，角礫巖發(fā)育，基巖裂隙含水層單位涌水量0.6 L/(s·m)，具有中等富水性,可形成構造破碎帶含水層，為形成熱儲提供了很好條件。

盆地內(nèi)熱儲層地層主要由一套陸相酸性和偏堿性火山碎屑巖及其熔巖組成；此外還見少量的中基性火山巖和火山碎屑巖等，厚度較大，分布面積廣，并具有有效的空隙和滲透性，形成了本區(qū)主要的地熱資源儲集層，屬于低溫地熱資源熱水—溫熱水，具有一定的開采價值。

3.4通道

地質(zhì)構造特征及鉆探資料表明，該盆地內(nèi)斷裂主要形成于中生代，新生代僅是繼承性活動，但活動性質(zhì)發(fā)生了反轉，總體表現(xiàn)為拉張背景。張性斷裂帶就是熱水的導水通道，斷裂及斷裂的交匯處均構成了地下熱水資源上涌的有利條件。

4　結語

(1)分析表明諾門罕盆地既有地熱異常顯示，又具有熱儲、蓋層、熱流體通道和熱源四個地熱形成的基本條件，因此初步判斷該地區(qū)具有低溫地熱資源存在的可能性。

(2)根據(jù)資料推斷，地熱水存在于基巖裂隙含水層，單位涌水量0.6 L/(s·m)，水化學類型以HCO3—Ca型水為主，水質(zhì)較好，礦化度均小于1 g/L，屬于低溫地熱資源。

(3)熱儲層地層主要由一套陸相酸性和偏堿性火山碎屑巖及其熔巖組成，厚度較大，分布面積廣，并具有有效的空隙和滲透性，是地熱資源主要的儲集層。

[1]劉桂英，李繼江，張揚.地熱資源勘查開發(fā)工作現(xiàn)狀及對策研究[J].中國國土資源經(jīng)濟.2010,23(10):17-20.

[2]盧予北,郭友琴,王現(xiàn)國.地熱礦泉水資源勘查手冊[M].黃河水利出版社.2001.

[3]王貴玲.我國地熱資源勘查評價戰(zhàn)略研究[A].中國地熱能：成就與展望——李四光倡導中國地熱能開發(fā)利用40周年紀念大會暨中國地熱發(fā)展研討會論文集[C].2010.

[4]歐求丙.我國政府在地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的職能研究[D].武漢:中國地質(zhì)大學.2011.

[5]關鋅.地熱資源經(jīng)濟評價方法與應用研究[D].武漢:中國地質(zhì)大學.2014.

[6]王 君.守望相助 團結奮斗 把祖國北部邊疆這道風景線打造得更加亮麗[J].實踐.2014,(3):9-11.

[7]陳墨香，鄧孝.中國地熱學研究之進展[J].地球科學.1995,20(4):367-372.

[8]周厚芳,劉闖,石昆法.地熱資源探測方法研究進展[J].地球物理學進展.2003,18(4):656-661.

2016-04-07

郝毅(1987-)，男，陜西周至人，工程師，主要從事水文地質(zhì)研究。

P314.1

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1004-1184(2016)05-0027-01