張嘉寧楊欣欣

（1.中國(guó)煤炭地質(zhì)總局第二勘探局，河北 涿州 072750；2.黑龍江省能源地質(zhì)測(cè)試研究院，黑龍江 哈爾濱 150046）

世界地?zé)豳Y源蘊(yùn)藏豐富，分布廣泛但具有不均衡性，主要集中在大西洋中脊、紅海-東非裂谷、環(huán)太平洋、地中海-喜馬拉雅四個(gè)主要的高溫地?zé)釒1-2]。我國(guó)地處四大高溫地?zé)釒а鼐€，地?zé)崮苜Y源勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大，經(jīng)過(guò)多年勘探開(kāi)發(fā)利用，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)體系已初步顯現(xiàn)規(guī)模。近年來(lái)，隨著我國(guó)地?zé)峥碧介_(kāi)發(fā)利用技術(shù)的不斷創(chuàng)新，淺層低溫地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用快速發(fā)展，熱液型地?zé)崮芾贸掷m(xù)增長(zhǎng)，干熱巖型地?zé)豳Y源勘查與開(kāi)發(fā)已進(jìn)入起步階段，地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)體系逐漸形成，解決了我國(guó)北方部分地區(qū)冬季取暖、溫泉療養(yǎng)和地?zé)崮馨l(fā)電等重大民生問(wèn)題。隨著地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用，持續(xù)推動(dòng)地?zé)狃B(yǎng)生、溫泉旅游、種養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)健康高質(zhì)量發(fā)展，滿足了周邊城市居民對(duì)清潔用能的需求。

本次勘查的目的是為了初步查明目標(biāo)勘查區(qū)地?zé)豳x存條件和分布規(guī)律，評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用效果，服務(wù)于周邊地區(qū)冬季供暖和溫泉開(kāi)發(fā)利用。本次在目的工作區(qū)內(nèi)選擇有利位置施工了地?zé)釁?shù)井，用來(lái)評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源的勘探開(kāi)發(fā)潛力。

1 地理位置概況

工作區(qū)位于河北省南部，邢臺(tái)市市區(qū)東北部，地理位置：東經(jīng)（E） 114°39′～114°42′，北緯（N）37°07′～37°09′。地處華北平原與太行山脈交匯處，地勢(shì)高差比較懸殊，呈西高東低，由西向東呈階梯分布，依次是山地、丘陵、平原，總體以平原為主。溫帶季風(fēng)型氣候，比較溫和，四季較分明。毗鄰大廣、京港澳等多條重要高速公路和京廣、京九等鐵路和高速鐵路網(wǎng)，公路鐵路網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，地理位置優(yōu)越，交通十分便利。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

位于太行山東麓深大斷裂東側(cè)，太行山隆起帶之東緣，整體呈NE 向展布[1-2]。臨清坳陷西部，是臨清坳陷的次級(jí)構(gòu)造單元，北以隆堯斷層為界與隆堯凸起相鄰，西以邢臺(tái)-安陽(yáng)斷裂為界與太行山隆起區(qū)相鄰，東以邢家灣斷裂帶為界與巨鹿凹陷相接，南以臨漳—魏縣斷裂為界與邯鄲凹陷相鄰[3]。形成于印支—燕山早期，自燕山運(yùn)動(dòng)以來(lái)，巖漿侵入活動(dòng)比較頻繁。在區(qū)域伸展構(gòu)造背景下形成略有波狀起伏的比較復(fù)雜的斷塊構(gòu)造，褶曲構(gòu)造較發(fā)育，被區(qū)內(nèi)發(fā)育的斷層切割，斷裂構(gòu)造發(fā)育，大中型斷層發(fā)育較多，延伸較長(zhǎng)，上下盤落差比較大。

區(qū)域地層發(fā)育（由老到新）主要有：奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）和上馬家溝組（O2s），石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）、上統(tǒng)太原組（C3t），二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）、上統(tǒng)上石盒子組（P2s）、下統(tǒng)下石盒子組（P1x）、下統(tǒng)山西組（P1s），三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l），新近系明化鎮(zhèn)組（N2m），第四系（Q）。

3 工作區(qū)地層發(fā)育情況

根據(jù)本工作區(qū)施工地?zé)釁?shù)井的鉆井、錄井資料，可知本工作區(qū)內(nèi)自上而下鉆遇的地層有：第四系（Q）、新近系明化鎮(zhèn)組（N2m）、三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）、二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）和上統(tǒng)上石盒子組（P2s）。

明化鎮(zhèn)組（N2m）屬于碎屑巖孔隙裂隙熱儲(chǔ)層[3-4]：層狀分布，工作區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，頂板埋深一般為305～520 m，底板埋深一般為660～1200 m，厚度一般為330～831 m。含水介質(zhì)巖性主要以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖和細(xì)砂巖為主，砂巖儲(chǔ)層發(fā)育，具有孔隙度大、滲透率高的特點(diǎn)。上被第四系所覆蓋，第四系厚度一般為350～500 m，為地?zé)嵝纬闪己玫谋嘏c隔熱條件[5]。本工作區(qū)第四系發(fā)育305～520 m，明化鎮(zhèn)組（N2m）330～831 m，蓋層和賦熱儲(chǔ)層條件較好，為本工作區(qū)的主要地?zé)醿?chǔ)集層。

根據(jù)本次地?zé)釁?shù)井施工鉆取的資料，工作區(qū)內(nèi)地層簡(jiǎn)況見(jiàn)表1，部分地層未鉆穿厚度僅為鉆遇厚度。

表1 地層簡(jiǎn)表

4 地?zé)峥碧介_(kāi)發(fā)分析

每口地?zé)釁?shù)井均進(jìn)行了大、中、小落程抽水試驗(yàn)，獲得了地?zé)峋u(píng)價(jià)所需的參數(shù)。各參數(shù)井靜水位26.92～41.40 m，較淺。單位降深產(chǎn)量7.2～34.3 m3/d·m，比較充足。測(cè)試井口出水溫度平均43.9 ℃，屬于中低溫地?zé)豳Y源，本區(qū)存在地?zé)岙惓Ｇ曳植紡V泛，能夠作為地?zé)豳Y源給予綜合勘探開(kāi)發(fā)利用。

4.1 地?zé)峥碧介_(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)

從表2 可以看出，本次施工的地?zé)釁?shù)井，其成井深度為1 511.19～2 265.00 m。成井深度均在1000～3000 m 之間，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)屬于較經(jīng)濟(jì)的。地?zé)峋谒疁貫?3.7～44.3 ℃，屬于低溫地?zé)豳Y源中的溫?zé)崴甗6]。地?zé)峋責(zé)崃黧w單位降深產(chǎn)量為7.227～34.335 m3/d·m，屬于較適宜開(kāi)采區(qū)。地?zé)峋芙庑钥偣腆w含量為1 922.57～4032 mg/L，適宜用來(lái)采暖、理療、洗浴、溫室種植及養(yǎng)殖等，其地?zé)豳Y源利用方向?yàn)椴膳?、理療、洗浴等。其中理療和洗浴為直接利用，排放要求為處理符合?biāo)準(zhǔn)后排放；采暖利用方式為間接利用，排放要求為處理符合標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行回灌。

表2 各地?zé)峋m宜性評(píng)價(jià)表

4.2 地層水化學(xué)特征

地層水的化學(xué)性質(zhì)主要受沉積層的巖性、沉積環(huán)境、儲(chǔ)集空間、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、水動(dòng)力條件等因素控制，基巖地層水接受大量的淋濾水滲入，同時(shí)也有新近系上部地層壓實(shí)排出水進(jìn)入。經(jīng)采樣化驗(yàn)分析：該地?zé)崴瘜W(xué)類型為氯化鈉（Cl-·SO42--Na+）型水，溶解性固體1.923×103～2.846×103 mg/L，以碳酸鈣計(jì)總硬度165.77～194.6 mg/L，pH 值介于8.0～8.6，屬于弱堿性水，具有中等腐蝕性，不結(jié)垢。嗅和味為無(wú)味，無(wú)肉眼可見(jiàn)物。本次施工的全部地?zé)釁?shù)井采樣水渾濁度、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體等4 項(xiàng)指標(biāo)和一口井的pH 指標(biāo)超過(guò)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5750-2006）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，不適合作為生活飲用水。

4.3 地?zé)衢_(kāi)發(fā)建議

近年來(lái)在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用得到蓬勃發(fā)展，現(xiàn)該省各地已將地?zé)豳Y源廣泛用于地?zé)峁┡?、地?zé)岱N植、地?zé)狃B(yǎng)殖、地?zé)嵯丛〖隘燄B(yǎng)、輕工業(yè)及農(nóng)副業(yè)加工等各個(gè)領(lǐng)域[7]。根據(jù)工作區(qū)地?zé)豳Y源蘊(yùn)藏地質(zhì)、水溫和水質(zhì)等特征，結(jié)合當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)政策，建議該工作區(qū)地?zé)衢_(kāi)發(fā)主要利用方向?yàn)榫用駞^(qū)和蔬菜大棚采暖，可以有效地解決當(dāng)?shù)囟竟┡枨螅部梢栽诶懑?、洗浴、種植、養(yǎng)殖等方向上采取綜合開(kāi)發(fā)方案，提高地?zé)豳Y源綜合利用效率。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）鉆井施工獲得任澤地區(qū)自上而下鉆遇的地層為：第四系，新近系上統(tǒng)明化鎮(zhèn)組，三疊系下統(tǒng)劉家溝組，二疊系上統(tǒng)石千峰組、上石盒子組。

（2）本次地?zé)釁?shù)井的成井深度1 511.19～2 265.00 m，主要含水層位于三疊系和新近系，深度305～1 697.58 m，鉆井出水量64.11～101.85 m3/h。本次工作區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源開(kāi)采屬于較經(jīng)濟(jì)的。

（3）地?zé)峋責(zé)崃黧w單位降深產(chǎn)量為7.227～34.335 m3/d·m，地?zé)峋谒疁貫?3.7～44.3℃，溶解性總固體含量為1 922.57～4032 mg/L，屬于低溫地?zé)豳Y源中的溫?zé)崴?，可以用?lái)采暖、理療、洗浴、溫室種植及養(yǎng)殖等。

（4）本工作區(qū)主要儲(chǔ)熱地層為新近系上統(tǒng)明化鎮(zhèn)組，層狀分布，本區(qū)內(nèi)分布廣泛，地?zé)豳Y源類型屬于中低溫地?zé)豳Y源，有較大的勘探開(kāi)發(fā)潛力。