砂岩孔隙热储地温场水化学场特征及地热水富集机理——鲁北馆陶组热储典型案例

摘要：

鲁北平原不同构造单元,具有不同温度、矿化度、特殊化学成分、富水性的地热资源.其中馆陶组热储是区内资源最丰富、开采利用程度最高、规模最大,为最具经济开采价值的热储.正确认识其地温场、水化学场特征及地热水富集机理,成为目前人们最为关心的问题.本文根据对馆陶组热储盖层地温梯度、热储温度变化特征的分析,结合地质构造条件,揭示了地温场温度受断裂构造影响,高温区主要分布在武城-高唐-陵县、宁津-庆云、沾化-孤岛、高青-博兴等凸起区与断裂交汇部位.区内馆陶组地热水化学类型以Cl-Na为主,其次为Cl·SO4-Na及SO4·Cl-Na型,矿化度4.07～18.52g/L,pH值7.14～8.1,地热水中含有大量人体健康所需的微量元素.分析认为,区内馆陶组地热水成因为大气降水,蒙脱石向绿泥石转变是地热水中贫钾、贫镁原因,馆陶组热储地热水总体流向为西南流向东北,在各县市城区地热水由四周向城区漏斗中心运移.本文根据地热钻探揭露馆陶组底砾岩深度、厚度及地热井水位、单井涌水量等大量数据的分析,揭示了鲁北平原馆陶组地热水古沉积相环境,并划分出两个大的古河道带:即临清—武城—德州—陵县一线古河道带和沾化—河口—仙河一线古河道带.前者后期受南部高唐凸起和东部埕子口-宁津潜断隆控制,在德州—陵县一带形成了范围较大、岩性颗粒较粗、厚度较大的冲洪积扇区;后者主要受西北部刁口潜凸起、义和庄潜凸起与南部无棣潜凸起控制,在河口—孤岛—仙河一带形成了较大范围岩性颗粒较粗、厚度较大的冲洪积扇区.在下游受陈庄凸起、青坨凸起影响,将古河道带分叉为两部分,南部古河道带分布在利津—东营一带.地热水富水规律与古河道带一致,富水区主要分布在两个古河道带区域,单井涌水量一般大于85m3/h,且距古河道带越近,含水层砂砾岩埋藏越深,颗粒越粗,富水条件越好;反之,富水条件越差.在古河道带冲洪积扇部位富水条件最好.

关键词：馆陶组、地温梯度、地热水、古河道带、鲁北平原

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资助基金：山东省地质科研项目编号鲁地字[2016]28号、鲁地字[2017]23号资助成果

在线出版日期：2019-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：738-750