地源热泵地质知识培训讲义

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1、地质、水文地质、地热地质基本知识介绍1、地层的结构和形成过程2、水文地质条件3、换热井、换热孔的施工工艺和成井工艺4、抽水试验和现场换热试验5、浅层地热能6、地热地质条件评估1、地层的结构和形成过程北京区域地质发展简表地层太古界Ar：密云群﹙Army﹚岩性为二辉麻粒岩，黑云闪辉斜长片麻岩和云辉变粒岩。中上元古界(1)长城系(Ch)常州沟组(Chc)石英砂岩串岭沟组(Chch)页岩团山子组(Cht)白云质灰岩和白云岩大红峪组(Chd)砂岩高于庄组(Chg)白云岩中上元古界（续）：蓟县系﹙Jx﹚杨庄组﹙Jxy﹚：紫红色含粉砂泥晶白云岩雾迷山组﹙Jxw﹚：该组厚度大，分布

2、范围最广。其岩性为硅质白云岩、燧石条带白云岩、藻团白云岩、纹层状泥晶白云岩及砂屑白云岩。区内沉积厚度2000-3500m洪水庄组﹙Jxh﹚：岩性为灰、灰黑色页岩，夹黄绿色粉砂质页岩，沉积厚度较薄，区内揭露的视厚度一般为60-90m，最大可达147m铁岭组﹙Jxt﹚：岩性主要为灰质白云岩、白云岩与泥晶白云岩，沉积厚度一般小于400m青白口系﹙Qn）下马岭组﹙Qnx﹚：岩性为深灰色页岩、黑色碳质页岩夹粉砂质页岩，沉积厚度200-500m，平原地区揭露的最大视厚度达687m龙山组﹙Qnl﹚：岩性为页岩、中粗粒石英砂岩夹砾岩与海绿石砂岩，沉积厚度多在100m左右，区内揭露的最

3、大视厚度达316m景儿峪组﹙Qnj﹚：岩性为紫红、黄绿色泥灰岩与泥晶灰岩，沉积厚度变化较大，一般小于150m，区内揭露的最大视厚度为256m地层古生界：寒武系﹙∈﹚昌平组﹙∈1c﹚：岩性为豹斑状白云质灰岩与泥晶灰岩，沉积厚度一般为60-80m馒头组﹙∈2m﹚：岩性主要为紫红色页岩与粉砂质泥岩夹泥晶白云岩。沉积厚度一般为110-130m张夏组﹙∈2z﹚：岩性为灰-黑色中厚-巨厚层鲕粒灰岩夹薄层钙质粉砂岩和泥质灰岩，沉积厚度为190-210m。炒米店组﹙∈3c﹚：主要为杂色泥晶竹叶灰岩、泥质条带灰岩夹钙质粉砂岩与页岩，沉积厚度约200m奥陶系﹙O﹚其岩性主要为深灰色中-巨

4、厚层泥晶灰岩与粉晶白云岩夹竹叶灰岩与页岩，沉积厚度约500-600m石炭系﹙C﹚只有中上石炭统，为一套灰黑色页岩与粉砂岩夹煤层，其沉积厚度约200m二叠系﹙P﹚岩性主要为灰黄、灰绿、灰黑色粉砂岩、细砂岩、长石石英砂岩，下部夹砾岩，其沉积厚度约500m地层中生界：三叠系﹙T﹚岩性为粉砂岩，细砂岩，岩屑砂岩夹页岩侏罗系﹙J﹚岩性主要为安山岩、凝灰岩与沉积碎屑岩，揭露的最大视厚度达2208m白垩系（K）只有下白垩系，岩性主要为砾岩、泥岩与岩屑砂岩，夹凝灰质砂岩，主要分布在北京迭断陷内，揭露的视厚度达1755m新生界第三系（R）划分为上第三系（E）与下第三系（N）。下第三系岩

5、性为深灰色砂页岩夹多层玄武岩，上第三系主要为棕红色泥岩、砂岩与砾岩，主要分布在北京迭断陷与大厂新断陷内。北京市平原区上下第三系揭露的最大视厚度分别为1743m与2595m第四系（Q）岩性主要为粘性土与砂砾石层，区内均有分布，揭露的厚度最大达1000m以上地层地质图地质构造北京地区大地构造位置处于中朝准地台燕山台褶带中段以及华北断拗的西北隅。燕山台褶带（Ⅱ1）：承德迭隆断（Ⅲ1）；密云怀柔中隆断（Ⅲ2）；兴隆迭拗褶（Ⅲ3）；蓟县中拗褶（Ⅲ4）；西山迭拗褶（Ⅲ5）；华北断拗（Ⅱ2）:北京迭断陷（Ⅲ6）；大兴迭隆起（Ⅲ7）；大厂新断陷（Ⅲ8）；固安-武清新断陷(Ⅲ9)第四系

6、河流沉积作用摘自倪晋仁、马蔼乃《河流动力地貌学》世界上大冲积平原都是由河流摆动、泥沙堆积而成。粗细不同的泥沙沉积在河流的不同部位，称之为相。相可分为沿程分异（上游粗下游细）、横向分异（弯曲性河流深槽部分粗，凸岸细；河漫滩因水浅砂细，多粘土沉积）和垂向分异（二元结构）。2水文地质条件概念一个地区地下水埋藏、分布、运动、以及水质和水量等特征的总称。根据工作目的水文地质条件可分为区域水文地质条件、供水水文地质条件、矿区水文地质条件等。只有正确掌握地区水文地质条件，才能合理开发地下水资源。在实际工作中,往往需要反映某一地段在一定深度内的含水层的埋藏与分布、地下水位以及地下水的

7、补给、径流、排泄情况，地下水化学类型及其垂向变化资料和图件。地下水概念：以各种形式埋藏在地壳岩石中的水。a、按其存在形式可分为:气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水和固态水等。b、按含水层埋藏特征可分为:包气带水、潜水和承压水。c、按含水层空隙特点可分为:孔隙水、裂隙水和岩溶水。d、按水质和水温的特点可分为：矿化水、高矿化水、热水等。潜水：地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。自由水面称潜水面，潜水面相对于基准面的高程称潜水位。承压水：充满于上下两个隔水层之间的具有承压性质的地下水。2水文地质条件含水层：地下水面以下饱水的透水层。构成