嵩山地区地热地质特征及成因分析.pdf

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1、2010年第2期能源技术与管理107doi：10．3969~．issn．1672—9943．2010．02．o48嵩山地区地热地质特征及成因分析付在林(河南省煤田地质局二队，河南洛阳471023)[摘要]嵩山地区地热以嵩山背斜翼部下古生界奥陶系、寒武系碳酸盐岩地层为主要热储层，中生界和古生界砂泥岩构成热储盖层，中部的基岩露头区为补给区，断层和背斜轴部张裂隙构成导水通道，地下水经深部循环沿断层带向上垂直运移，地热异常主要沿深大断裂分布。本区估算年可采地热资源量相当于13．97万t位标准煤。[关键词]嵩山地区；地

2、热；热储层；盖层；补给区；垂直运移；资源量[中图分类号]P341[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2010)0210720引言1构造及地层特征地热资源不仅是洁净能源，也是可再生性能区内以近东西向嵩山复式背斜为主构造骨源。开发利用地热资源不仅是我国能源战略的要架，西起洛阳，东至郑州南部，长约l10km，伴生求，也是环境保护的需要。有近东西向和北西向断裂构造。中部北西向的嵩嵩山地区位于河南省中部，东邻郑州市、西达山、五指岭断层将嵩山背斜截为三段，自西向东轴洛阳市，中部城镇密集，交通便利。本文根据本区

3、部渐向北移。东端薛店断层和郭小寨断层，是嵩山地温勘察结果，分析该区地热地质特征，探讨地热地区和华北凹陷的分界；西端以草店断层为界与异常成因，以期为地热资源开发提供必要地质依华熊台缘拗陷相邻；其北面以沙鱼沟断层为界与据。华北拗陷及太行隆起相连，如图1所示。图1蒿山地区构造纲要图嵩山背斜轴部广泛出露元古界震旦系和下古2地热分布特征生界寒武系、奥陶系地层，两翼为古生界、中生界地层，北翼和东端地层完整，南翼被月弯断层所错根据历年勘察资料，嵩山地区内地热分布情断。况如图2所示。从图2中可知总体近补给区地热区内中生界和上

4、古生界地层以砂泥岩为主构梯度较低，一般小于2~(2／100m，由轴部向北呈增成了本区良好的热储盖层，下古生界碳酸盐地层加的趋势；西部地温梯度较低，一般小于2~C／lOOm，岩溶裂隙较为发育，导水性和富水性较好，为热水东部地温梯度较高；地热异常区主要分布于东部的储存和运移提供了条件，构成本区良好的热储的新郑、三李；中部的巩义和西部的洛阳南部一层。带108付在林嵩山地区地热地质特征及成因分析2010年第2期图2蒿山地区地温梯度分布图3热水的化学特征3．1化学特征Na·Mg；洛阳地区为CI·S04"HCO3一Na·

5、Ca。矿化度区内热7，。一生分析结果如表1所示。新郑以洛阳地区最高，巩义地区次之。表1主要热水点水化学成分3-2气体特征而造成了近背斜轴部地温梯度较低的现象。沿倾对主要异常区的热水进行了逸出气体分析，向运移的地下水，受上覆三迭系和二迭系砂泥岩分析结果如表2所示。从表2中可以看出逸出气阻水盖层的控制向深部运移，经深部地层加热后体组分主要为N、0和CO：，气体成分与空气成沿断裂带和背斜张裂带向上垂直运移，形成温泉分基本接近，洛阳地区与三李、新郑地区气体成分出露和地温异常区。低温热水主要是由于地下水差别较大，反映了

6、该地区热水成因与其他地区存的循环深度较浅，而高温热水则表现了地下水循在一定差异。环深度较大。表2主要热水区逸出气体成分表(体积百分比J采用玉髓温标估算表明l】]，新郑地区地下水地区N202CO2HeAr合计，％的循环深度在2000m左右；三李地区低温热水新郑93．11．00．70．0831．0896．O的循环深度大于2500m；巩义和洛阳地区地下水三李90．57．60．50．0591．0599．7的循环深度大于45001／1以上。巩义地区和洛阳洛阳80．118．70．40．OO90．931oo．O地区地下水的

7、循环深度是该区中高温热水的主要原因。4热水成因分析本区地热异常区主要分布在断层、背斜轴部热水中逸出气体测试结果表明了大气降水是的强导水富水带附近。新郑地区主要分布于滹沱本区地下热水的主要补给来源。本区地下热水的背斜轴部；三李地区则分布于三李断层附近，距三主要补给区是嵩山背斜轴部广泛裸露的元古界震李断层越远，异常逐渐变弱；巩义地区的地热异常旦系地层和下古生界寒武系、奥陶系地层，地下水主要分布于五指岭断层和沙鱼沟断层附近；洛阳接受补给后沿地层走向和倾向运动，走向运移受地区的地热异常主要分布于草店断层附近。对地形控

8、制，适当条件下形成泉水排泄，由于地下水新郑地区地热场研究表明，在背斜张裂带内，勘查径流条件较好，地下水对地层起到了降温作用，从孔的测温曲线呈上凸型，自上而(下转第144页)144能源技术与管理2010年第2期电，产生的粉煤灰和炉渣做建筑材料等方式，发展节能减排工作作为创建资源节约型、环境友矿区循环经济，吃干榨净废渣废气废水。目前以华好型企业的重要举措，坚持从管理、文化、科技三美坑口环保热电厂、庞庄矿