朝陽市北票大黑山林鹿場地段地熱資源分析

■宋建偉（遼寧省第一水文地質工程地質大隊遼寧錦州121000）

朝陽市北票大黑山林鹿場地段地熱資源分析

■宋建偉
（遼寧省第一水文地質工程地質大隊遼寧錦州121000）

朝陽市北票大黑山林鹿場地段地熱資源屬于中低溫對流型地熱，地熱田范圍約0.16km2，屬小型地熱田；水溫29℃，屬低溫地熱資源中的溫水。具有一定的醫療價值，最合理的開發利用方案洗浴、醫療，溫度不高的熱水可用來漁業養殖及花卉溫室。

對流型地熱控熱理療熱礦水

1　自然地理

1.1地形地貌

區域地貌屬低山丘陵。中部發育山間河谷，谷寬300-400m，高程374-436m，北高南低，呈北西向斜穿工作區。低山丘陵占全區面積80%以上，海拔420-700m之間，坡度普遍在30°以上，植被較發育，山間發育小型溝谷。

1.2氣象水文

朝陽屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，四季分明；氣溫變化較大，最高氣溫為41℃，最低氣溫-26.4℃。最近10年平均降雨量450mm，年均蒸發量約2100mm。工作區內大凌河流經盆地東部邊緣，河床寬200-700m，平均水深1m左右。洪水期在7、8月份，枯水期在4、5月份，河水位最低標高161m，最高170m。

2　地下熱水埋藏類型分析

2.1蓋層分析

綜合物探資料分析，斜坡帶厚度在1500～2000米，蓋層沉積中心部位厚度在2500～3500米。結合地層巖性區，較薄的第四系沉積物和中生界白堊系下統九佛堂組砂質頁巖、礫巖和義縣組火山碎屑巖為碳酸鹽巖巖溶熱儲層、構造裂隙帶狀熱儲的蓋層。礫巖也可為中生代地層中的熱儲層。淺層地溫沒有明顯的地熱異常特征，表明本區儲熱層隱伏較深，蓋層厚度大，對熱儲起到保溫覆蓋的效果。

2.2儲熱層分析

區內地熱流體儲熱層主要有:①巖溶、構造裂隙帶狀熱儲。斷裂造成了灰巖體破碎，導通熱源，構成了較理想的儲熱層。熱儲是順斷裂的延展呈帶狀分布。②九佛堂組砂巖、礫巖低溫層狀熱儲。其下部隔水層為義縣組火山巖，上部隔水層為九佛堂組上段砂頁巖保溫蓋層。組成儲熱層主要巖性為礫巖和含礫砂巖，孔隙度較高，透水性較好，能導通熱水，構成了較理想的熱儲含水層，這個儲熱層是層狀的，盆地邊界埋藏較淺在-500m左右，盆地中心部位埋藏較深在-1600m左右。在斷裂帶附近，推測其破碎帶內應存在地下熱水的良好運移通道和賦存空間。

2.3地下熱水儲存構造分析

據區域構造分析，形成朝陽斷陷盆地的周邊老斷裂構造為推斷地熱異常區的邊界斷裂構造，它們控制了朝陽中生代盆地的形成，控制了地層巖性的發育，從而對地熱區蓋層起控制作用，使邊界內有可能形成地熱異常區。

2.4地熱田類型分析

工作區屬沉積盆地傳導型地熱，為深循環熱水，大氣降水沿盆地周邊山區巖石裂隙滲入地下，經地殼內傳導地溫梯度加熱形成地下熱水，地下水運移，地幔熱流的傳導至孔隙含水層或脈狀裂隙水儲水、導水構造形成地下熱水。熱水主要賦存于構造破碎帶、影響帶的構造裂隙中，是呈條帶狀展布的斷裂構造裂隙熱水，富水性極不均一，受構造、地層巖性和埋藏深度等因素控制。

3　地熱概念模型和生成模式分析

3.1地熱田成因分析

朝陽盆地地熱屬沉積盆地傳導型，上有蓋層覆蓋，下伏封閉式熱儲。地熱系統的補給來源主要是盆地邊緣的大氣降水，大氣降水入滲后沿斷裂破碎帶、巖石層面、節理裂隙向深部運移。地表水經深循環，在斷裂帶的裂隙發育部位匯集，充分吸收深部熱量后，在基巖隆起部位、斷裂帶和孔隙裂隙發育帶富集，在此過程中不斷與圍巖發生物理化學交換、吸收熱量，運移、賦存于孔隙裂隙中，從而形成地熱流體。

3.2熱儲概念模型分析

底部來自盆地深部較均一的熱流，垂直向上并作均勻分布，在中生代較好蓋層處，熱流富集。朝陽盆地地熱系統的補給來源主要是盆地周邊的大氣降水及盆地中部構造帶的垂直補給。大氣降水在砂礫巖、灰巖地層及盆地內的構造裂隙及斷裂破碎帶富集，加熱后沿深大斷裂賦存并上移，地下熱水沿深大斷裂向上運移，于構造破碎帶附近形成可供開采的地熱流體。

4　地熱資源開發利用潛力初步分析

4.1從地層巖性分析

3000m以內從上至下第一隔熱層為九佛堂組上段，頁巖、粉砂巖層；下伏的九佛堂組下段，砂礫巖層，透水性好，為第二儲熱含水層；義縣組火山碎屑巖層，為第二隔熱層。古生界和元古界硬脆性巖石層碳酸鹽巖，為深部第一儲熱層。從斷裂構造分析，區內東部邊界構造是控熱構造，使得隱伏熱異常區在其西側。西部邊界斷裂為導熱斷裂。斷裂交匯部位為良好的儲熱部有利地段。

4.2地熱資源預測分析

4.2.1熱水開采資源量預測

在朝陽盆地九佛堂組地層中，斷裂分布較密，地下水受斷裂構造控制，縱橫斷裂交匯部位，為深部隱伏熱異常最有利部位。結合大地電場巖性測深資料，推斷在適當的部位可探求500-1000m3/d的地下熱水。

4.2.2水溫預測

根據SiO2和Na+/K+、K+/Mg2+地熱溫標推算，結合地溫梯度值2.67℃/100m預測1500m和2500m深層面地溫為50～78℃。超深部熱儲，深度大于3500m地溫，據地溫梯度結合地熱溫標推算可達100℃以上。

4.2.3地下熱水開發效益評述

地下熱水是一種極其寶貴的綜合性資源，它的用途是多方面的：（1）城市工業鍋爐、取暖、浴池用水。（2）溫室大棚育苗、養魚等其他副業。（3）熱礦水具有醫療作用，對多種慢性疾病的治療有很好療效。（4）旅游、渡假綜合開發。

5　結論

（1）區內有較厚的大于2000m良好的隔熱層，為中生界白堊系下統九佛堂組砂頁巖、礫巖和義縣組火山碎屑巖。儲熱層為古生界、遠古界碳酸鹽巖，預測儲熱層溫度在50～60℃左右。（2）物探推斷劃分出區內斷裂構造6條，在其破碎帶及不同巖性接觸帶附近，可為深部地下熱水的循環與賦存提供儲水空間。（3）地熱類型屬于沉積盆地傳導型地熱，地表水經深循環，在斷入灰巖的斷裂附近吸收深部熱量后，通過斷裂導通賦存于熱儲層中。在基巖隆起部位、斷裂帶運移和富集而形成地下熱水。（4）結合工作區內地熱地質條件，本區地熱勘探目的層為2000-3100m儲熱帶。

［1］《朝陽市區農田供水水文地質勘察報告》[R]，遼寧省第一水文地質工程地質大隊，1964年編制.

［2］《1/20萬（朝陽幅）區調工作并附有地質圖及礦產圖說明書》[R]，遼寧省地質局區域地質測量隊，1967年編制.

［3］《朝陽縣幅1/20萬區域水文地質普查報告》[R]，中國人民解放軍00九一九部隊，1980年編制.

P314[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-281-1