冀中坳陷北部碳酸鹽巖熱儲水化學特征及成因分析

鄧俊祖，藺文靜，邢林嘯，陳 立，張衛(wèi)民，張 良

(1.東華理工大學水資源與環(huán)境工程學院，江西 南昌 330013；2.中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所，河北 石家莊 050061；3.自然資源部地熱與干熱巖勘查開發(fā)技術創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050061)

0 引言

近年來，京津冀地區(qū)因產業(yè)轉移及過度使用化石能源使得其能源結構性矛盾日漸凸顯[1]。地熱能是集“熱、礦、水”為一體的可再生清潔能源，具有儲量巨大、分布穩(wěn)定且不受天氣影響的特點[2]。地熱能可用于發(fā)電、建筑物供暖、洗浴等方面，用途較多。冀中坳陷區(qū)位于京津冀腹地，區(qū)內熱儲面積分布較廣、熱儲層厚，地熱資源十分豐富[3]，合理開發(fā)地熱資源可為可為京津冀能源結構優(yōu)化、如期實現(xiàn)碳達峰、碳中和做出貢獻。本文以冀中坳陷北部地區(qū)為研究區(qū)，對研究區(qū)地熱水的水化學特征、同位素特征、熱儲溫度、熱水循環(huán)深度及地熱成因機理進行分析，為京津冀的深部碳酸鹽巖熱儲進一步開發(fā)利用提供依據。

1 研究區(qū)地熱地質概況

研究區(qū)位于渤海灣盆地的西部，是渤海灣盆地的次級構造單元，區(qū)內受多期構造運動的擠壓與拉伸形成凹凸相間的構造格局，整體上呈NE向展布，自西向東可劃分為可劃分為北京凹陷、大興凸起、廊固坳陷、牛駝凸起、霸縣坳陷等12個凹陷區(qū)及7個凸起區(qū)[4]。其中，本文研究涉及的構造單元有5個(見圖1)，自西北向東南依次為北京凹陷、大興凸起、廊坊凹陷、牛駝鎮(zhèn)凸起、霸縣凹陷。區(qū)內斷裂與構造單元的展布相一致[5]，整體為NE向，主要于凸起區(qū)與凹陷區(qū)之前形成斷裂，區(qū)內斷裂構成了良好的導水導熱通道。……