





摘 要:萬莊子-鎮羅營背斜位于平谷區西北,屬北京北部山區。在前人研究的基礎上,搜集相關資料,通過地球物理、地球化學、地質鉆探等多種手段,利用地質構造分析、井與物探結合分析、地熱地質綜合研究等方法,開展萬莊子-鎮羅營背斜地熱地質條件研究。通過研究,指出西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂、后北宮斷裂控制該地區構造演化,為導熱導水斷裂。提出片麻巖中尋找地熱資源的關鍵是尋找導熱導水的深大斷裂。明確太古宇密云巖群片麻巖可以作為很好的地熱儲層,萬莊子-鎮羅營背斜及周邊具備地熱資源賦存的基本條件,為地熱勘探開發有利區。萬莊子-鎮羅營背斜及周邊地熱井鉆鑿需尋找蓋層條件較好的斷裂發育帶。
關鍵詞:萬莊子-鎮羅營背斜;片麻巖;地熱儲層;地熱勘探;導熱導水斷裂
A Study on the geological conditions of anticline geothermal resources in Wanzhuangzi-Zhen Luoying Pinggu Beijing
WANG Zhuozhuo1, YU Xiaoyong1, MENG Shan1, YANG Xiting1, JIANG Jian1, MA Jingchen1, WANG Weiyi1, GUO Shuai1, LIU Zhe1, SHI Lizhi2
(1.Beijing Institute of Engineering Geology, Beijing 100048, China;
2.The Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)
Abstract: Wanzhuangzi-Zhen Luoying anticline is located in the northwest of Pinggu District, belonging to the northern mountainous area of Beijing. On the basis of previous survey data, and with geophysical, geochemical, and drilling researches, this paper carries out geological structure analysis, well and geophysical exploration analysis, and comprehensive geothermal and geological study of this area. The results show that Xiniujiaoyu-Jiangmidong fault, Dahua Mountain fault and Houbeigong fault control the regional tectonic evolution. These faults have certain thermal and water conducting capabilities. Suggestions are then made that the key to find geothermal resources in gneiss is to find the deep fracture of heat conduction and water conduction. The Archean miyun Group gneiss can be used as a good geothermal reservoir. Wanzhuangzi-Zhenluoying anticline and surrounding areas have the basic conditions of geothermal resources occurrence, and so are favorable for geothermal exploration and development. To conduct Wanzhuangzi-Zhenluoying anticline and surrounding geothermal wells drilling, it is necessary to find the fault development zones with good overlying strata.
Keywords: Wanzhuangzi-Zhenluying anticline; gneiss; geothermal reservoir; geothermal exploration; conductivity water fracture
北京市開展了70多年的地熱資源勘查開發工作,地熱研究程度較高。北京平原區被劃分為4條地熱帶和10個地熱田(北京市地質礦產勘查開發局等,2010),這些地熱田的地熱儲層普遍為奧陶系、寒武系和薊縣系層狀熱儲。以往研究成果認為北京燕山隆起區天然溫泉的形成分布與燕山期花崗巖體關系密切(柯柏林等,2019),但未在其中發現天然溫泉。北京北部山區花崗片麻巖中地熱資源相對貧瘠,尚未進行過系統研究。筆者通過對比國內外地熱資源勘探開發現狀及溫泉出露情況(劉哲等,2016;Waber et al.,2017;張七道等,2021),認為北京北部山區花崗片麻巖中具備賦存地熱資源條件。平谷區為地熱開發新區,地熱勘查相對較少,近年來在萬莊子-鎮羅營背斜核部及翼部開鑿了幾眼地熱井(郭帥,2020),展現出一定的地熱資源前景。本文在前人工作的基礎上,利用地球物理、地球化學、地質鉆探等多種手段,開展平谷地區萬莊子-鎮羅營背斜地熱地質條件研究,為今后該地區地熱資源的勘探開發指明方向。
1" 研究區概況
1.1" 構造
萬莊子-鎮羅營背斜位于北京市平谷區大華山鎮境內。萬莊子-鎮羅營背斜在大地構造單元上位于一級構造單元中朝準地臺,二級構造單元燕山臺褶帶,三級構造單元薊縣中拗褶及四級構造單元平谷中穹斷中(王挺梅,1979;北京市地質礦產局,1991)。
1.1.1" 褶皺背斜構造
萬莊子-鎮羅營背斜為一走向北東,軸向NE45°,軸面傾向南東,核部平緩開闊的背斜。此背斜向南西傾伏,隱伏于第四系之下,傾伏角20°。其核部由太古宇密云巖群花崗片麻巖組成,兩翼為中元古界巖層。東南翼地層出露較寬,西北翼出露地層較窄。背斜核部在地貌上表現為大的侵蝕河谷地貌,主體被第四系覆蓋。水峪—大華山一帶為該背斜的核部,該背斜的構造發育自西向東受西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂、后北宮斷裂控制(圖1)。
通過地質剖面圖(圖2)可以看出,萬莊子-鎮羅營背斜核部出露太古宇片麻巖(ArWgn),上覆地層從老到新依次為常州溝組三段、四段,串嶺溝組,團山子組、大紅峪組一段、二段,高于莊組一段、二段和三段。
圖1 研究區構造及附近70 m地溫等值線圖
Fig. 1 structural diagram of the study area and isomap of 70 m research area and nearby
圖2 研究區地質剖面圖
Fig. 2 Geological section of the study area
1.1.2" 斷裂構造
萬莊子-鎮羅營背斜上部及翼部斷裂比較發育,大型的斷裂有西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂、后北宮-水峪東斷裂。其中西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂和后北宮斷裂控制了萬莊子-鎮羅營背斜的形態。
西牛角峪-江米洞斷裂為壓性逆斷層,斷層走向北東45°,出露長度1.5 km左右,上盤巖性為太古宇片麻巖,下盤巖性為常州溝組石英砂巖。江米洞村東密云巖群片麻巖掩覆于常州溝組石英砂巖之上,斷層面傾向南東,傾角75~80°,該斷裂及次級斷裂影響帶地層比較破碎,可能形成地熱水賦存的有利空間。
大華山斷裂走向北東45°,斷層面傾向南東,傾角75~80°,該斷裂上盤為太古宇片麻巖,下盤為中元古界常州溝組。上盤太古宇密云巖群掩覆于下盤常州溝組石英砂巖之上,破碎帶寬10~15 m,出露長度大于9 km,構造巖以壓碎巖、壓裂巖為主,為壓性逆斷層,其附近伴生眾多小斷裂及破碎帶。大華山斷裂附近井孔、地熱井平熱3號及淺井的水溫高于周邊地區,表明大華山斷裂為導熱導水斷裂,起到了重要的導熱導水作用。
后北宮斷裂:斷層面產狀穩定,傾向為北西280°,傾角為80°,斷距大于70 m。沿斷層有正長斑巖及半堿性脈巖活動,為壓扭性逆斷層。該斷裂北西盤為片麻巖,南東盤為石英砂巖,兩邊產狀不一。
1.2" 地層
平谷地區發育的地層按時代由老到新為太古宇密云巖群,中元古界長城系常州溝組、串嶺溝組、團山子組、大紅峪組、高于莊組和新生界第四系。
太古宇密云巖群:平谷地區密云巖群巖性自上而下為榴輝變粒巖、角閃輝石片麻巖、花崗片麻巖、角閃斜長片麻巖、輝石角閃斜長片麻巖、黑云母角閃斜長片麻巖等,局部地區混合巖化強烈。該地層部分地區出露,尤其是在背斜核部。萬莊子-鎮羅營背斜主要發育花崗片麻巖。
中元古界長城系常州溝組:呈大面積串狀出露。巖性主要為長石石英砂巖、石英巖、巖屑石英砂巖等,與太古宇密云巖群地層呈角度不整合接觸。
串嶺溝組:呈細條帶狀出露。巖性為綠、灰褐、淺黃色硅質富鉀頁巖、粉砂質富鉀頁巖為主,夾褐色薄層粉砂巖及硅質白云質灰巖,與下伏常州溝組為整合接觸。
團山子組:呈條帶狀出露。巖性以灰、黃、綠色中厚層硅質白云質灰巖為主,夾薄層硅質富鉀頁巖及石英砂巖,底部具3~4 m厚的渦卷灰巖,與其下伏串嶺溝組為連續過渡沉積。
大紅峪組:呈片狀出露。巖性為紫、灰綠色粉砂質富鉀頁巖、泥質灰巖、深灰色厚層白云質灰巖夾火山角礫巖,上部以紫紅色、褐色氣孔狀粗面巖、安山質玄武巖及凝灰質砂巖為主,夾灰白、紫紅色石英砂巖及硅質白云質灰巖,該組與下伏團山子組之間有明顯的沉積間斷,為不整合接觸。
高于莊組:呈片狀分布。出露于研究區西北部。下部巖性主要為灰色厚層砂質、粉砂質白云巖,中部為灰色中厚層瘤狀白云巖夾紋層狀白云巖,上部為紫紅色頁片狀含礫屑白云巖夾頁巖。
新生界第四系:主要分布在北部與東部山前局部地區,巖性以砂卵礫石、砂礫卵漂石、黏土質砂為主,夾有黏土層,沉積厚度一般為10~100 m。
2" 地熱地質條件
2.1" 構造地質條件
萬莊子-鎮羅營背斜為一走向北東,軸向NE45°,軸面傾向南東,核部平緩開闊的背斜。該背斜為典型的斷背斜,斷裂發育。背斜西翼為向東南傾的正斷裂,背斜東翼為向西北傾的正斷裂。研究區自西向東發育北東向的西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂和后北宮斷裂,為導熱導水斷裂,為地下熱量上涌提供了通道,同時背斜構造可以成為很好的聚熱構造。鉆井揭露和地表出露地層由老到新為太古宇密云巖群,中元古界長城系常州溝組、串嶺溝組、團山子組、大紅峪組、高于莊組和新生界第四系。太古宇以上地層可以作為很好的熱儲蓋層。因此,萬莊子-鎮羅營背斜斷裂附近的太古宇花崗片麻巖,可以成為很好的線狀熱儲。
2.2" 地溫場
通過周邊地熱井及淺井測溫數據,繪制萬莊子-鎮羅營背斜及附近70 m地溫等值線圖。從圖1可以看出,70 m地溫等值線在背斜核部胡家店—大華山—水峪一線數值最高,從核部到兩翼溫度逐漸降低,說明該地區地下具有地熱資源,且萬莊-鎮羅營背斜具有一定的聚熱作用。
研究區附近淺層地溫普遍較高,地溫異常明顯,整體上地溫場呈東高西低的趨勢,且地溫場和萬莊-鎮羅營背斜核部發育位置一致。70 m地溫等值線在江米洞附近出現垂直于核部溫度等值線的拐彎,經分析原因有2點:1)江米洞井溫較高,且位于江米洞斷裂附近;2)大華山斷裂西側測溫井較少。據此推測江米洞斷裂為導熱導水斷裂。
本文收集了平熱2、平熱3和京平2號地熱井地球物理測井、井溫資料和地溫梯度等資料。通過分析前人資料可以看出,區內主要地層為第四系、長城系和太古宇。長城系的地熱增溫率為0.154~1.11℃·(100 m)-1,平均地熱增溫率為0.63℃·(100 m)-1;太古宇的地熱增溫率為1.80~5.07℃·(100 m)-1,平均3.435℃·(100 m)-1。太古宇的地熱增溫率明顯高于長城系的地熱增溫率,且該區太古宇片麻巖的地溫梯度高于平均地溫梯度2.5℃·(100 m)-1,為地熱高值異常區。經過研究認為:由于斷裂的溝通和背斜的聚熱作用,造成研究區太古宇斷裂破碎帶地層地熱資源豐富。
2.3" 地熱儲層、熱儲蓋層
萬莊子-鎮羅營背斜的地熱儲層為太古宇片麻巖,熱儲蓋層為第四紀砂礫、砂黏和長城紀地層。背斜核部第四系直接覆蓋在太古宇片麻巖之上,背斜兩翼出露的地層為長城系高于莊組、常州溝組或串嶺溝組。
長城系在背斜各個部位分布情況各不相同。背斜西北翼出露地層為長城系高于莊組、大紅峪組、串嶺溝組和常州溝組,在西北角背斜西側存在向斜,向斜核心部位出露地層為長城系高于莊組三段。背斜核部為山谷,向斜核心部位為山峰。
背斜東部出露的地層為長城系常州溝組和串嶺溝組。
背斜西側地層通過斷裂與背斜核部接觸,大角度西傾斜;背斜東側地層通過斷裂與背斜核部接觸,小角度東傾。
太古宇片麻巖作為地熱儲層,為受斷裂控制的帶狀熱儲,該熱儲沿著斷裂或其次級斷裂展布。為了充分分析地熱儲層特征,在實驗室進行了4個樣品的巖石熱導率、比熱容和干密度的測量,測量數據見表1。由于萬莊子-鎮羅營背斜核部及兩側風化嚴重,采樣難度較大,僅在萬莊子-鎮羅營背斜東南翼采集到新鮮樣品。
表1 萬莊子-鎮羅營背斜花崗片麻巖熱導率、密度、比熱容測試結果數據表
Tab. 1 Data Table of thermal conductivity, Density and specific heat capacity of anticline granite Gneiss
測試編號 樣品編號 熱導率/(W·m-1·K-1) 干密度/(g·cm-3) 比熱容/
(kJ·℃-1·kg-1)
平均值 最小值 最大值
1 GB-1 5.02 4.96 5.12 2.50 794.83
2 JJG-1 5.37 5.20 5.50 2.44 824.81
3 SLC-3 5.46 5.25 5.64 2.45 790.38
4 SYC-3 4.77 4.56 4.97 2.46 797.43
巖石熱導率是計算高質量大地熱流最為重要的參數之一,對巖石熱導率的測量有利于以后開展區域熱流分布、巖石圈熱結構、淺表溫度場的分布及地熱資源評價等工作,因此不同的學者對渤海灣盆地、中國西北部盆地的巖石開展了熱導率的測試工作,并建立起這些盆地相應的巖石熱導率柱(常健等,2016;邱楠生,2002)。
本次巖石樣品熱導率測試是在中國科學院地質與地球物理研究所,采用德國生產的TCS(thermal conductivity scanning)自動掃描儀,進行測量。該儀器的測量范圍為0.2 ~ 25 W·m-1·K-1,測量精度為 ±3%。
通過表1可以看出,萬莊子附近出露的花崗片麻巖密度變化不大,為2.44~2.50 g·cm-3;熱導率變化較大,平均值為4.77~5.46 W·m-1·K-1;比熱容變化較小,為790.38~824.81 kJ·℃-1·kg-1。GB/T 11615-2010《地熱資源地質勘查規范》中花崗巖的比熱容為794 kJ·℃-1·kg-1,密度2 700 kg·cm-3,熱導率2.721 W·m-1·K-1。該區花崗片麻巖與地熱資源地質勘查規范(GB/T 11615-2010)中花崗巖相比,密度相對較小,比熱容接近,熱導率相對較高。
本次研究作者取地表出露太古宇花崗片麻巖,這些巖石跟目的層巖石為同一層位。風化程度不同可引起同種巖性同地層巖石熱導率的不同,本次樣品采集通過從地面向深部挖掘、切割、鉆鑿等方法,選取未風化的巖石進行測試,以求更接近目的層巖石。通過測試可以看出,該區花崗巖巖石熱導率高,可能跟花崗巖中主要成分有關。該區花崗片麻巖的比熱容跟花崗巖接近,密度差別不大,熱導率遠大于花崗巖熱導率,有利于熱量傳遞。
3" 斷裂活動特征及對地熱影響分析
地球物理方法在地熱資源勘探開發中具有重要的作用(張文洋,2006;黃健良等,2009;馬文杰等,2017;宋繼偉等,2018;鄭宇軒等,2018)。利用地球物理方法可以確定斷裂發育情況,可以明確水的賦存情況,也可以分析斷裂活動特征及其對地熱影響。通過地質與地球物理方法,開展斷裂活動特征及對地熱影響分析,其分析內容如下:
3.1" 斷裂活動特征分析
通過對斷裂特征及演化史分析,明確大華山斷裂、后北宮-水峪東斷裂、西牛角峪-江米洞斷裂主要為燕山期活動的斷裂。西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂和后北宮-水峪東斷裂控制了萬莊子-鎮羅營背斜核部的發育。
大華山斷裂具有多期活動性。中元古代長城期為張性同沉積斷裂,南東盤下降,斷距達600 m,造成斷裂兩側常州溝組沉積厚度的較大差異。燕山旋回此斷裂再次活動,轉為南東盤急遽上升。根據地層對比,此期活動逆沖斷距達1 000~1 200 m,喜山旋回此斷裂繼續活動。根據地震會戰資料(北京市地震地質會戰辦公室,1977),南東盤以0.65 mm·a-1的速度不斷上升,沿斷裂帶有弱震發生。該斷裂對研究區構造及巖漿活動有明顯的控制作用,斷裂北西褶皺、斷裂構造均較發育;斷裂南東側地層具有南傾單斜特征,斷裂構造發育。西牛角峪-江米洞斷裂以左行滑移為主,斷距約1 000 m。西牛角峪-江米洞斷裂形成于燕山晚期。掛甲峪南側兩條近東西向斷裂為印支期開始活動,燕山期為主要活動期,喜山期繼續活動的斷裂。
3.2" 構造對地熱影響特征分析
導熱導水構造是指為深部熱流和地下水的運移和分布提供通道和空間條件的構造。斷裂和背斜均可以形成很好的導熱導水構造(賓德智等,2002)。全球熱流統計資料顯示,全球熱流的分布與地質構造有著密切關系。在構造活動相對穩定的地區,地熱流值較低:而在構造活動較強烈的地區,地熱流值則較高。同時,就地熱異常區(帶)的分布來看,多數情況下是由于地下熱水通過斷裂系統上涌而形成地熱異常,因此,地熱資源形成與聚集的主要控制因素是斷裂(班文韜等,2018)。
柯柏林等在2019年開展了北京西山谷積山背斜地熱系統成因模式及遠景區預測,指出下葦甸穹窿構造具有形成地熱系統的地熱地質條件。本區為背斜構造,地質構造同谷積山具有一定的相似性,可形成聚熱構造。
圖3 大地電磁測深斷裂識別
Fig. 3 Detotic electromagnetic sounding fault recognition
通過分析萬莊子-鎮羅營背斜及周邊地熱井溫度及地溫場可以看出,萬莊子-鎮羅營背斜對地熱具有一定的控制作用,背斜核部70 m地溫較高,同時在斷裂附近,如西牛角峪江米洞斷裂附近,地熱增溫率及井底地溫較高。因此萬莊子-鎮羅營背斜和周邊斷裂對地熱具有明顯的控制作用。
由于該區地熱儲層為太古宇花崗片麻巖,為典型的帶狀熱儲,地熱富集主要受斷裂活動控制。在確定鉆井井位前,需要尋找導熱、導水斷裂,圈定地熱異常區。
掛甲峪村地熱井的前期勘查主要是采用可控源音頻大地電磁測深方法識別斷裂位置。圖3-a為可控源音頻大地電磁測深平面布置圖,圖3-b為測線剖面解釋圖,結合區域地質情況,發現在剖面1 000點和1 500點處存在低阻異常,推斷該處存在2條小斷裂,F1和F2(圖3-c)。在F1小斷裂附近布置井位,鉆探出溫度44℃、水量737 m、井深2 272 m的地熱井。
4" 地熱資源勘查前景分析
地熱資源的賦存,一般需要具備導熱通道、熱儲層、熱儲蓋層、地熱增溫率高4個基本條件。
4.1" 導熱導水斷裂
萬莊子-鎮羅營背斜周邊發育多條斷裂,有利于地熱從深部傳導。根據構造特征分析,大華山斷裂和后北宮斷裂,傾角較陡,切割較深,為深部熱流上升提供了極為良好的通道;大華山斷裂為反轉構造,多期反復的構造運動提供了間歇性運移通道,有利于熱量的運移和封存;另外,主斷裂附近伴生眾多小斷裂及破碎帶,也起到了重要的導熱導水作用。
通過圖3和表2可以看出,平熱3號井位于峪口鎮東南,萬莊子-鎮羅營背斜核部,大華山斷裂和后北宮-水峪東斷裂之間,靠近大華山斷裂;平熱2號井位于萬莊子-鎮羅營背斜核部,熊耳寨-馬房-夏墊斷裂帶與靠山集-西樊各莊斷裂交匯帶;京平2號井位于麻子峪-黃松峪斷裂北側,且位于萬莊子-鎮羅營背斜東南翼。
表2 研究區地熱井相關數據表
Tab. 2 Data sheet of related geothermal Wells of the study area
鉆探成果 地熱井編號
平熱3 平熱2 京平2
勘探地層深度/m 第四系 23 132 16
長城系高于莊組 - 1 073 -
長城系大紅峪組 - 1 385 -
長城系團山子組 - 1 505 -
長城系串嶺溝組 - 1 686 -
長城系常州溝組 - 2 055 666
太古宇密云巖群 651.74 m未穿 2 200.7 m未穿 2 272.27 m未穿
井深/m 651.74 2 200.07 2 272.27
井底溫度/℃ 38.5 37.1 55.109
出水溫度/℃ 33 37 44
水量/(m3·d-1) 540 603.36 737
4.2" 熱儲層
研究區斷裂發育,斷裂及次生斷裂的存在,使得太古宇花崗片麻巖地層比較破碎,斷裂破碎帶可形成帶狀熱儲。平熱3號井、平熱2號井、京平2號井熱儲層為太古宇密云巖群,為灰白色花崗片麻巖,鉆遇地層見表2。平熱3號井鉆鑿過程中出現比較嚴重的漏失,表明斷裂十分發育。平熱2號井密云巖群巖石硬度較高,進尺緩慢,無明顯漏失。京平2號井1 803.34~2 272 m段在鉆探過程中,由于井壁破碎,出現塌孔,同時出現比較強烈的漏失,表明該段裂隙十分發育,為主要熱儲層段。可見京平2號井和平熱3號井較平熱2 號井斷裂發育。通過對比可以看出,斷裂發育程度對地熱資源的保存具有控制作用。
4.3" 熱儲蓋層
熱儲蓋層的巖性一般較為致密,具有隔斷與淺部冷水的聯系,保持地下熱水溫度的作用。本區熱儲層上覆地層為第四系和長城系。第四系厚度0~50 m,巖性主要為砂黏、黏砂、砂礫石,保溫性能較好。長城系厚度0~800 m,巖性主要為灰色、灰白色石英砂巖。通過表2可以看出,平熱3號井上部僅覆蓋23 m第四紀地層,蓋層條件較差。平熱2號井和京平2號井上覆蓋層厚度較大,具有很好的蓋層條件。蓋層條件對地熱資源的富集具有一定的作用。
4.4" 地熱增溫率
平谷區存在2個地溫異常區,分別為后北宮—劉家店—東辛莊地溫異常區和馬坊—濱河—山東莊—南獨樂河地溫異常區域(方梁等,2014)。研究區位于后北宮—劉家店—東辛莊地溫異常區,地溫梯度較高。萬莊子-鎮羅營背斜及周邊地熱增溫率較高在后北宮—劉家店—東辛莊地溫異常區處于高位,可達3.43℃·(100 m)-1。
本文搜集整理了平熱3、平熱2、和京平2共3眼地熱井物理測井井溫資料(圖4)。在埋深2 000 m以上地層的井溫梯度一致性較差,其中,長城系的井溫梯度為1.11~0.154℃·(100 m)-1,平均井溫梯度為0.63℃·(100 m)-1;太古宇的地熱增溫率為1.80~5.07℃·(100 m)-1。
太古宇密云巖群片麻巖地熱增溫率平熱3號井為5.025 7℃·(100 m)-1,平熱2號井為1.045 7℃·(100 m)-1,京平2號井為2.441℃·(100 m)-1。熱儲中平熱3號井地熱增溫率最高,京平2號井次之,平熱2號井最低。由地熱增溫率數據可以看出,地熱增溫率越高,地熱條件越好。
圖4 平熱2、平熱3、京平2號井井溫曲線圖
Fig. 4 Temperature graph of geothermal wells of Pingre 2, Pingre 3 and Jingping 2
4.5" 綜合分析
平熱3號井位于萬莊子-鎮羅營背斜核部,大華山斷裂和后北宮-水峪東斷裂之間,靠近大華山斷裂,上部發育很薄的第四系,650 m溫度為38.5℃,地熱增溫率較高,地熱條件較好。
平熱2號井位于熊耳寨-馬房-夏墊斷裂帶與靠山集-西樊各莊斷裂交匯帶附近,屬山前地帶,地下水循環交替強烈,地熱熱量不易富集,平熱2號井2 150 m處井溫為37.4℃,地熱增溫率較低,地熱條件一般。
京平2號井位于萬莊子-鎮羅營背斜東南翼,麻子峪-黃松峪斷裂北側,該井2 225 m井底溫度55.109℃,上部有第四系和長城系常州溝組。有大斷裂并且蓋層條件較好,地熱增溫率較高,地熱條件較好。
通過以上分析可以看出,萬莊子-鎮羅營背斜及周邊具備地熱資源賦存的條件,該區地熱資源豐富,為地熱勘探開發有利區。
5" 結論
萬莊子-鎮羅營背斜軸向NE45°,軸面傾向南東,核部平緩開闊。西牛角峪-江米洞斷裂、大華山斷裂和后北宮斷裂控制了萬莊子-鎮羅營背斜的形態。萬莊子-鎮羅營背斜周邊是地熱聚集區,具備導熱導水通道、熱儲蓋層、熱儲層3個基本條件,地溫梯度相對較高,可作為下一步地熱開發的重點區域。片麻巖中尋找地熱資源關鍵是尋找導熱導水的深大斷裂。平熱3號和京平2號井的鉆鑿成功,明確片麻巖也可以作為很好的熱儲,為地熱勘探開發指出了新的方向,為在北京東北部山區尋找地熱資源開辟了新的領域。
參考文獻
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