阜新盆地东梁区地热资源地质条件分析

五彩神牛 · 发表于 2011-3-3 09:57

阜新盆地东梁区地热资源地质条件分析

摘要:本文阐述了阜新盆地东梁区的地质概况,包括地层、构造、水文地质,并对该区地热资源地质条件进行了分析,分析内容为地热补给条件,盖层条件,地温条件,对地热水水质进行了评价。提出了进一步研究、勘察、评价、开发利用该区地热资源的建议。

一、东梁区地质概况

1.1区内地层

据三维地震及钻井资料,盆地基底是在元古界变质岩系基础上发育了碳酸盐岩(以白云岩为主)的碎屑堆积,即雾迷山组地层,到晚侏罗世早期,伴随着一系列NE、NNE向断裂活动,形成了一套多期喷发的中基性火山岩即义县组火山岩系及间歇性沉积层,随后在地壳热脆化基础上形成了断陷湖盆,并先后沉积充填了上侏罗统的九佛堂组(地热热储层位)、下白垩统的沙海组、阜新组、孙家湾组地层。

1.2区内构造

经三维地震解释,区内主要发育有F1F2F3三条断层,其中F1断层起主要控制作用,古潜山构造主要沿F1断层上盘发育,呈SW-NE向展布,形成了九佛堂早期发育隆起的碳酸盐岩断块山。F1F2为NE向的同生正断层,F3为EW向的平移正断层,它切割了F1、F2断层。总体上解释,勘探区构造为发育良好的断鼻隆起,区内九佛堂底界埋深一般在-1100～-2200之间。(见图)

1.3辉绿岩

区内第三纪辉绿岩侵入体活动强烈,沿近EW向断裂以岩墙、岩床形式侵入各组地层,并出露地表,岩床最大厚度可达百余米,为良好的地热盖层,也是地温增高的重要因素。

1.4水文地质

根据水力系统及其特征,区内可分为5个含水层:

⑴第四系砂砾岩裂隙含水层,与地表径流紧密相关,单位涌水量0.22-5.35L/s #8226;m

⑵阜新组上部砂岩裂隙～孔隙含水层,单位涌水量0.0014～0.18L/s #8226;m

⑶沙海组下部砂岩孔隙含水层,水量20-75m3/d

⑷九佛堂组下部裂隙含水层,经DR-1井抽水试验,水量1024-1389m3/d,DR-3井抽水试验,水量达2400m3/d,DR-6井抽水试验,水量达3635m3/d。

⑸中元古界雾迷山组上部碳酸盐古风化壳裂隙水,经石油探井梁2井试井,水量为500m3/d。

二、东梁区地热资源地质条件分析

2.1 地热水补给条件分析

⑴经三维地震资料解释,区内F1,F2,F3等断层均为张扭性正断层,破碎带宽大,切割深,由深部直通地表,这样大气降水及地表水就沿其流入地热载体之中,DR-1井在101米和920米分别钻遇了较大的断层,在断点附近一定深度内的几个含水层具有相近的水头高度,表明其水力联系是比较密切的。

⑵盆地北侧的松岭山脉可做为分水岭向区内供水,另外在区内西北部义县组火山岩露头中发现了4处上升自流泉,还有在区西北部施工的94-3号井,地下水涌出地表高达2米左右,涌水量达480m3/d,至今仍被村民饮用,区内有伊吗图河及佛寺水库,汇水面积达200km2.

⑶上下部地层的压实水,分别通过断层或裂隙导入热储层中。

2.2盖层条件分析

九佛堂组、沙海组、阜新组、孙家湾组为其盖层,厚度在700-1700米,应该说九佛堂组及沙海组的厚层泥岩,还有巨厚的第三纪辉绿岩床均为理想的盖层,有效地保存了地热载体中的热量。

2.3地温条件分析

据东梁区施工的阜参1井、阜参2井、梁2井、梁4井(均为石油探井)、DR-1井、DR-3井、DR-6井(均为地热井)等井温资料统计,地温梯度大都在2.5℃/100m～3.1℃/100m,这一数值在阜新盆地属于正常的地热增温值,这说明了热源是来自裂谷深部的高温熔融体和沿裂隙上溢的热气,为热传导型。应该说本区辉绿岩侵入体也是地温增高因素。DR-1、DR-3、DR-6井地热水出口温度分别为70℃、69℃、70℃,均为低温地热水。

2.4地热水类型分析

施工中虽然未对岩石的孔隙度、渗透率进行取样测试,但经过对岩芯、岩屑的肉眼观察,岩石胶结致密,滴水不渗,孔隙性差,无法形成以孔隙含水为主的层状含水层。在区外围施工的DR-2井所见300余米的雾迷山组白云质灰岩中,通过岩芯观察更是坚硬,偶见裂隙也是闭合,没有岩溶水存在的可能。DR-1井在1546-1721米的九佛堂组裂隙带抽水试验,水量为1024-1389m3/d,DR-3井在1500-1892米的九佛堂组裂隙发育段中抽水试验,水量为2400m3/d,DR-6井在1550-1824米的九佛堂组裂隙发育段中抽水试验,水量达3635m3/d,这就说明地下水的存储和运移受裂隙发育程度和较大断层所控制,地下水类型为裂隙水。

三、地热水水质评价

经地矿部矿泉水水质监测中心对DR-1、DR-3、DR-6井地热水分别采样进行水质检测,其成果见下表:

东梁区地热水水质主要项目检测表

综上所述,东梁区地热水属于地下热矿水,已达医疗价值浓度和矿水浓度,判定该区地热水为硅水、硼水和锂水,具有医疗价值。