菏泽地区聊考断裂带西部地热田开发利用现状研究

　　[摘要]聊考断裂带西部地热田东起聊考断裂，以西、以北、以南至省界，总面积1072km2。聊考断裂带西部地热资源丰富，地热水中含有多种对人体有益的微量元素，科学论证地热资源的分层开采、尾水回灌，合理开发利用地热资源，对该地热田的可持续开发利用具有深远意义。 

　　[关键词]聊考断裂 地热 前景 

　　[中图分类号] P314 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-22-2 

　　1地热田地质概况 

　　1.1地层 

　　该地热田地处黄河下游冲积平原，聊考断裂西侧新华夏系第三沉降带的临清拗陷东明凹陷内东部向斜带，区内地表全被第四系松散层所覆盖。受断裂构造的控制第四系下伏有新近系、古近系、侏罗系、二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系和新太古代泰山岩群。新近系由明化镇组和馆陶组组成，明化镇组（Nhm）岩性主要由土黄色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色砂岩组成。馆陶组是一套灰白色砾状砂岩、细砂岩，灰绿色细砂岩和棕红色泥岩的间互沉积。岩性稳定，变化不大，分布普遍，是良好的区域对比标志层，其下与古近纪济阳群东营组呈角度不整合接触。 

　　1.2构造 

　　该地热田处于华北板块（Ⅰ级），华北坳陷（Ⅱ级）、临清坳陷区（Ⅲ级）、临清坳陷（潜）（Ⅳ级）、东明凹陷（潜）（Ⅴ级）内。该构造格局发生于印支期、燕山期及喜马拉雅期，新近纪—第四纪时相对稳定，由于历经多次构造运动，隐伏断裂纵横交错，影响该地热田的主要断裂有聊考断裂（F4）、菏泽断裂和东明断裂（F2）。 聊考断裂断距一般在900—1500m，属新构造运动较强的断裂，由于该断裂切割深度、断距大，地下深部热能可通过断裂不断向上运移，并在热储层聚集形成地热田。东明断裂是聊考大断裂的次级构造，燕山期与喜马拉雅期均有明显活动，此构造是良好的地热通道。 

　　2地热田地质条件 

　　2.1热源 

　　热源主要来自地壳深层正常的热流传导，且断裂构造发育，对地壳深部的热源起到了重要的沟通和传导作用，地壳深部的热能可通过断裂、岩浆岩侵入两侧破碎带的热传导和地下水的深循环对流作用等，将热能输送至热储层，遇到上覆巨厚的碎屑岩和松散岩盖层的阻热保温，使热能储存下来。其次是岩浆热液活动及放射元素蜕变；另外在中新生代沉积了巨厚的松散、半固结状沉积物，在不断的压实、成岩过程中，会产生一定的物理-化学热，也为本调查区提供了部分热源。另外据物探资料推断，莫霍面埋深在28-34km，是莫霍面的相对隆起区，地壳深部的热能通过断裂导能、热的传导和地下水的深循环对流作用，将热能输送至热储层，遇到上覆巨厚的碎屑岩和松散岩盖层的阻热保温，使热能储存下来。 

　　2.2水源 

　　地热田地热水的主要补给来源为大气降水的垂直入渗及地下水的深部循环补给，大气降水来自西部太行山基岩裸露山区入渗至深部，由西向东缓慢径流，历经较长时间，这种地下水的水平移动是本调查区地热水的主要来源；其次是上部孔隙地下水沿断裂带下渗补给地热水并进行深部循环，另外还有沉积时保留下来的封存水和沉积水。 

　　2.3热储 

　　地热田地热井出水口温度一般为56-75℃，为低温地热资源，属温热水和热水型，地下热水赋存于新近系和古近系岩石的孔隙-裂隙中，属层状孔隙或孔隙—裂隙型热储层。热储层主要为新近纪黄骅群上部的明化镇组和下部的馆陶组以及古近纪济阳群东营组。依据地层沉积厚度及岩性、岩相特征、热流体的储集空间类型、地热流体温度、埋深、水化学特征及区域研究程度，将新近系及古近系热储层自上而下分为三个热储层：明化镇组热储层；馆陶组热储层；东营组热储层。 

　　2.4盖层 

　　明化镇组热储的盖层主要为第四系松散沉积物中的粘性土层；馆陶组热储的盖层主要为第四系松散沉积物中的粘性土层及新近系明化镇组成岩程度较差、厚度较大的泥岩层；东营组热储的盖层主要为第四系及新近系中的粘性土层及新近系明化镇组成岩程度较差、厚度较大的泥岩层。第四系厚400m左右，岩性主要为粘土、粉质粘土和细砂互层；新近系明化镇组，平均厚度约818.87m，岩性主要为泥岩和细砂岩为主。上述地层密度小，导热性能差，热阻大，是天然良好的热储层的盖层。 

　　2.5控热和导水构造 

　　地热田东部靠近聊考断裂、菏泽断裂，调查区内有东明断裂、高平断裂，这四条断裂控制了区域内凸起与凹陷的边界，它们切割深度大，活动时间长，破坏了地壳的连续性，形成了该地热田主要的控热构造。根据物探资料解释成果，与聊考断裂走向基本一致的次级断裂构造发育，切割深度较大，沟通了不同含水层之间的联系，使其沿断裂可进行垂向对流，为该地热田的导水构造。