夏華宗 劉文濤 郜洪強 李貝德 韓曉玲 王國晨
摘 要:通過研究三馬坊地熱田下伏基巖隆起對地熱田形態(tài)及溫度分布的影響,得出基巖隆起部位往往控制地熱田的高溫區(qū)域。
關(guān)鍵詞:地熱;隆起;分布
1 概述
地熱田內(nèi)部都會有一個或多個高溫控制點,向四周逐漸降低的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌以及水文地質(zhì)條件等多方面的影響,作者發(fā)現(xiàn)地熱田的平面分布特征與下伏基巖的起伏形態(tài)存在一定的關(guān)系。文章將以河北省陽原縣三馬坊地熱田為例進行探討。
2 地熱田概況
三馬坊地熱田位于河北省陽原縣縣城東約35km,桑干河西北岸,沿河流方向呈橢圓狀展布,北東-南西長3.20km,北西-南東寬1.35km,面積3.4km2。地熱田內(nèi)有地熱井12眼,7眼完好,5眼已經(jīng)破壞報廢而形成自流井。
地熱田位于松枝口——馬市口大斷裂和陽原南山——舊站堡斷裂交匯部位的西北側(cè),兩條斷裂控制著地熱田的形成。受兩條斷裂的影響,地熱田下伏基巖為長城系高于莊組燧石條帶白云巖,次級斷裂十分發(fā)育,基巖破碎,構(gòu)成良好的熱儲層。
地熱田熱水溫度15~41℃,屬“低溫地熱資源”中的“溫水”。地熱田整體溫度呈現(xiàn)中部高四周低的趨勢(圖1)。地溫梯度≥2℃/100m范圍西到舍人莊-五馬坊一帶,東到二馬坊-大渡口一帶,南邊界到舍人莊-龍鳳坡,西北到五馬坊-東小莊-二馬坊一線。地溫梯度≥3℃/100m的范圍西自西窯頭村東,東到大渡口村地界,西北包澡洗塘村,東南跨大灣臺村。在大灣臺村一帶地溫梯度≥10℃/100m。
3 下伏基巖隆起特征
地熱田蓋層為第四系覆蓋層、第三系礫巖、砂礫巖,下伏基巖為長城系高于莊組燧石條帶白云巖。根據(jù)區(qū)域地熱研究資料及鉆探、物探資料顯示,長城系白云巖區(qū)內(nèi)均有分布,頂板埋深在100~370m之間,其中以埋深100~200m為主,由地熱田中部向外輻射,分布于地熱田的大部分地區(qū),面積約占整個地熱田的80%;埋藏較淺處在東窯頭村西北、地熱田中心偏南地段,埋藏深度小于100m;埋藏較深處位于地熱田南端,埋深可達360m左右。在地熱田中部,熱儲底板埋深較淺,埋深在400m以內(nèi)的熱儲面積約占整個地熱田的60%,最厚處地熱田南端,埋深大于700m。地熱田下伏基巖長城系白云巖埋深整體呈現(xiàn)中間淺四周逐漸加深,基巖隆起位于中間部位,呈北東向展布(圖1)。
4 隆起與地熱溫度關(guān)系分析
地熱田底部隆起形態(tài)與地熱田展布形態(tài)以及地熱溫度分布基本一致。等溫線的分布主要受地質(zhì)構(gòu)造控制,相對高溫區(qū)與基底隆起相一致,相對低溫區(qū)同基底拗陷相吻合,其原因是密度較大的基巖熱導率遠遠大于密度較低的松散蓋層,來自上地幔的熱量,在熱傳導作用下向高凸的基巖集中,所以,在凸起部位反映為溫度較高的地熱場,而凹陷部位則反映為溫度較低的地熱場。從以上分析,地熱田下伏基巖起伏形態(tài)一定程度上影響地熱田形態(tài)及溫度的分布。
5 結(jié)束語
地熱田底部基巖隆起對地熱田形態(tài)及溫度分布有一定的影響,一般形成隆起部位為高溫控制區(qū)域,四周逐漸降低。
作者簡介:夏華宗(1979-),河北滄州人,工程師,碩士研究生學歷,從事水工環(huán)地質(zhì)方面工作。