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摘 要：山東省肥城市安駕莊地熱田地熱資源類型是以斷裂構(gòu)造型為主，兼具層狀特征，彼此存在生成關系。因此，熱儲模型可以概化為以斷裂構(gòu)造控制邊界的層狀熱儲模型。

關鍵詞：地熱資源；層狀；熱儲模型

中圖分類號：P641 文獻標識碼：A

山東省肥城市安駕莊地熱田地熱資源位于山東省肥城市安駕莊鎮(zhèn)東趙莊村東約20m，距肥城市約25km，北可達泉城濟南，東與東岳泰山相鄰，西通東平湖及水泊梁山旅游勝地，南可到歷史文化名城曲阜，交通十分方便。

1.地熱田水文地質(zhì)

依據(jù)地熱田的水文地質(zhì)要求及地熱田內(nèi)各類冷熱地下水從質(zhì)到量的不同動態(tài)變化、運移規(guī)律，現(xiàn)從地熱田的含水巖組及富水性、地下冷熱水的補給、徑流、排泄條件。

1.1地熱田含水巖組及其富水性

1.1.1第四系松散巖類孔隙水含水巖組

（1）沖積含水層：主要由沂河組（QY）及臨沂組（QL）組成，巖性主要為灰黃色砂礫石及粘土質(zhì)粉砂、含礫中細砂組成，主要分布在大汶河、漕濁河、小匯河及泉河的河床、河漫灘及兩側(cè)。其總厚度<20m，呈帶狀展布，含水層主要為中粗砂及砂礫石層，含水砂層透水性好、滲透系數(shù)40m/d～300m/d，富水性強，單位涌水量>500m3/d·m，水位埋深2m～7m，年變幅1m～4m。水質(zhì)類型為HCO3—Ca水，礦化度<1g/L，水溫13℃～15℃。

（2）洪沖積含水層：該洪沖積層由大站組（QD）組成，主要分布于地熱田的中部及東部的山前傾斜平原上，其地層結(jié)構(gòu)上部為黏質(zhì)砂土及砂質(zhì)粘土、粉細砂，厚度5m～15m，中部及下部為花崗巖質(zhì)的中粗砂夾卵礫石，厚度0m～10m，砂及砂礫石層為主要含水層。單位涌水量一般在100～500 m3/d·m。地下水位埋深1m～7m，水質(zhì)良好，屬HCO3—Ca型水，礦化度<1g/L，水溫14℃～20℃。

1.1.2寒武、奧陶系碳酸鹽巖類巖溶含水組

為地熱田內(nèi)主要含水巖組，依據(jù)巖性、巖溶發(fā)育情況，水溫及含水性的差異可分兩個含水亞組：

（1）碳酸鹽巖類裂隙巖溶含水亞組（O1M、∈3—O1S、∈j、∈j）：

主要分布于趙莊以北，南石溝、安駕莊以南—朱家顏子一帶，隱伏于第四系之下。在地熱田的西部有出露，其巖性主要為灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、白云巖、鮞狀灰?guī)r，總厚度為400m左右。

灰?guī)r含水層頂板直接與第四系松散堆積物接觸，水力聯(lián)系密切，巖溶發(fā)育，其發(fā)育深度各處不一，并與構(gòu)造斷裂具有密切關系，特別是在構(gòu)造斷裂交匯部位更為明顯。該含水巖組水量豐富，單位涌水量>500m3/d·m，水位埋深3m～8m，年變幅4m～6m，水質(zhì)良好，為HCO3—Ca型水，礦化度<1g/L，水溫14.3°～21℃。

（2）碳酸鹽巖類熱儲巖溶裂隙含水亞組（∈）： 主要分布于地熱田的中心部位，在趙莊以西溫涼泉附近出露地表，在趙莊以南隱伏于第四系松散堆積物及饅頭組隔熱保溫層（∈M）之下，在趙莊以北，安駕莊以南及朱家顏子一帶，在饅頭組之上還有張夏組巖層覆蓋。埋藏深度由西南向東北方向逐漸變深，可達近千米。熱儲層厚度100m左右，巖溶裂隙雖較發(fā)育，但不均一，地熱田內(nèi)的深大斷裂，基本控制著巖溶的發(fā)育程度及水量的大小，構(gòu)造斷裂交匯部位巖溶發(fā)育尤為突出。

該含水巖組的巖性主要為深灰色厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，底部常具一層燧石結(jié)核及條帶，巖溶裂隙率∮cp=0.122，滲透系數(shù)K cp=24.48m/d，滲透率Kdcp=16.19cm2，熱儲層厚度Mcp=109.68m，該含水巖組水量較豐富，富水區(qū)單位涌水量>500m3/d·m，水位埋深0m～16.21m，年變幅6m～8m，水質(zhì)類型多為SO4—Na.Ca、SO4.Cl—Ca.Na型水，pH值7.4～7.7為中性水，礦化度一般較高，為0.4g/L～2.78g/L，一般可作為醫(yī)療地熱利用，部分可為優(yōu)質(zhì)天然地熱水，水溫15.1℃～72.6℃。

1.1.3碎屑巖類熱儲保溫裂隙含水巖組（Eg、∈jG、∈M）：

主要分布于地熱田的西南部、中部及東部，中部及東部均隱伏于第四系松散堆積物之下，西南部饅頭組（∈M）部分出露地表。本組巖性主要以砂巖、砂頁巖、頁巖、泥巖為主，夾有少量薄層灰?guī)r。水量較小，單位涌水量<10m3/d·m，含水性差，一般可視為相對隔水保溫層。

1.1.4片麻狀花崗閃長巖巖類風化裂隙含水巖組（mDγδ4 1）：

主要分布在地熱田的西南部及北部，由民井調(diào)查，水量較小，單位涌水量<10m3/d·m，水位埋深0.8m～7.5m，水質(zhì)良好，地下水類型為HCO3.Cl—Ca或HCO3.SO4—Ca型水，礦化度0.7g/L左右。

1.2地熱田中熱儲層巖溶裂隙水（熱水）的補給、徑流與排泄條件

大氣降水為其主要補給來源。在本區(qū)的西北部及南趙莊西部泉河兩岸，熱儲層裸露地表，巖溶甚為發(fā)育，大氣降水及河水可直接滲入。在南趙莊東南部及王家顏子一帶，該層水還接受第四系孔隙水的垂向補給。另外在北部及南部還接受一部分片麻狀花崗閃長巖風化裂隙水的側(cè)向補給。部分地區(qū)在豐水期還接受上部裂隙巖溶水的越流補給。

該層水的流向由地熱田的西北部臥虎山向趙莊東南方向運移、匯集。在趙家顏子西北部由東北垂直走向西南運動。其排泄區(qū)主要在趙莊一帶及順其巖層走向運移至地熱田東南部一帶，排泄方式主要以上升泉的形式溢出地表，人工開采及頂托補給排泄于上部的冷水層。

1.3 地熱資源形成條件及特征

地熱田位于大汶口盆地西南端北緣，正在活動的NNE向構(gòu)造體系的NNE、NW和EW向斷裂交匯部位，溝通了深部熱源，使其沿斷裂通道上涌至朱砂洞熱儲層中，再橫向流動和擴散，使巖石和儲存于其中的巖溶裂隙水不斷加溫，又因為上覆的饅頭組砂頁巖保溫隔熱性能好，使得地下熱水得以保存下來。由于熱儲中溫度較高（52℃～72.6℃），地下水溶濾和溶解了巖石中大量有益組分，使氟、偏硅酸、氡達到了醫(yī)療礦水的標準。

2.地熱田熱儲概念模型

該地熱田資源類型是以斷裂構(gòu)造型為主，兼具層狀特征，彼此存在成生關系。因此，熱儲模型可以概化為以斷裂構(gòu)造控制邊界的層狀熱儲模型。熱儲層厚度（115m左右），比較穩(wěn)定，產(chǎn)狀比較平緩（5°～10°）。熱儲模型邊界根據(jù)NNE、NW向或近EW向斷裂確定。其熱儲概念模型描述如下。

2.1熱源

地球深部熱源、巖漿熱液活動及放射性元素蛻變是本區(qū)熱源的主要來源，其次為正常地溫傳導。

2.2通道

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，這些斷裂不僅溝通了深部熱源的上涌，而且也是地下水深循環(huán)的主要通道。

2.3熱儲

（1）構(gòu)造裂隙帶狀熱儲層。地熱田內(nèi)的寒武系長清群朱砂洞組地層受斷裂影響，形成構(gòu)造破碎帶，構(gòu)造裂隙較發(fā)育，為地下水的存儲提供了空間，形成構(gòu)造裂隙帶狀熱儲。

（2）層狀熱儲。地熱田內(nèi)的層狀熱儲為寒武系長清群朱砂洞組地層地層，巖性以深灰色厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，巖溶裂隙較發(fā)育，具有儲熱空間，構(gòu)成巖溶裂隙層狀熱儲層。該地熱井熱儲層厚度為115.86m，頂板埋深223.09m（相應標高-147.59m），底板埋深338.95m（相應標高-263.45m）。

2.4蓋層

區(qū)內(nèi)熱儲蓋層主要為寒武系長清群饅頭組碎屑巖類，巖性主要以砂巖、砂頁巖、頁巖、泥巖為主，夾有少量薄層灰?guī)r。水量較小，單位涌水量<10m3/d·m，含水性差，視為相對隔水保溫層。該地熱井熱儲層蓋層厚度為209.44m，蓋層厚度頂板埋深13.65m（相應標高61.85m），底板埋深223.09m（相應標高-147.59m）。

結(jié)論

山東省肥城市安駕莊地熱田地熱資源屬于以構(gòu)造斷裂控制為主的帶狀熱儲，兼有層狀熱儲特征，地質(zhì)構(gòu)造條件比較復雜的中低溫地熱田Ⅱ—3類型。

參考文獻

[1]徐軍祥.我國地熱資源與可持續(xù)開發(fā)利用[J].中國人口資源與環(huán)境，2005，15（2）：139-141.endprint