王琪 秦宇 尹俊凱 李友 遲鵬 胥文軍

收稿日期：20240227；修訂日期：20240311；編輯：曹麗麗

基金項目：山東省自然資源廳，山東省陽信縣東部地區(qū)地熱資源調(diào)查項目，項目編號：魯勘字〔2020〕41號；山東省煤田地質(zhì)局，惠民地熱田館陶組砂巖熱儲優(yōu)質(zhì)地熱水富集機理研究，項目編號：魯煤地科字〔2023〕6號

作者簡介：王琪（1989—），男，山東泰安人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)研究工作;Email：783172174@qq.com

*通訊作者：秦宇（1988—），男，陜西西安人，講師，主要從事沉積大地構(gòu)造、構(gòu)造地質(zhì)學研究工作；Email：qwizardy@163.com

摘要：山東省濱州市陽信地區(qū)在大地構(gòu)造單元上位于惠民潛凹陷，北部邊緣為無棣潛凸起，東部邊緣為沾化潛凹陷，區(qū)內(nèi)以沉降構(gòu)造運動為主，形成巨厚的古近系、新近系和第四系沉積物地層，創(chuàng)造了地熱資源形成的有利條件。陽信地區(qū)施工鉆孔6眼，均揭露館陶組熱礦水，水溫48～53℃，屬于溫熱水型地熱資源。地熱流體化學研究顯示，陽信地區(qū)地熱流體為咸水，水化學類型為ClNa型，地熱水中偏硅酸、鍶、鋰達到有醫(yī)療價值濃度標準，可用作理療礦泉水。各樣點的NaKMg組離子分析顯示，地熱水屬部分平衡水，溶解作用仍在進行。地熱水同位素δ18O和δ2H接近大氣降水線，表明區(qū)內(nèi)地熱水起源于大氣降水。SiO2溫標對熱儲溫度估算結(jié)果表明，T石英=53.22～66.66℃，平均地溫梯度為3.50℃/100 m，估算熱循環(huán)深度為1 146～1 530 m。

關(guān)鍵詞：地熱地質(zhì)特征；地熱流體化學特征；熱儲溫度；陽信地區(qū)；魯北平原

中圖分類號：P641.1??? 文獻標識碼：A??? doi：10.12128/j.issn.16726979.2024.06.001

引文格式：王琪，秦宇，尹俊凱，等.魯北平原陽信地區(qū)地熱田地熱地質(zhì)特征及地熱流體化學特征［J］.山東國土資源，2024，40（6）：110.WANG Qi， QIN Yu， YIN Junkai， et al. Geothermal Geological Characteristics and Geothermal Fluid Chemical Characteristics of Geothermal Fields in Yangxin Area in Lubei Plain［J］.Shandong Land and Resources，2024，40（6）：110.

0? 引言

地熱資源作為集熱能、水資源為一體的可再生新能源和清潔能源，近年來在世界各地得到廣泛應(yīng)用［13］。魯北平原坐落于渤海灣盆地西南部，隸屬華北平原，是中—新生代斷陷盆地，地熱資源豐富，為典型的沉積盆地型砂巖孔隙熱儲［45］。魯北平原地熱資源開發(fā)最早始于20世紀70年代，水溫最高可達98℃。

陽信地區(qū)是山東魯北平原地熱田的一部分，屬于地熱儲形成條件較好的地區(qū)，區(qū)內(nèi)地熱勘查、開發(fā)始于2005年，結(jié)合開發(fā)成本和技術(shù)難度，新近紀館陶組熱儲為區(qū)內(nèi)最具經(jīng)濟開采價值的熱儲［67］。隨著時間的推移，人類工程活動越來越頻繁，區(qū)內(nèi)地熱資源被廣泛開發(fā)利用，地質(zhì)環(huán)境也發(fā)生了較大的變化，以前的動態(tài)數(shù)據(jù)在時效性上大不如前，已不能正確反映當前的實際情況。本次在分析總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，通過在研究區(qū)實施地熱調(diào)查、物探、鉆探工作的基礎(chǔ)上，研究地溫場、水化學場變化規(guī)律，查明陽信地區(qū)地熱地質(zhì)條件和地熱水化學特征，為本區(qū)地熱資源開發(fā)利用和科研提供依據(jù)。

1? 區(qū)域地熱地質(zhì)背景

濱州市陽信縣地處山東省北部，地理位置優(yōu)越，蘊藏有豐富的地熱資源。在大地構(gòu)造上主體位于惠民潛凹陷，北部邊緣為無棣潛凸起，東部邊緣為沾化潛凹陷?；菝駶摂嘞萏幱跐栛晗葜胁?，為中新生代以來的斷陷盆地。區(qū)內(nèi)地熱水形成受地殼深部的地幔結(jié)構(gòu)、巖漿活動和地殼淺部地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地下水活動等影響，與蓋層、熱儲空間、熱源和熱水補給源等因素密切相關(guān)［812］。新近紀館陶組熱儲蓋層為平原組和明化鎮(zhèn)組組成的松軟層。館陶組砂巖、砂礫巖富水性強，具備較好的儲集空間，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)館陶組孔隙—裂隙層狀熱儲層［13］。

山東省大地熱流值由西往東逐漸升高，表現(xiàn)出東高西低的分布規(guī)律。華北地區(qū)平均值為47.155mW/m2［14］，研究區(qū)所在地大地熱流值60～70mW/m2，高于華北地區(qū)平均值。區(qū)域熱儲以砂巖為主，上覆較厚蓋層，屬于中低溫傳導(dǎo)性地熱系統(tǒng)［4］。

2? 地熱地質(zhì)地球物理特征

2.1? 地質(zhì)特征

2.1.1? 蓋層及熱儲層特征

陽信地區(qū)全區(qū)被第四系覆蓋，新近紀館陶組上覆平原組和明化鎮(zhèn)組的黏性土與砂性土組成的松軟層［15］，沉積厚度在900～1 100 m左右，其巖性多為黏性土，結(jié)構(gòu)致密，富水性差，巖性熱導(dǎo)率低，屬隔水層和隔熱層，能夠儲存熱能，為該區(qū)地熱成礦提供了重要的蓋層條件。新近紀館陶組的砂礫巖層為本區(qū)可供開發(fā)利用的最佳熱儲目的層，該套地層巖性砂礫成分高，孔隙度高，含水性好，易形成良好的孔隙裂隙層狀熱儲。

結(jié)合前人研究和本次調(diào)查成果，陽信地區(qū)館陶組頂面埋深比較平緩，頂板埋深在940～1 096 m，底板埋深1 200～1 400 m（圖1），研究區(qū)西南部附近最深，大于1 300 m，地層厚度大于300 m，東部、東北部淺，小于1 200 m，地層厚約200 m。2.1.2? 構(gòu)造特征

陽信地區(qū)主控斷裂齊河廣饒斷裂和埕子口斷裂，主體位于華北板塊、華北坳陷區(qū)、濟陽坳陷區(qū)，惠民潛斷陷的次級構(gòu)造單元惠民潛凹陷，另外，研究區(qū)北部邊緣位于無棣潛斷隆的次級構(gòu)造單元無棣潛凸起；東部邊緣位于沾化潛斷陷的次級構(gòu)造單元沾化潛凹陷。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)成了區(qū)域地層的構(gòu)造骨架和基本輪廓，自中生代特別是喜山運動以來，該地區(qū)構(gòu)造運動一直以沉降為主，接受大量新生界沉積物，形成了巨厚的古近紀、新近紀和第四紀地層，為該區(qū)地熱資源形成創(chuàng)造了條件［14］。

2.2? 地球物理特征

2.2.1? 重力場及航空磁場特征

研究區(qū)重力值（14～8）×105m/s2，布格重力等值線與基底構(gòu)造輪廓一致。陽信地區(qū)莫霍面總體起伏不大，從南部惠民潛凹陷向北部無棣潛凸起逐漸變大，深度在31～36 km。

磁場介于50～400 nT，居里面深度介于28～31 km，居里深度總體淺于莫霍面，區(qū)域居里面由凹陷區(qū)向隆起區(qū)逐漸變淺，至北部無棣潛凸起最淺至28 km，表明深部熱流向淺表的散發(fā)距離較短，有利于區(qū)域地熱資源的勘探研究和開發(fā)利用。

2.2.2? AMT測量異常特征

本次研究布設(shè)4條AMT測線，共3條近SN向1條近EW向測線（圖2—圖5），L1—L3線為平行的近SN向測線，L4為近EW向測線。結(jié)果顯示，0～300 m以淺，電阻率相對較低，為第四紀平原組地層的粉砂、細砂及黏土引起的電性反映；200～1 000 m，電阻率整體隨深度增加而升高，為明化鎮(zhèn)組泥巖；1 000～1 400m，電阻率表現(xiàn)為相對高阻，為明化鎮(zhèn)組下部半膠結(jié)狀砂巖；1 100～1 600 m，電阻率表現(xiàn)為相對中高阻，為館陶組砂巖；埋深1400m以深，電阻率表現(xiàn)為相對低阻，推斷為東營組泥巖、砂質(zhì)泥巖。探測結(jié)果與實際鉆探相符，館陶組中、上部泥巖較發(fā)育，下部砂巖較發(fā)育。

2.3? 地溫場特征

陽信地區(qū)現(xiàn)有6眼地熱井（表1），取水層段均為館陶組，采用水泵長時間抽水（＞48h），測量井口水溫顯示井口水溫48～53℃。對陽信地區(qū)現(xiàn)有機民井進行地溫場測量55次，從井深大于30 m的11眼機民井測溫曲線圖（表2，圖6、圖7）可以看出，變溫帶、恒溫帶、增溫帶變化規(guī)律明顯，恒溫帶深度為20 m左右，20 m以下為增溫帶，出現(xiàn)地溫持續(xù)升高現(xiàn)象，地層深度20 m處平均地溫為14℃。

通過本次山東省陽信縣東部地區(qū)地熱資源調(diào)查勘查井（DR1井）測溫曲線圖（圖8）可以看出：自恒溫帶以下，地溫呈現(xiàn)持續(xù)升高趨勢，至約240 m處，地溫發(fā)生一次明顯波動，為進入明化鎮(zhèn)組熱儲含水層引起的溫度陡增，之后隨著深度的進一步增加，地溫升溫幅度較明顯，曲線總體可以反映出區(qū)內(nèi)地溫場特征。

由于陽信縣地熱井主要集中在城區(qū)附近（4眼），為全面查清研究區(qū)地溫場特征，本次利用陽信及周邊地區(qū)7眼地熱井井口水溫、井深及恒溫帶深度，計算區(qū)域地溫梯度為2.93～3.70 ℃/100m，由南向北地溫梯度逐漸升高（圖6），全區(qū)均顯示地熱異常。

3? 地熱流體化學特征

3.1? 水化學成分特征

對陽信地區(qū)4眼地熱井進行了取樣分析（表3，圖6），根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，地熱水礦化度6 476.37～13 975.68 mg/L，總硬度534.20～1 448.26 mg/L，pH為7.20～8.00，水中陰離子以Cl為主，含量2 734～8 009 mg/L，毫摩百分數(shù)71.42%～93.86%，其次為SO24，含量596～1 368mg/L，毫摩百分數(shù)5.16%～25.07%；陽離子以Na+為主，含量2 117～4 715mg/L，毫摩百分數(shù)85.94%～89.65%（表3）。TDS值在6 477.64～13 997.45mg/L，屬于咸水—鹽水［16］。SiO2含量15.11～21.77 mg/L，偏硅酸含量為19.64～28.30 mg/L，Sr含量4.65～42.7 mg/L，Li含量0.42～1.55 mg/L，可作為理療礦泉水［17］。同時，水中的鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、TDS等含量超過了《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749—2006），說明該區(qū)域館陶組地熱水不能作為生活飲用水。

3.2? 水化學類型

利用AquaChem制作地熱流體水化學Piper圖（圖9），可以看出，各個樣品的投影點非常集中，說明地熱水具有同源性，來自同一循環(huán)通道［1819］。按舒氏分類法，本區(qū)地熱水的水化學類型均為ClNa型。地熱流體所處水文地球化學環(huán)境越封閉，溶解的氯離子和鈉離子就越多［2021］，因此可以認為陽信地區(qū)館陶組地熱水所處水文地質(zhì)環(huán)境相對封閉。同時由于Cl是一種較難從地下水中沉淀析出的保守離子［2223］，因此可根據(jù)其含量的不同初步推斷地熱水演化路徑。區(qū)域Cl、Na+含量說明陽信地區(qū)館陶組地熱水的部分來源為經(jīng)過了較強的蒸發(fā)濃縮作用的同生水。

3.3? 水巖平衡狀態(tài)分析

NaKMg三角圖是Giggenbach提出用于區(qū)分地下熱水的一種圖解方法，能直觀地反應(yīng)地下熱礦水的水—巖平衡狀態(tài)［2427］。

NaKMg三角圖（圖10）顯示，4個樣品均落在部分平衡區(qū)，說明地熱田內(nèi)的地熱流體尚未達到水—巖平衡狀態(tài)，可能是深部地熱流體中Na+、K+達到了平衡狀態(tài)，在向上徑流過程中混進了非平衡的冷水。4個樣點均位于鎂離子的右下角頂點附近說明地熱流體處于水—巖作用的初級階段［28］。由于陽信地區(qū)地熱流體未達到平衡狀態(tài)，因此陽離子（Na+、K+）地熱溫標不適宜用來估算研究區(qū)的熱儲溫度，估算熱儲溫度可以用SiO2溫標法［29］。

3.4? 同位素特征

根據(jù)前人研究成果，大氣降水中的δ18O與δ2H的含量存在著特定的關(guān)系［3032］。結(jié)合全球大氣降水線（δ2H=8δ18O+10）和中國現(xiàn)代大氣降水線（δ2H=7.9δ18O+8.2）（圖11），利用δ2Hδ18O關(guān)系直線及測定的地下水的δ2H和δ18O（表4），可判定被測定的水是否來源于大氣降水及館陶組熱儲地熱水成因。

由圖11可見，研究區(qū)地熱流體中的δ2H和δ18O關(guān)系點稍位于中國現(xiàn)代大氣降水線之下，說明區(qū)內(nèi)地熱水起源于大氣降水，同時在漫長的地質(zhì)年代中，受到了下部地層中蒸汽的稀釋作用。同時相對于大氣降水，地熱水又發(fā)生了一定的氧漂移，本文認為其是在經(jīng)歷了相當長時期的雨水沉降的深循環(huán)過程后，在地溫及地熱氣作用下被加熱形成的，表明陽信地區(qū)地熱水所處環(huán)境封閉，滯留時間較長。

3.5? 熱儲溫度估算

根據(jù)前人研究成果，熱儲溫度計算通?？梢圆捎檬貥藷o蒸汽損失（0～250℃）、玉髓溫標無蒸汽損失（0～250℃）、α方石英等方式計算［3334］。其中石英溫標無蒸汽損失要求熱水中的二氧化硅是由熱水溶解石英形成，且熱水到達取樣點（泉口或井口）時沒有沸騰；玉髓溫標無蒸汽損失要求熱水中的二氧化硅是由熱水溶解玉髓形成，且熱水到達取樣點（泉口或井口）時沒有發(fā)生蒸汽損失；α方石英要求熱水中的二氧化硅是由熱水溶解α方石英形成。根據(jù)適用條件，研究區(qū)地熱水適用于石英溫標無蒸汽損失溫標進行熱儲溫度估算（表5）。

從表5計算結(jié)果可知，估算結(jié)果T石英為53.22～66.66℃，T玉髓為97.71～115.26℃，T方石英為4.57～17.37℃。α方石英溫標估算結(jié)果明顯低于井口水溫，此溫標不適用于陽信地區(qū)，玉髓溫標估算結(jié)果高于井口水溫過大，亦不適用于溫度估算；石英溫標估算結(jié)果與井口水溫較為接近，因此石英溫標作為估算溫度最為合適。

3.6? 循環(huán)深度

陽信地區(qū)具有相對較高的地熱異常背景，其大地熱流值（60～70mW/m2）高于華北地區(qū)平均大地熱流值（47.155 mW/m2）。由此推斷，陽信地區(qū)的主要熱源是天然地熱增溫。根據(jù)地溫梯度推算地下熱水的循環(huán)深度，公式如式（1）：

H=（T熱儲-T0）/G+h（1）

式中：T熱儲根據(jù)前述計算選擇石英溫標估算結(jié)果：T熱儲=T石英=53.22～66.66℃；T0取當?shù)囟嗄昶骄鶜鉁?3.8℃（資料收集）；G為地溫梯度，取當?shù)仄骄販靥荻?.5℃/100m（本次調(diào)查成果）；h恒溫帶深度取20m（本次調(diào)查成果）。

通過式（1）估算得出陽信地區(qū)館陶組地熱流體循環(huán)深度為1 146～1 530 m。

4? 結(jié)論

（1）陽信地區(qū)主控斷裂齊河廣饒斷裂和埕子口斷裂，主體位于惠民潛凹陷，北部邊緣為無棣潛凸起，東部邊緣為沾化潛凹陷，區(qū)內(nèi)的構(gòu)造運動以沉降為主，形成巨厚的新生代沉積物，區(qū)域大地熱流值屬于中低溫傳導(dǎo)性地熱系統(tǒng)。

（2）陽信地區(qū)館陶組熱儲層頂面埋深在940～1096m，底板埋深1200～1400m，地層厚度一般在242～345m。熱儲砂巖一般為120～218m，占地層厚度的30%～80%，單層厚度平均為0.45～36.05m，為良好的地熱儲層。當?shù)仄骄販靥荻?.5℃/100m，恒溫帶深度取20m。

（3）陽信地區(qū)地熱流體為咸水—鹽水，水化學類型為ClNa型。館陶組地熱水所處水文地質(zhì)環(huán)境相對封閉，偏硅酸、Sr、Li含量達到理療礦泉水標準，但水中的鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、TDS等含量過高，館陶組地熱水不能作為生活飲用水。

（4）研究區(qū)地熱田地熱流體處于水—巖作用的初級階段，熱儲溫度T=53.22～66.66℃，熱流的循環(huán)深度為1146～1530m。

（5）陽信地區(qū)地熱水所處環(huán)境封閉，無現(xiàn)代大氣降水補給，交換更替能力較差，賦存環(huán)境較封閉，其水化學及同位素特征具有沉積水特征。

參考文獻：

［1］? 劉志濤，劉帥，宋偉華，等.魯北地區(qū)砂巖熱儲地熱尾水回灌地溫場變化特征分析［J］.地質(zhì)學報，2019，93（S1）：149157.

［2］? 劉帥，王華飛，宋偉華，等.地熱供暖工程的經(jīng)濟性分析：以山東德州為例［J］.建筑經(jīng)濟，2022，43（S1）：165167.

［3］? 康鳳新，張忠祥，徐軍祥，等.山東省地熱地質(zhì)條件及開發(fā)利用［C］//中國能源研究會地熱專業(yè)委員會，中國石化集團新星石油有限責任公司，陜西省咸陽市地熱協(xié)會.科學開發(fā)中國地熱資源：科學開發(fā)中國地熱資源高層研討會論文集.北京：地質(zhì)出版社，2008：5.

［4］? 楊詢昌，康鳳新，王學鵬，等.砂巖孔隙熱儲地溫場水化學場特征及地熱水富集機理：魯北館陶組熱儲典型案例［J］.地質(zhì)學報，2019，93（3）：738750.

［5］? 徐軍祥，康鳳新.山東省地熱資源［M］.北京：地質(zhì)出版社，2013：2026.

［6］? 王仕昌，陳文芳，曹亞陽，等.山東省惠民縣八里莊地熱田特征及開發(fā)利用探討［J］.山東國土資源，2014，30（9）：3438.

［7］? 孟凡濤，楊元麗.貴州省浪洞溫泉水化學特征及成因［J］.地下水，2022，44（4）：2427.

［8］? 陳墨香，鄧孝，王鈞，等.華北平原地下熱水形成條件與賦存特征［J］.地球科學，1985（1）：8390.

［9］? 王貴玲，劉志明，藺文靜.鄂爾多斯周緣地質(zhì)構(gòu)造對地熱資源形成的控制作用［J］.地質(zhì)學報，2004（1）：4451.

［10］? 金之鈞，朱東亞，胡文瑄，等.塔里木盆地熱液活動地質(zhì)地球化學特征及其對儲層影響［J］.地質(zhì)學報，2006（2）：245253.

［11］? 柳忠泉，韓立國，徐佑德，等.濟陽坳陷新生代熱演化特征研究［J］.地質(zhì)學報，2008（5）：663668.

［12］? 劉帥，劉志濤，馮守濤，等.采暖尾水回灌對砂巖熱儲地溫場的影響：以魯北地區(qū)為例［J］.地質(zhì)論評，2021，67（5）：15071520.

［13］? 金秉福，張云吉，欒光忠.膠東半島溫泉的地熱特征［J］.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2000（5）：3133.

［14］? 王玲麗.東營市廣饒縣吳家廟地區(qū)地熱資源賦存特征淺析［J］.冶金管理，2021（11）：9596.

［15］? 王兆林，劉蘇哲，紀洪磊，等.山東省惠民縣淄角地區(qū)砂巖熱儲地熱尾水回灌研究［J］.山東國土資源，2023，39（3）：7278.

［16］? 張人權(quán)，梁杏，靳孟貴，等.水文地質(zhì)學基礎(chǔ)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2011：1100.

［17］? 楊曉飛，范二川.貴州苗匡熱礦水地熱區(qū)水化學特征及熱儲條件分析［J］.地質(zhì)與勘探，2020，56（1）：94101.

［18］? 白博文，平建華，趙繼昌，等.河南淮陽縣地熱流體化學特征及其成因分析［J］.中國地質(zhì)，2022，49（3）：956966.

［19］? 邱輝，朱育坤，李朋，等.廣東河源市黃村地熱田地熱地質(zhì)特征及地熱流體化學特征［J］.地質(zhì)與勘探，2021，57（6）：13911400.

［20］? 張薇，王貴玲，趙佳怡，等.四川西部中高溫地熱流體地球化學特征及其地質(zhì)意義［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2021，35（1）：188198.

［21］? 譚肖波，薄本玉，姜佃卿，等.山東高青縣沉積盆地型地熱流體地球化學特征及成因探討［J］.地質(zhì)學報，2019，93（S1）：168177.

［22］? 沈照理.水文地球化學基礎(chǔ)（四）［J］.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1983（6）：5660.

［23］? 馬黎春，劉成林，馬建強，等.基于海相石鹽流體包裹體的古海水演化熱力學模擬［J］.地質(zhì)學報，2015，89（11）：19621969.

［24］? 郭寧，劉昭，男達瓦，等.西藏昌都覺擁溫泉水化學特征及熱儲溫度估算［J］.地質(zhì)論評，2020，66（2）：499509.

［25］? 袁星芳，王敬，霍光，等.膠東半島洪水嵐湯溫泉水化學特征與成因分析［J］.地質(zhì)與勘探，2020，56（2）：427437.

［26］? CRAIG H.Isotopic variations in meteoric waters［J］.Science，1961，133 （3465）：17021703.

［27］? CRAIG H.Standard for reporting concentrations of deuterium and oxygen18 in natural waters［J］.Science，1961，133（3467）：18331834.

［28］? 袁建飛.廣東沿海地熱系統(tǒng)水文地球化學研究［D］.北京：中國地質(zhì)大學，2014：120.

［29］? 王瑩，周訓，于湲，等.應(yīng)用地熱溫標估算地下熱儲溫度［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2007（4）：605612.

［30］? 周訓，金曉媚，梁四海，等.《地下水科學專論》教材淺析［J］.中國地質(zhì)教育，2012，21（2）：103107.

［31］? 劉小平，趙有美，張金鑫，等.沂沭斷裂帶地熱資源特征及成因分析：以山東省臨沂城區(qū)地熱為例［J］.山東國土資源，2023，39（6）：17.

［32］? 薄本玉，王韶霞，馬鵬飛，等.基于水化學的沂源盆地地熱田成熱模式探討［J］.山東國土資源，2022，38（7）：3137.

［33］? 王貝貝，盧國平，胡曉農(nóng)，等.粵西深大斷裂溫熱泉水化學分析［J］.環(huán)境化學，2019，38（5）：11501160.

［34］? 李狀，周訓，方斌，等.安徽大別山區(qū)溫泉的水化學與同位素特征及成因［J］.地質(zhì)通報，2022，41（9）：16871697.

Geothermal Geological Characteristics and Geothermal Fluid Chemical Characteristics of Geothermal Fields in Yangxin Area in Lubei Plain

WANG Qi1， QIN Yu2， 3，4， YIN Junkai1， LI? You1， CHI Peng1， XU Wenjun1

（1. No.3 Exploration Brigade of Shandong Coalfield Geological Bureau，Shandong Tai'an 271000， China; 2. Department of Geology of Northwestern University， Shanxi Xi'an 710069， China; 3. Petroleum Engineering and Environmental Engineering College of Yan'an University， Shanxi Yan'an 716000， China; 4. Yan'an High Efficiency Pipeline Transportation and Flow Guarantee Engineering Technology Research Center， Shanxi Yan'an 716000， China）

Abstract： Yangxin area in Shandong province is located in Huimin depression on the tectonic unit. Its northern edge is Wudi depression and the eastern edge is Zhanhua depression. The area is mainly characterized by subsidence tectonic movement， thick sedimentary strata of Paleogene， Neogene and Quaternary have been formed， and favorable conditions for the formation of geothermal resources have been created. 6 construction boreholes have been drilled in Yangxin area， and all revealled hot mineral water of Guantao formation. The water temperature is 48～53 ℃， which belongs to warm water type geothermal resource. As showed by geothermal fluid chemistry， geothermal fluid in Yangxin area is saline water. Hydrochemical type is Cl? Na type. The concentration standards of metasilicic acid， strontium， and lithium in geothermal water can reach medical value. It can be used as therapeutic mineral water. Analysis of Na? K? Mg ions at various points shows that geothermal water belongs to partially equilibrium water， and dissolution is still ongoing. Geothermal isotopes of δ 18O and δ 2H are close to the atmospheric precipitation line. It is indicated that hot water in the area originates from atmospheric precipitation. The estimation results of SiO2 temperature scale for thermal storage temperature indicate that the temperature of quartz is 53.22～66.66 ℃， the average geothermal gradient is 3.50 ℃/100m， and the estimated depth of thermal cycle is 1146～1530 m.

Key words： Geothermal and geological characteristics; chemical characteristics of geothermal fluids; reservoir temperature; Yangxin area; Lubei plain