夏华宗 刘文涛 郜洪强 李贝德 韩晓玲 王国晨

摘 要:通过研究三马坊地热田下伏基岩隆起对地热田形态及温度分布的影响,得出基岩隆起部位往往控制地热田的高温区域。

关键词:地热;隆起;分布

1 概述

地热田内部都会有一个或多个高温控制点,向四周逐渐降低的现象。这一现象受地质构造、地层岩性、地形地貌以及水文地质条件等多方面的影响,作者发现地热田的平面分布特征与下伏基岩的起伏形态存在一定的关系。文章将以河北省阳原县三马坊地热田为例进行探讨。

2 地热田概况

三马坊地热田位于河北省阳原县县城东约35km,桑干河西北岸,沿河流方向呈椭圆状展布,北东-南西长3.20km,北西-南东宽1.35km,面积3.4km2。地热田内有地热井12眼,7眼完好,5眼已经破坏报废而形成自流井。

地热田位于松枝口——马市口大断裂和阳原南山——旧站堡断裂交汇部位的西北侧,两条断裂控制着地热田的形成。受两条断裂的影响,地热田下伏基岩为长城系高于庄组燧石条带白云岩,次级断裂十分发育,基岩破碎,构成良好的热储层。

地热田热水温度15~41℃,属“低温地热资源”中的“温水”。地热田整体温度呈现中部高四周低的趋势(图1)。地温梯度≥2℃/100m范围西到舍人庄-五马坊一带,东到二马坊-大渡口一带,南边界到舍人庄-龙凤坡,西北到五马坊-东小庄-二马坊一线。地温梯度≥3℃/100m的范围西自西窑头村东,东到大渡口村地界,西北包澡洗塘村,东南跨大湾台村。在大湾台村一带地温梯度≥10℃/100m。

3 下伏基岩隆起特征

地热田盖层为第四系覆盖层、第三系砾岩、砂砾岩,下伏基岩为长城系高于庄组燧石条带白云岩。根据区域地热研究资料及钻探、物探资料显示,长城系白云岩区内均有分布,顶板埋深在100~370m之间,其中以埋深100~200m为主,由地热田中部向外辐射,分布于地热田的大部分地区,面积约占整个地热田的80%;埋藏较浅处在东窑头村西北、地热田中心偏南地段,埋藏深度小于100m;埋藏较深处位于地热田南端,埋深可达360m左右。在地热田中部,热储底板埋深较浅,埋深在400m以内的热储面积约占整个地热田的60%,最厚处地热田南端,埋深大于700m。地热田下伏基岩长城系白云岩埋深整体呈现中间浅四周逐渐加深,基岩隆起位于中间部位,呈北东向展布(图1)。

4 隆起与地热温度关系分析

地热田底部隆起形态与地热田展布形态以及地热温度分布基本一致。等温线的分布主要受地质构造控制,相对高温区与基底隆起相一致,相对低温区同基底拗陷相吻合,其原因是密度较大的基岩热导率远远大于密度较低的松散盖层,来自上地幔的热量,在热传导作用下向高凸的基岩集中,所以,在凸起部位反映为温度较高的地热场,而凹陷部位则反映为温度较低的地热场。从以上分析,地热田下伏基岩起伏形态一定程度上影响地热田形态及温度的分布。

5 结束语

地热田底部基岩隆起对地热田形态及温度分布有一定的影响,一般形成隆起部位为高温控制区域,四周逐渐降低。

作者简介:夏华宗(1979-),河北沧州人,工程师,硕士研究生学历,从事水工环地质方面工作。