思南縣某地區(qū)地熱資源評價

王曉峰

摘 要：研究區(qū)地處貴州高原東部邊緣向湘西低山丘陵和四川盆地過渡的中低山區(qū)，區(qū)內為中低山溶蝕及侵蝕地貌。該文介紹了其區(qū)域地熱地質條件，分析了計算參數(shù)，并對該地區(qū)地熱資源進行了定量評價，并提出了合理建議。

關健詞：地熱資源 評價 建議

中圖分類號：P64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（c）-0249-01

1 區(qū)域地質條件

研究區(qū)地處貴州高原東部邊緣向湘西低山丘陵和四川盆地過渡的中低山區(qū)，區(qū)內為中低山溶蝕及侵蝕地貌，思南縣境內主要出露由老到新從元古宇至第四系，缺失泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系、第三系地層。根據(jù)1：20萬沿河幅區(qū)域地質調查報告，該區(qū)域寒武系下統(tǒng)和震旦系地層存在，但在鸚鵡溪區(qū)域范圍內境內未出露，實際上，從地熱資源利用的角度上，寒武系下統(tǒng)高臺組—石冷水組（∈2g-s）清虛洞組（∈1q）、震旦系燈影組（Z2d）為鸚鵡溪地熱田的主要地熱儲層，其中震旦系燈影組（Z2d）熱儲層上部蓋層為寒武系杷榔組（∈1p）組頁巖及砂巖，下部隔熱層為燈影組下部薄層粉砂巖及粉砂質頁巖。

評價區(qū)以北北東向褶皺、斷層為主。但總體上主要由兩大體系構成。其一為北北東向褶皺斷裂體系，向斜寬緩而斷裂稀疏，背斜緊窄而斷裂發(fā)育，具梳狀褶皺特點，其形成可能和深部的逆沖斷裂有關；另一為北東向走滑斷層系，板橋向斜及龍洞背斜（塘頭向斜、抱木寨背斜南延至圖區(qū)部分），是區(qū)內在燕山期造山應力場作用下形成的一級褶皺構造，并派生有次級褶皺。

2 區(qū)域地熱地質條件

從構造上，溫泉分布于大塘壩斷裂、鸚鵡溪背斜—思南白馬洞走滑斷束斷裂復合處；地形上，多出露于地勢較低的河谷中。出露地層為奧陶系桐梓-紅花園組（O1t-h），均為碳酸鹽巖。

熱礦水儲熱構造由地熱儲層、地熱蓋層和地質構造（褶皺、斷裂）三部分構成。

區(qū)域構造位置處于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區(qū)，斷裂及次級褶皺非常發(fā)育。

另外，根據(jù)溫泉出露的水溫、水量以及勘查工作進行程度，地熱資源可利用量的計算大小，還具有地下熱水水溫較高，儲量大，具備開采價值；具有較好的經(jīng)濟價值，即地熱儲層深度小于1000 m；勘查程度高等特點。

鸚鵡溪地熱田，區(qū)域構造上位于南北向鸚鵡溪背斜、中壩狹窄背斜軸部與北東向思南白馬洞走滑斷束交匯復合部位，具備較好的儲熱及地下水運移條件。地熱田東西邊界均為志留系馬腳沖組—秀山組頁巖、粘土巖出露處，地熱儲層深度小于1000 m；北部至縣界，南部至思南白馬洞斷束。背斜軸部出露地層為奧陶系桐梓組至紅花園組灰?guī)r（O1t—h）灰?guī)r，溫泉主要出露在背斜東翼與斷裂交匯處。地貌上表現(xiàn)為峰叢溝谷或峽谷，儲熱層包括第一儲熱層和第二儲熱層，地下水經(jīng)過熱量交換以后，存儲于熱儲層中，通過斷裂及節(jié)理運移。由于在鸚鵡溪地熱田地熱地質條件中，第二儲層即寒武系中下統(tǒng)地層出露地表面積較大，熱量散失多，在開采過程中和淺層冷水混合后，水溫較低，僅在斷裂帶部位熱量集中，具備開采價值；而震旦系燈影組熱儲層為隱伏熱儲，上下隔熱層保持較完整，因此，在鸚鵡溪地熱田主要的熱儲為沿斷裂分布的寒武系的帶狀熱儲和似層狀熱儲即震旦系燈影組熱儲層。

地下熱水徑、補、排條件：地下熱水補給主要來源于大氣降水，通過背斜核部出露的寒武系婁山關組（∈3ls）、奧陶系桐梓-紅花園組（O1t-h）灰?guī)r下滲后，沿層面向向斜兩翼流動，賦存于第二儲集層中，熱量散失較大。第一熱儲層的補給主要來源于較遠處的同層補給以及第二熱儲層以越流形式向第一熱儲層的補給。在斷裂發(fā)育部位，地下水向深部運動，進行熱量交換。同樣，沿斷裂導熱通道，在區(qū)域內以溫泉的形式自流排泄或者地熱井開發(fā)利用兩種方式排泄。

3 地熱資源評價

3.1 地熱資源評價計算參數(shù)的確定

3.1.1 熱儲面積（A）

根據(jù)資料收集和野外實地調查情況，結合在地熱異常區(qū)進行的剖面切割，通過結構剖面所揭露的熱儲層深度、平面分布，圈定熱儲面積，擬定-900 m標高作為水平熱儲邊界。

3.1.2 熱儲厚度（H）

區(qū)內的主要儲熱層包括包括燈影組（Z2d）、清虛洞組（∈1q）、高臺組（∈2g）、婁山關組（∈3ls）、桐梓組（O1t）、紅花園組（O1h），巖性主要為灰?guī)r、生屑灰?guī)r、白云巖以及白云質灰?guī)r。易被地下水溶蝕。地下熱水主要儲存，運移于斷裂帶及儲熱層中的溶孔、溶隙及斷層裂隙中。該地熱儲層累計厚度達740 m，考慮到區(qū)內熱儲層厚度的不平均，熱儲厚度以700 m為準。

3.1.3 熱儲溫度（tr）

根據(jù)鸚鵡溪溫泉計算的熱儲溫度以及鉆孔監(jiān)測的水溫，區(qū)平均熱儲溫度51.5 ℃。

3.1.4 熱儲巖石。水的熱物性參數(shù)

（1）巖石、水的比熱（CC）和密度（ρc）：主要是采用《地熱資源評價方法》中的經(jīng)驗值。

（2）巖石孔隙度：勘查區(qū)熱儲巖層介質的孔隙度，引用《工程地質手冊》第三版，取0.0053。

3.2 地熱資源計算結果

3.2.1 地熱資源量

根據(jù)上述評價方法，將各參數(shù)分別代入算式，求出各地熱異常區(qū)的地熱儲積總能量。可利用量及折合標準煤的當量。該地區(qū)地熱田地熱水儲層總體積46.34×109 m3，地熱儲積總能量12.95×1014 kcal，折合標準煤18.50×107 t，可利用能量1.94×1014 kcal，折合標準煤2.77×107 t。

3.2.2 地下熱水儲存資源量

根據(jù)算式代入?yún)?shù)計算，該地區(qū)地熱田的地下熱水儲層總資源量為24.56×107 m3，按熱儲平均比熱容和熱儲溫度換算，地熱水總能量為6.63×1012 kcal，相當于94.69×104 t標準煤的熱能量；地下熱水可利用儲存量3.68×107 m3，可利用能量0.99×1012 kcal，折合標準煤14.20×104 t。

3.2.3 地熱流體允許開采量

該地區(qū)地熱田地熱流體允許開采總量為206.12萬 m3/a計算的地熱流體允許開采量小于地熱流體儲存資源總量。

4 結語

論文重點分析了該地區(qū)熱田的地熱地質條件，并計算了全區(qū)熱儲存量，評價了可開采量。地熱資源開發(fā)利用與環(huán)境保護，應遵循嚴格限制開采總量、控制開采強度，在選擇項目的過程中優(yōu)化配置，注重環(huán)境效應和社會效應，合理、高效的開發(fā)利用地熱資源。

參考文獻

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[2] 劉麗萍.地熱資源的利用[J].太陽能， 2003（2）.endprint