(山東省地礦工程勘察院 山東濟(jì)南250014)
(山東省地礦工程勘察院 山東濟(jì)南250014)
通過對(duì)淄博市張店區(qū)地?zé)豳Y源熱儲(chǔ)等特征的分析研究,建立了張店區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)概念模型,并根據(jù)張店區(qū)地?zé)崽飪?nèi)深大斷裂對(duì)地?zé)崽锏挠绊懛治?,找出了地?zé)崽锍梢蚺c控制構(gòu)造的關(guān)系。
張店區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)斷裂構(gòu)造
淄博市張店區(qū)地處淄博向斜盆地北部?jī)A伏端東翼。
張店地區(qū)地?zé)崽飽|邊界為張店斷裂和南定斷裂,南邊界為漫泗河斷裂,西邊界為王母山斷裂影響帶,西北邊界為奧陶系灰?guī)r頂板埋深2000m等值線,總面積約為172km2(見圖1)。
圖1 張店區(qū)地?zé)崽镞吔鐖D
2.1 熱儲(chǔ)
2.1.1 熱儲(chǔ)埋藏特征
張店地?zé)崽餆醿?chǔ)層有石炭紀(jì)本溪組徐家莊灰?guī)r和奧陶紀(jì)馬家溝群碳酸鹽巖,其中以奧陶系灰?guī)r為本區(qū)主要熱儲(chǔ)層。熱儲(chǔ)埋深由南向北逐漸加深。王母山斷裂以東、南定斷裂以西、炒米莊地塹以南、漫泗河斷裂以北的斷塊內(nèi),熱儲(chǔ)層奧陶系灰?guī)r頂板埋藏深度由南東向北西逐漸變深。
2.1.2 熱儲(chǔ)溫度特征
地?zé)崽飪?nèi)熱儲(chǔ)溫度在每個(gè)斷塊之內(nèi)不盡相同。但總體呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn),一是總體來看,熱儲(chǔ)溫度隨熱儲(chǔ)層埋藏深度的增加而增高,二是靠近斷裂帶附近的地?zé)峋疁囟绕?,遠(yuǎn)離斷裂帶則溫度偏低。
2.2 蓋層
蓋層為第四系、新近系、侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系,蓋層厚度由南部300m向北逐漸增加到2500m,主要巖性為粘土巖、砂巖、泥巖和頁巖。
2.3 通道
張店地?zé)崽飪?nèi)溝通大地?zé)崃髋c地?zé)崴闹饕ǖ罏橥跄干綌嗔?、炒米莊地塹和張店斷裂三條大型構(gòu)造。這三條大型控?zé)針?gòu)造對(duì)張店地?zé)崽锏責(zé)崃黧w的賦存、分布和運(yùn)移起著顯著的控制作用,其斷裂影響帶也是地下熱水的重要賦存帶。
R10、R11、R12、R13、R17五眼地?zé)峋挥诳責(zé)針?gòu)造附近或影響帶范圍之內(nèi)。
2.4 熱源及水源
本區(qū)的熱源主要來自大地?zé)崃?,主要為斷裂帶和巖漿巖侵入體對(duì)地殼深部熱源的熱傳導(dǎo)。主要熱儲(chǔ)層奧陶系灰?guī)r在南部和東部一帶出露,區(qū)內(nèi)地下熱水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水入滲后經(jīng)深循環(huán)徑流補(bǔ)給。
3.1 地溫場(chǎng)的水平方向變化特征
測(cè)溫區(qū)內(nèi)地溫梯度值變化較大,最小為1.0℃/100m,最大為5.6℃/100m,但總體為北低南高。異常區(qū)自恒溫帶以下,地溫呈逐漸長(zhǎng)高趨勢(shì)。
侏羅系頂?shù)装鍦囟葹?6.21~28.27℃,地溫梯度為1.03℃/100m,二疊系頂?shù)装鍦囟葹?1.07~49.02℃,地溫梯度為2.24℃/100m,石炭系頂?shù)装鍦囟葹?0.66~49.02℃,地溫梯度為4.18℃/100m,奧灰頂?shù)装鍦囟葹?9.02~58.09℃,地溫梯度為2.26℃/100m。
本地?zé)釁^(qū)蓋層為新生界第四系和新近系、中生界侏羅系和三疊系、古生界二疊系和石炭系;熱儲(chǔ)為奧陶紀(jì)馬家溝群灰?guī)r;深部的大地?zé)崃鳛闊嵩矗搮^(qū)發(fā)育的深大斷裂是地?zé)崴c深部熱源溝通的通道。其熱儲(chǔ)概念模型見圖2。
圖2 張店地?zé)崽餆醿?chǔ)概念模型圖
張店地?zé)崽锏責(zé)豳Y源的分布受斷裂控制作用明顯,其斷裂的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)及組合關(guān)系對(duì)地?zé)豳Y源的分布起著重要的控制作用。
5.1 斷裂構(gòu)造對(duì)地?zé)岙惓^(qū)的控制作用
南定地?zé)釁^(qū)異常的主要原因?yàn)閿鄬?、裂隙發(fā)育,使深部遠(yuǎn)循環(huán)的熱水,沿裂隙對(duì)流上涌而成。R15地?zé)峋甋32/S34≈21.8。有機(jī)成因的硫S32/S34>22.30,巖漿巖的硫同位素基本上為22.20,沉積成因硫酸鹽的硫同位素比值在20.8~22.0。因此,唐家莊熱水中SO42-的來源和形成是地下水與石炭、二疊系中大量存在的黃鐵礦相互作用的結(jié)果,即熱水賦存在斷裂裂隙系統(tǒng)中。
5.2 斷裂構(gòu)造帶內(nèi)地?zé)峋畬?shí)例分析
R17號(hào)地?zé)峋挥谕跄干綌鄬游鱾?cè),在孔深960m、997m溶洞發(fā)育。該熱儲(chǔ)層富水性較好,涌水量1800m3/d,井口溫度44℃。R10號(hào)地?zé)峋挥趶埖陻嗔盐鱾?cè),孔深1500.07m,涌水量2160m3/d,水溫47℃。黃金國(guó)際R11、R12、R13三眼地?zé)峋挥诔疵浊f地塹中,涌水量為1728m3/d,井口水溫平均54℃。
5.3 遠(yuǎn)離斷裂構(gòu)造帶地?zé)峋畬?shí)例分析
R9號(hào)地?zé)峋嚯x張店斷裂為1800m,井深1960.5m,井口水溫32℃,涌水量小于100m3/d。
ZR-1號(hào)地?zé)峋嚯x王母山斷裂帶1600m,井深1801.7m,涌水量158.4m3/d。
以上實(shí)例充分證明在張店地?zé)崽锏責(zé)豳Y源的形成和分布受斷裂構(gòu)造特別是深大斷裂控制作用明顯。
張店地?zé)崽锷w層為第四系、新近系、侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系,奧陶系灰?guī)r為本區(qū)主要熱儲(chǔ)層;熱源主要來自大地?zé)崃鳌嗔褬?gòu)造帶對(duì)張店地?zé)崽锏責(zé)豳Y源的賦存和分布起著關(guān)鍵作用。張店地?zé)崽飪?nèi)地?zé)岢删x不開深大斷裂。
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張店地區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)特征及其與控制構(gòu)造的關(guān)系研究
■徐士民 任秀蕾
P621[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-10-91-2
徐士民(1979~),男,工程師,研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)。