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山東臨沂地區(qū)古生代復(fù)合熱儲(chǔ)成礦模式研究

2021-11-05 12:06曹艷玲崔玉良江海洋范振華
地質(zhì)與勘探 2021年5期
關(guān)鍵詞:蓋層熱流斷裂帶

曹艷玲,崔玉良,吳 波,劉 連,江海洋,崔 素,王 威,范振華

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;2.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東濟(jì)南 250000;3.山東省富鐵礦勘查技術(shù)開發(fā)工程實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250000)

0 引言

山東省地?zé)豳Y源可劃分為魯西北拗陷區(qū)、魯西隆起區(qū)、沂沭斷裂帶區(qū)以及魯東隆起區(qū)四個(gè)區(qū)(欒光忠和劉激,2003),臨沂地區(qū)屬于四個(gè)分區(qū)中的“沂沭斷裂帶分區(qū)”(王鈞和黃尚瑤,1990;李付全和高宗軍,2011)。該地區(qū)脆性斷裂較發(fā)育(李洪奎等,2004),地?zé)豳Y源豐富,且分布多處溫泉(欒光忠和劉激,2003)。研究表明臨沂地區(qū)地?zé)豳Y源主要受控于沂沭斷裂的發(fā)育與活動(dòng)。但對(duì)沂沭斷裂帶成熱模式存在諸多爭議:(1)帶狀和層狀熱儲(chǔ)兩種熱儲(chǔ)模式的復(fù)合模式(李付全,2011);(2)層狀熱儲(chǔ)模式(蘇寶杰等,2015);(3)帶狀熱儲(chǔ)模式(郭士昌等,2009)。

本文在前人研究基礎(chǔ)上,結(jié)合臨沂地區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件,通過地球物理分析、地?zé)峋牡販貓龃瓜蜃兓卣?,闡述該地區(qū)地?zé)豳Y源形成及賦存條件等規(guī)律,進(jìn)一步研究總結(jié)地?zé)岢傻V模式,旨在為該地區(qū)地?zé)豳Y源的勘查與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

臨沂地區(qū)位于華北克拉通魯西地塊和魯東地塊兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元結(jié)合部位及以西區(qū)域,二者被沂沭斷裂帶分割(田洪水等,2006;董詠梅等,2009)。沂沭斷裂帶由西向東由鄌郚-葛溝斷裂、沂水-湯頭斷裂、安丘-莒縣斷裂和昌邑-大店斷裂四條主干斷裂組成,形成“兩塹夾一地壘”構(gòu)造格局(田洪水等,2007)。其中西部三條斷裂于中生代時(shí)期形成且新生代以來活動(dòng)特征明顯,具有切割深度大(切穿地殼)、活動(dòng)時(shí)間長等特點(diǎn)。主干斷裂的主斷裂面往往呈舒緩波狀,斷裂破碎帶內(nèi)擠壓片理、透鏡體大量分布,且透鏡體長軸方向與斷裂帶總體方向有一交角,斷層泥、糜棱巖、階步、擦痕均較發(fā)育,并顯示左行壓扭特征。此外,沂沭斷裂帶附近還發(fā)育許多北西向、東西向次級(jí)斷裂(晁洪太等,1994;張鵬等,2020)(圖1),縱橫捭闔,組成了網(wǎng)絡(luò)狀斷裂區(qū)域。

區(qū)域內(nèi)地層自下而上主要有:震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、白堊系、第四系。根據(jù)地層順序及巖性、含水性分析,研究區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)可能為寒武紀(jì)李官組和朱砂洞組層狀兼帶狀熱儲(chǔ)層,蓋層可能為長清群饅頭組、九龍群張夏組、炒米店組、三山子組、馬家溝群、青山群及第四系,總厚度約650~750 m。饅頭組、張夏組、炒米店組、三山子組巖性為砂巖,保溫性能好,馬家溝群、青山群保溫性能差,第四系保溫性能中等。因此,第四系覆蓋區(qū)域保溫性能好,馬家溝群和青山群直接出露區(qū)域保溫性能差一些。

其中,區(qū)內(nèi)與地?zé)嵯嚓P(guān)的熱儲(chǔ)地層主要為寒武紀(jì)李官組、朱砂洞組,蓋層為寒武-奧陶系饅頭組、張夏組、炒米店組、三山子組、馬家溝群及白堊系青山群和第四系。

圖1 臨沂區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regional geological map of Linyi area1-第四系;2-新近系;3-白堊系;4-石炭系;5-寒武系;6-震旦系;7-巖漿巖;8-斷裂帶1-Quaternary;2-Neogene;3-Cretaceous;4-Carboniferous;5-Cambrian;6-Sinian;7-magmatic rock;8-fault zone

2 研究區(qū)地?zé)嵘畈刻卣?/h2>

在沂沭斷裂帶以西區(qū)域布置7口地?zé)峋?,井?000~2800 m不等,獲得了關(guān)于涌水量、水位降深、水溫、蓋層厚度、層狀熱儲(chǔ)厚度、熱儲(chǔ)層頂?shù)装迓裆?、熱?chǔ)溫度等信息(表1、表2)。

表1 鉆孔孔深及蓋層、熱儲(chǔ)層厚度統(tǒng)計(jì)表

表2 臨沂地區(qū)復(fù)合熱儲(chǔ)地?zé)峋Y料匯總表

根據(jù)地?zé)峋牡刭|(zhì)鉆探、巖屑編錄及電測井資料分析,將該7口地?zé)峋當(dāng)嗔哑扑閹?、裂隙發(fā)育、孔隙度相對(duì)較大的層段作為含水層段。許家湖XJDR1井共利用了12層含水段,總厚度為49.95 m,平均孔隙度為6.1%;XJDR2井共利用8層含水段,總厚度為85 m,平均孔隙度為4.26%;XJDR3井共利用19層含水段,總厚度為24.2 m,平均孔隙度為3.64%(表3)。柳航頭HD1井含水層6層,總厚度24 m,平均孔隙度為3.06%;北城新區(qū)DR1井含水層7層,總厚度69 m,平均孔隙度為3.17%;北城新區(qū)DR3井含水層3層,總厚度24 m,平均孔隙度為4.21%(表4)。

表3 許家湖XJDR1、XJDR2、XJDR3井含水層厚度統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表3

表4 柳航頭和北城新區(qū)地?zé)峋畬雍穸冉y(tǒng)計(jì)表

該7口地?zé)峋挥谂R沂市的三個(gè)位置:許家湖、北城新區(qū)和柳航頭,互相之間距離較遠(yuǎn)(圖2),將距離較近的鉆孔生成連井成礦模式圖(圖3、圖4、圖5)。

圖2 地?zé)峋恢檬疽鈭DFig.2 Sketch showing locations of geothermal wells1-斷裂;2-孔位及編號(hào);3-地理位置;4-河流;5-高速;6-鐵路;7-公路1-fault zone;2-borehole and number;3-geographic location;4-river;5-expressway;6-railway;7-road

圖3 許家湖鉆孔連井成礦模式圖Fig.3 Genesis model of geothermal reservoirs and linked boreholes1-第四紀(jì)臨沂組;2-白堊紀(jì)王氏群林家莊組;3-白堊紀(jì)大盛群孟疃組;4-白堊紀(jì)大盛群寺前村組;5-白堊紀(jì)大盛群田家樓組;6-奧陶紀(jì)馬家溝群北庵莊組;7-奧陶紀(jì)馬家溝群東黃山組;8-蓋層;9-熱儲(chǔ)層;10-中太古代沂水巖群;11-英靈山中粗粒片麻狀英云閃長巖;12-地質(zhì)界線;13-斷裂;14-熱源運(yùn)動(dòng)方向;15-終孔深度(m);16-抽水降深(m);17-出水量(m3/d);18-地溫梯度(℃/100m);19-礦化度(mg/L)1-Quaternary Linyi Formation;2-Cretaceous Wangshi Group Linjiazhuang Formation;3-Cretaceous Dasheng Group Mengtuan Formation;4-Cretaceous Dasheng Group Siqiancun Formation;5-Cretaceous Dasheng Group Tianjialou Formation;6-Ordovician Majiagou Group Beianzhuang Formation;7-Ordovician Majiagou Group Donghuangshan Formation;8-cover;9-thermal reservoir;10-Middle Archean Yishui Group;11-medium coarse grained gneissic tonalite in Yinglingshan;12-geological boundary;13-fault;14-moving direction of heat source;15-final borehole depth (m);16-drawdown depth (m);17-water yield (m3/d);18-ground temperature gradient (℃/100m);19-mineralization degree (mg/L)

圖4 北城新區(qū)鉆孔連井成礦模式圖(a)及平面位置圖(b)Fig.4 Genesis model of geothermal reservoirs(a) and linked boreholes(b) in Beicheng New Area1-白堊紀(jì)青山群八畝地組;2-石炭-二疊紀(jì)月門溝群山西組;3-石炭-二疊紀(jì)月門溝群太原組;4-石炭-二疊紀(jì)月門溝群本溪組;5-奧 陶紀(jì);6-寒武紀(jì);7-震旦紀(jì)土門群;8-泰山巖群;9-斷裂帶;10-地?zé)峋?1-熱流運(yùn)動(dòng)方向1-Cretaceous Qingshan Group Bamudi Formation;2-Carboniferous Permian Yuemengou Group Shanxi Formation;3-Carboniferous Permian Yuemengou Group Taiyuan Formation;4-Carboniferous Permian Yuemengou Group Benxi Formation;5-Ordovician;6-Cambrian;7-Sinian Tumen Group;8-Taishan Group;9-fault zone;10-geothermal well;11-heat flow direction

圖5 柳航頭鉆孔連井成礦模式圖Fig.5 Metallogenic model of Liuhangtou borehole connected well1-白堊紀(jì)固城組;2-白堊紀(jì)青山群八畝地組;3-奧陶紀(jì);4-寒武紀(jì);5-斷裂帶;6-熱流運(yùn)動(dòng)方向;7-地?zé)峋?-Cretaceous Gucheng Formation;2-Cretaceous Qingshan Group Bamudi Formation;3-Ordovician;4-Cambrian;5-fault zone;6-heat flow direction;7-geothermal well

上述地?zé)峋衣渡疃鹊責(zé)嵯嚓P(guān)信息可知,涌水量在160.08~1431.12 m3/d之間,平均759 m3/d;水位降深在71.86~280 m之間,平均198 m;水溫在31~52 ℃之間,平均41.2 ℃;蓋層厚度介于780~1674 m,平均1218 m;層狀熱儲(chǔ)厚度在351~1535 m之間,平均663 m;熱儲(chǔ)層頂板埋深在456~1450 m之間,平均816 m;熱儲(chǔ)層頂板埋深在953~2617.9 m,平均1743.7 m;井口水溫在31~52 ℃之間,平均41.2 ℃;井底溫度在40.5~76.71 ℃,平均57.3 ℃;熱儲(chǔ)溫度在36~52 ℃之間,平均44 ℃。

歸一化可用于比較不同數(shù)據(jù)維度的變化規(guī)律(劉素紅等,2000),將孔深、水溫、蓋層厚度、層狀熱儲(chǔ)厚度用各自的最大值作為分母進(jìn)行歸一化處理后,所有的數(shù)值變化范圍在0到1之間,可形成折線圖??咨?、蓋層厚度與水溫趨勢相近,三者相關(guān)性較強(qiáng),但層狀熱儲(chǔ)厚度與水溫相關(guān)性較差(圖6a)。收集周邊4個(gè)地?zé)峋Y料后,同理,將井口溫度、井底溫度、熱儲(chǔ)層頂?shù)茁裆?、熱?chǔ)溫度均一化處理后形成折線圖,圖中顯示井口溫度、井底溫度、熱儲(chǔ)底板埋深與熱儲(chǔ)溫度相關(guān)性強(qiáng)(圖6b)。

圖6 孔深、水溫、蓋層厚度、熱儲(chǔ)厚度變化圖(a)、鉆孔溫度與熱儲(chǔ)關(guān)系歸一化對(duì)比圖(b)Fig.6 Variation curves of hole depth,water temperature,cap thickness and thermal reservoir thickness(a),normalized comparison diagram of the relationship between borehole temperature and thermal storage(b)

3 地?zé)岬刭|(zhì)條件分析

地?zé)崴纬尚杈邆湓?、通、?chǔ)、蓋四要素?,F(xiàn)分別對(duì)其各要素進(jìn)行闡述如下。

3.1 熱源特征

熱儲(chǔ)溫度場主要是受斷裂構(gòu)造控制(欒光忠和劉激,2003),大地?zé)崃髦诞惓8咧低植荚诎鍓K邊界縫合帶、深大斷裂活動(dòng)帶(袁玉松等,2006;楊曉飛和范二川,2020)。因此,大地?zé)崃髂軌蚍从硡^(qū)域的地?zé)釥顟B(tài)和構(gòu)造帶活動(dòng)性(白嘉啟等,1998)。在大地?zé)崃鞯戎稻€圖中,研究區(qū)主要分布在梯度帶上,梯度帶往南至郯城逐漸閉合(圖7)。其特點(diǎn)是出現(xiàn)封閉式小串珠狀高值區(qū),郯城可達(dá)到75 mW/m2,往北至研究區(qū)西北邊緣又出現(xiàn)低值區(qū)達(dá)60 mW/m2,向北又出現(xiàn)高值區(qū)70 mW/m2,從中可以看出從郯城往北地表熱流值呈現(xiàn)高-低-高-低-高的波浪式特征,其熱流值場超過全球平均值(63 mW/m2)水平。從橫向看,熱流值在魯西地塊上呈近南北展布低值區(qū)。區(qū)域上沂沭斷裂帶、聊城-蘭考斷裂帶、齊河-廣饒斷裂帶和豐沛斷裂帶均對(duì)應(yīng)熱流值的臺(tái)階式變化。研究區(qū)內(nèi)熱流值60~75 mW/m2,絕大部分地區(qū)大于63 mW/m2,高于全球平均值,并且研究區(qū)內(nèi)熱流值呈南高北低,呈臺(tái)階式向北遞減,以垂直于臺(tái)階方向推斷有北北東向和北西向斷裂為熱流通道。因此,研究區(qū)具有形成“斷控型”深循環(huán)對(duì)流型系統(tǒng)的基本條件。研究區(qū)雖然構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,但巖漿侵入活動(dòng)較少,故不存在巖漿加熱地?zé)崃黧w附加熱源。斷裂活動(dòng)和地震機(jī)械摩擦對(duì)地?zé)岬呢暙I(xiàn)可忽略。因此,研究區(qū)內(nèi)地幔熱流是該區(qū)域的主要熱源,其次為地殼放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱量。

圖7 區(qū)域大地?zé)崃鞯戎稻€圖Fig.7 Contours of regional geothermal flow1-斷裂帶;2-熱流等值線(mW/m2);3-地理位置1-fault zone;2-contour of geothermal flow(mW/m2);3-place name

3.2 通道

地下水需要通過深部循環(huán)才能被加熱。研究區(qū)分布的多條斷裂帶為地下水運(yùn)移、存儲(chǔ)提供了空間,同時(shí)也為深部熱源上升至淺部提供了通道。

重力場和磁力場能夠反映地下巖石物性不均勻性(劉瓔等,2011;祁光等,2012;郭信等,2020),尤其是重力異常能夠反映深部構(gòu)造(柳建新等,2012;于寶顯等,2014;杜輝等,2017)。為準(zhǔn)確分析沂沭斷裂帶及其附近斷裂展布形態(tài)、切割深度,采用區(qū)域重力異常(向文和李輝,1999;賈民育和詹潔暉,2000;祝意青等,2001)、區(qū)域航磁異常、莫霍面深度及居里面深度(于磊等,2017)等數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分析。研究區(qū)及鄰區(qū)分布斷裂主要有東西向豐沛斷裂和齊廣斷裂、北北東向沂沭斷裂帶以及北西向聊考斷裂,與區(qū)域重力異常梯度帶、區(qū)域航磁(△T)上延20 km平面等值線圖串珠狀磁異常和梯度帶、區(qū)域莫霍面深度等值線圖梯度帶以及居里等溫面梯度帶高度吻合(圖8a、b、c),清晰反映其空間展布特征,并顯示以上斷裂均為區(qū)域深大斷裂。

圖8 區(qū)域地球物理等值線圖Fig.8 Regional geophysical contoursa-區(qū)域深部重力異常圖(mm/s2);b-區(qū)域航磁△T上延20km平面等值線圖(nT);c-區(qū)域莫霍面深度等值線圖(km);d-區(qū)域居里面等值線圖(km);1-斷裂帶;2-重力等值線(mm/s2);3-磁力等值線(nT);4-莫霍面深度等值線(km);5-居里面深度等深線(km);6-地理位置a-deep gravity anomaly(mm/s2);b-plane contour of 20 km upward continuation of aeromagnetic △T(nT);c-contour of Moho depth(km);d-contour of Curie interface depth(km);1-fault zone;2-gravity anomaly contour(mm/s2);3-aeromagnetic anomaly contour(nT);4-Moho depth(km);5-Curie interface depth(km);6-place name

研究區(qū)主要位于沂沭斷裂帶之上及鄰區(qū),在區(qū)域重力異常圖(圖8a)上其清晰顯示為北北東向延伸的梯度帶,其東部異常值達(dá)20×105mm/s2,向西重力異常值逐漸降低變?yōu)樨?fù)異常。在航磁異常圖(圖8b)上,沭斷裂帶表現(xiàn)為北北東向分布的串珠狀次異常帶,西側(cè)為正磁異常區(qū),東側(cè)為負(fù)磁異常區(qū)。區(qū)域莫霍面深度等值線圖上的北北東向梯度帶清晰表征了沂沭斷裂帶的存在,整體表現(xiàn)出大體以沂沭斷裂帶為界的莫霍面深度東淺(數(shù)值低)西深(數(shù)值高)的特征(圖8c)。居里面等值線圖(圖8d)上,沂沭斷裂帶也表現(xiàn)出北北東向梯度帶,呈東淺西深特征。以上地球物理證據(jù)表明沂沭斷裂帶主體呈北北東向延伸,切割深度深且寬度較寬,可作為熱源通道和熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

3.3 熱儲(chǔ)特征

熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)對(duì)地?zé)嵝纬善鹬陵P(guān)重要的作用,且與熱水成因有關(guān),熱儲(chǔ)類型的正確劃分,可明確指示地?zé)豳Y源的潛在儲(chǔ)量和勘探方法(汪集旸,1996)。依據(jù)熱流的賦存狀態(tài),熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可劃分為層控?zé)醿?chǔ)、帶狀熱儲(chǔ)以及復(fù)合熱儲(chǔ)。

研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北北東向沂沭斷裂帶及其鄰區(qū)的東西向及北西向斷裂,構(gòu)造裂隙發(fā)育,為地下水的存儲(chǔ)、運(yùn)移和深循環(huán)提供了條件。區(qū)內(nèi)沂沭斷裂帶傾角陡且切割深,構(gòu)造裂隙更發(fā)育,具備良好的帶狀熱儲(chǔ)特征(李付全,2011)。

研究區(qū)內(nèi)鉆孔特征顯示,寒武紀(jì)李官組砂巖、朱砂洞組白云質(zhì)灰?guī)r以及奧陶紀(jì)灰?guī)r為層狀熱儲(chǔ),其主體巖性為灰?guī)r(圖3,4,5)。

3.4 蓋層特征

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)鉆孔數(shù)據(jù)揭露,蓋層主要為寒武紀(jì)饅頭組(砂巖+頁巖)、張夏組(灰?guī)r)、崮山組(灰?guī)r+頁巖)、炒米店組(灰?guī)r+泥質(zhì)條帶灰?guī)r)、三山子組(灰?guī)r+白云巖)以及白堊紀(jì)八畝地組(安山質(zhì)火山碎屑巖)(圖3,4,5)。而第四系在研究區(qū)內(nèi)發(fā)育不佳,分布連續(xù)性,僅在局部位置形成良好蓋層。

不同巖石具有有不同熱導(dǎo)率,導(dǎo)熱率越大,其導(dǎo)熱性質(zhì)越好,有利于地?zé)嵯蛏线\(yùn)移,但其保溫性也就越差。據(jù)研究表明,灰?guī)r熱導(dǎo)率為2.0×106W/mK,砂泥巖熱導(dǎo)率為9.2×106W/mK,安山質(zhì)火山碎屑巖熱導(dǎo)率為6.3×106W/mK?;?guī)r的導(dǎo)熱性最好、砂泥巖次之、安山質(zhì)火山碎屑巖最差,而保溫性則與導(dǎo)熱性呈負(fù)相關(guān)。區(qū)域上新近系和古近系熱傳導(dǎo)率大于第四系,但第四系為松散沉積層,參與地下水循環(huán)頻繁,與新近系和古近系相比,其保溫性稍差。

3.5 水源

熱水是通過巖石的熱傳導(dǎo)加熱地下水后形成,地下水被加熱后在熱儲(chǔ)部位聚集或經(jīng)通道泄出地面。研究區(qū)地下水補(bǔ)充源主要為大氣降水,其次為地表徑流補(bǔ)給(李付全,2011)。

4 地下熱水賦存規(guī)律探討

雖然前人對(duì)臨沂地區(qū)的地?zé)豳Y源分布與賦存規(guī)律已做了大量研究,但是對(duì)該地區(qū)的地?zé)岢傻V模式還存在諸多爭議。李付全(2011)通過對(duì)臨沂北城斷裂帶的導(dǎo)水導(dǎo)熱性以及熱儲(chǔ)層、蓋層等成熱地質(zhì)條件的分析研究,認(rèn)為臨沂北城新區(qū)地?zé)岢傻V模式為帶狀熱儲(chǔ)和層狀熱儲(chǔ)的復(fù)合模式,沂沭斷裂帶構(gòu)成帶狀熱儲(chǔ),奧陶系和寒武系地層構(gòu)成層狀熱儲(chǔ)。然而,對(duì)臨沂市柳航頭地區(qū)地?zé)豳Y源特征研究表明,奧陶紀(jì)和寒武紀(jì)巖溶裂隙較發(fā)育的灰?guī)r構(gòu)成了層狀熱儲(chǔ)層,其為層狀熱儲(chǔ)模式(蘇寶杰等,2015)。郭士昌等(2009)分析了臨沂市地?zé)岬刭|(zhì)條件,指出熱儲(chǔ)形態(tài)嚴(yán)格受控于斷裂帶,顯示典型的帶狀熱儲(chǔ)模式。

前人對(duì)臨沂地區(qū)不同區(qū)域進(jìn)行了地?zé)岢傻V模式研究進(jìn)而得出不同地?zé)豳Y源熱儲(chǔ)模式。本文克服前人研究區(qū)域局限且缺乏地?zé)峋嚓P(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)支撐等缺點(diǎn),對(duì)位于沂沭斷裂帶及其以西區(qū)域的研究區(qū)進(jìn)行地?zé)岬刭|(zhì)條件及地?zé)峋畢?shù)分析,總結(jié)出帶狀和層狀熱儲(chǔ)復(fù)合模式。

本次選取整個(gè)臨沂地區(qū)為研究對(duì)象進(jìn)行研究,因?yàn)槠渚邆涞責(zé)豳Y源形成的良好條件。熱源:研究區(qū)位處于環(huán)太平洋地?zé)釒У母邿崃鲙?,屬于華北地?zé)嵯到y(tǒng),具有高地?zé)岜尘疤卣饕约白晕飨驏|地溫逐漸升高特點(diǎn),這些特征是由區(qū)域構(gòu)造和深部地質(zhì)條件決定(王先美等,2010),而地幔熱流是該區(qū)域的主要熱源,其次為地殼放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱量;水源:地下水補(bǔ)充源主要為大氣降水,其次為地表徑流補(bǔ)給;熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu):研究區(qū)層狀熱儲(chǔ)主要為灰?guī)r,而沂沭斷裂帶形成帶狀熱儲(chǔ),構(gòu)成層狀和帶狀復(fù)合熱儲(chǔ);蓋層:主要為安山質(zhì)火山碎屑巖、灰?guī)r、砂巖。通道:主要為沂沭斷裂帶形成的地下水運(yùn)移空間(王通國等,2002;楊啟儉等,2008)。

地?zé)峋嚓P(guān)參數(shù)特征顯示,水溫與蓋層厚度、地?zé)嵘疃瘸烧?圖6a),且熱儲(chǔ)溫度與井的頂?shù)诇囟纫约盁醿?chǔ)底板埋深成正比(圖6b)。以上特征顯示,深處地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富,且具有較厚蓋層,地?zé)豳Y源保存較好。

綜上,從成礦模式上分析臨沂地區(qū)沂沭斷裂帶以西地?zé)岢梢?。研究區(qū)熱儲(chǔ)為古生代砂巖,同時(shí)張性、張扭性斷裂發(fā)育,導(dǎo)致熱儲(chǔ)為層狀和帶狀的復(fù)合熱儲(chǔ),較單一成因熱儲(chǔ)要復(fù)雜,并且蓋層巖性及厚度很大程度上影響了深部地?zé)崴臏囟?,熱?chǔ)厚度也對(duì)水溫有一定的影響。表層有第四系覆蓋的,地?zé)崴疁囟容^無第四系覆蓋的要高;蓋層厚度越大,水溫越高,熱儲(chǔ)厚度越大,水溫也越高。

因此,沂沭斷裂帶以西區(qū)域在臨沂地區(qū)形成了自西向東伴隨一條條斷裂熱儲(chǔ)埋深逐漸增加的地?zé)岬刭|(zhì)模型,在斷裂帶附近為復(fù)合型熱儲(chǔ),斷裂帶為帶狀熱儲(chǔ),斷裂帶周邊穩(wěn)定區(qū)域?yàn)閷訝顭醿?chǔ)。結(jié)合研究區(qū)地層分布特點(diǎn),形成研究區(qū)熱儲(chǔ)模型(圖9)。

圖9 復(fù)合熱儲(chǔ)模型Fig.9 Composite thermal storage model1-第四紀(jì);2-白堊紀(jì)八畝地組;3-石炭紀(jì)本溪組;4-奧陶紀(jì);5-寒武紀(jì);6-震旦紀(jì)土門群;7-泰山巖群;8-斷裂帶;9-熱流運(yùn)動(dòng)方向1-Quaternary;2-Cretaceous Bamudi Formation;3-Carboniferous Benxi Formation;4-Ordovician;5-Cambrian;6-Sinian Tumen Group;7-Taishan Group;8-fault zone;9-motion direction of heat flow

5 結(jié)論

(1)本文通過地?zé)岬刭|(zhì)條件、地球物理數(shù)據(jù)以及地?zé)峋嚓P(guān)地?zé)釁?shù)研究分析,提出了臨沂地區(qū)為熱儲(chǔ)為層狀和帶狀復(fù)合熱儲(chǔ)地?zé)岢傻V模式。斷裂帶為帶狀熱儲(chǔ),斷裂帶周邊穩(wěn)定區(qū)域?yàn)閷訝顭醿?chǔ)。這為進(jìn)一步地?zé)峥辈榕c開采提供了理論指導(dǎo)。

(2)蓋層巖性及厚度對(duì)深部地?zé)崴疁囟却嬖谳^大影響,并且熱儲(chǔ)厚度對(duì)水溫也存在影響。表層存在第四系覆蓋較無第四系覆蓋情況下地?zé)崴疁囟雀?;蓋層厚度越大,水溫越高,熱儲(chǔ)厚度越大,水溫也越高。

[附中文參考文獻(xiàn)]

白嘉啟,王小鳳,馮向陽.1998.郯廬斷裂帶地溫場研究[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),4(l):78-88.

晁洪太,李家靈,崔昭文,趙清玉.1994.郯廬斷裂帶中段全新世活斷層的特征滑動(dòng)行為與特征地震[J].內(nèi)陸地震,8(4):297-304.

董詠梅,李占華,陳士磊,趙桂蘭.2009.沂沭斷裂帶臨沂段地?zé)豳Y源開發(fā)利用與保護(hù)[J].資源開發(fā)與市場,25(11):1031-1033.

杜輝,耿濤,高鵬,劉生榮,冀顯坤,白運(yùn).2017.適用于青藏高原地區(qū)中大比例尺重力勘查的大地測量方法技術(shù)研究[J].地質(zhì)與勘探,53(5):915-922.

郭士昌,姚春梅,徐品,劉瑞峰,劉安同.2009.臨沂市地?zé)岬刭|(zhì)條件及開發(fā)利用效益分析[J].山東國土資源,25(3):31-36.

郭信,蘭學(xué)毅,嚴(yán)加永,葛誠,周月.2020.大比例尺重力調(diào)查與成礦預(yù)測:以江西朱溪鎢礦外圍為例[J].地質(zhì)與勘探,56(5):985-1004.

賈民育,詹潔暉.2000.中國地震重力監(jiān)測體系的結(jié)構(gòu)與能力[J].地震學(xué)報(bào),22(4):360-367.

李付全.2011.臨沂市北城新區(qū)地?zé)崴梢驒C(jī)制及賦存規(guī)律研究[D].青島:山東科技大學(xué):1-59.

李付全,高宗軍.2011.臨沂市北城新區(qū)成熱地質(zhì)條件淺析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),13(3):116-118.

李洪奎,楊永波,田京祥,李秀章,陳延貴,李英平,劉漢棟.2004.山東沂沭斷裂帶中段金礦床地質(zhì)特征[J].地質(zhì)與勘探,40(4):27-31.

柳建新,曹創(chuàng)華,童孝忠,郭榮文,譚輝躍,曹志雄.2012.綜合物探方法在青藏高原某鉬多金屬礦的勘查效果[J].地質(zhì)與勘探,48(6):1188-1198.

劉素紅,藺啟忠,燕守勛.2000.面向成礦分析的黃金遙感數(shù)據(jù)庫歸一化模型[J].地質(zhì)與勘探,36(3):40-42,47.

劉瓔,孟貴祥,嚴(yán)加永,鄧剛.2011.重磁3D物性反演技術(shù)在金屬礦勘探中的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探,47(3):448-455.

欒光忠,劉激.2003.膠東溫泉的地?zé)釋傩耘c可持續(xù)開發(fā)對(duì)策[J].長安大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),25(3):71-75.

祁光,呂慶田,嚴(yán)加永,吳明安,劉彥.2012.先驗(yàn)地質(zhì)信息約束下的三維重磁反演建模研究-以安徽泥河鐵礦為例[J].地球物理學(xué)報(bào),55(12):4194-4206.

蘇寶杰,張誠,王威,劉連,劉安同.2015.臨沂市柳航頭地區(qū)地?zé)豳Y源特征研究[J].山東國土資源,31(1):31-35.

田洪水,李洪奎,王金光,郭廣軍,張?jiān)銎?2007.沂沭斷裂帶及其近區(qū)的地震成因巖石新認(rèn)識(shí)[J].地球?qū)W報(bào),28(5):87-89.

田洪水,袁靜,張慎河,魏煥衛(wèi),張邦花.2006.沂沭斷裂帶及其近區(qū)不同地質(zhì)時(shí)期地震液化脈構(gòu)造對(duì)比[J].沉積學(xué)報(bào),24(4):33-34.

汪集旸.1996.中低溫對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)[J].地學(xué)前緣(中國地質(zhì)大學(xué),北京),3(3-4):96-103.

王鈞,黃尚瑤.1990.中國地溫分布的基本特征[M].北京:地震出版社:36-38.

王通國,馮在敏,常允新,宋長斌,衛(wèi)政潤,劉善軍.2002.湯頭溫泉開發(fā)引起的環(huán)境地質(zhì)問題及防治對(duì)策[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào),1(1):65-67.

王先美,鐘大賚,李理,丁增勇,李松,張榮強(qiáng).2010.魯西北西向斷裂系與沂沭斷裂帶晚中生代演化關(guān)系及其動(dòng)力學(xué)背景探討[J].地學(xué)前緣(中國地質(zhì)大學(xué)(北京);北京大學(xué)),17(3):166-190.

向文,李輝.1999.重力場與構(gòu)造應(yīng)力場內(nèi)在關(guān)系的理論研究[J].地殼形變與地震,19(1):32-36.

楊啟儉,楊明,李寧.2008.沂沭斷裂帶成熱地質(zhì)條件研究[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,31(3):278-284.

楊曉飛,范二川.2020.貴州苗匡熱礦水地?zé)釁^(qū)水化學(xué)特征及熱儲(chǔ)條件分析[J].地質(zhì)與勘探,56(1):94-101.

于寶顯,李德亮,張帥,王懷坤,馮昌格,李鵬.2014.綜合地球物理方法在蒙古國中戈壁省某鐵-鋅多金屬礦區(qū)勘查中的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探,50(1):192-198.

于磊,張健,高玲舉,董淼.2017.魯西隆起重磁異常特征及其構(gòu)造活動(dòng)性分析[J].地震學(xué)報(bào),39(5):694-707.

袁玉松,馬永生,胡圣標(biāo),郭彤樓,付孝悅.2006.中國南方現(xiàn)今地?zé)崽卣鱗J].地球物理學(xué)報(bào),49(4):1118-1126.

張鵬,王良書,石火生,李麗梅,譚慧明.2020.郯廬斷裂帶山東段的中新生代構(gòu)造演化特征[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),84(9):1316-1323.

祝意青,江在森,陳兵,李輝,孫少安,項(xiàng)愛民.2001.南北地震帶和青藏塊體東部重力場演化與地震特征[J].中國地震,17(l):56-69.

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