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1、2010年第2期能源技術與管理107doi：10．3969~．issn．1672—9943．2010．02．o48嵩山地區(qū)地熱地質特征及成因分析付在林(河南省煤田地質局二隊，河南洛陽471023)[摘要]嵩山地區(qū)地熱以嵩山背斜翼部下古生界奧陶系、寒武系碳酸鹽巖地層為主要熱儲層，中生界和古生界砂泥巖構成熱儲蓋層，中部的基巖露頭區(qū)為補給區(qū)，斷層和背斜軸部張裂隙構成導水通道，地下水經(jīng)深部循環(huán)沿斷層帶向上垂直運移，地熱異常主要沿深大斷裂分布。本區(qū)估算年可采地熱資源量相當于13．97萬t位標準煤。[關鍵詞]嵩山地區(qū)；地
2、熱；熱儲層；蓋層；補給區(qū)；垂直運移；資源量[中圖分類號]P341[文獻標識碼]B[文章編號]1672-9943(2010)0210720引言1構造及地層特征地熱資源不僅是潔凈能源，也是可再生性能區(qū)內以近東西向嵩山復式背斜為主構造骨源。開發(fā)利用地熱資源不僅是我國能源戰(zhàn)略的要架，西起洛陽，東至鄭州南部，長約l10km，伴生求，也是環(huán)境保護的需要。有近東西向和北西向斷裂構造。中部北西向的嵩嵩山地區(qū)位于河南省中部，東鄰鄭州市、西達山、五指嶺斷層將嵩山背斜截為三段，自西向東軸洛陽市，中部城鎮(zhèn)密集，交通便利。本文根據(jù)本區(qū)
3、部漸向北移。東端薛店斷層和郭小寨斷層，是嵩山地溫勘察結果，分析該區(qū)地熱地質特征，探討地熱地區(qū)和華北凹陷的分界；西端以草店斷層為界與異常成因，以期為地熱資源開發(fā)提供必要地質依華熊臺緣拗陷相鄰；其北面以沙魚溝斷層為界與據(jù)。華北拗陷及太行隆起相連，如圖1所示。圖1蒿山地區(qū)構造綱要圖嵩山背斜軸部廣泛出露元古界震旦系和下古2地熱分布特征生界寒武系、奧陶系地層，兩翼為古生界、中生界地層，北翼和東端地層完整，南翼被月彎斷層所錯根據(jù)歷年勘察資料，嵩山地區(qū)內地熱分布情斷。況如圖2所示。從圖2中可知總體近補給區(qū)地熱區(qū)內中生界和上
4、古生界地層以砂泥巖為主構梯度較低，一般小于2~(2／100m，由軸部向北呈增成了本區(qū)良好的熱儲蓋層，下古生界碳酸鹽地層加的趨勢；西部地溫梯度較低，一般小于2~C／lOOm，巖溶裂隙較為發(fā)育，導水性和富水性較好，為熱水東部地溫梯度較高；地熱異常區(qū)主要分布于東部的儲存和運移提供了條件，構成本區(qū)良好的熱儲的新鄭、三李；中部的鞏義和西部的洛陽南部一層。帶108付在林嵩山地區(qū)地熱地質特征及成因分析2010年第2期圖2蒿山地區(qū)地溫梯度分布圖3熱水的化學特征3．1化學特征Na·Mg；洛陽地區(qū)為CI·S04"HCO3一Na·
5、Ca。礦化度區(qū)內熱7，。一生分析結果如表1所示。新鄭以洛陽地區(qū)最高，鞏義地區(qū)次之。表1主要熱水點水化學成分3-2氣體特征而造成了近背斜軸部地溫梯度較低的現(xiàn)象。沿傾對主要異常區(qū)的熱水進行了逸出氣體分析，向運移的地下水，受上覆三迭系和二迭系砂泥巖分析結果如表2所示。從表2中可以看出逸出氣阻水蓋層的控制向深部運移，經(jīng)深部地層加熱后體組分主要為N、0和CO：，氣體成分與空氣成沿斷裂帶和背斜張裂帶向上垂直運移，形成溫泉分基本接近，洛陽地區(qū)與三李、新鄭地區(qū)氣體成分出露和地溫異常區(qū)。低溫熱水主要是由于地下水差別較大，反映了
6、該地區(qū)熱水成因與其他地區(qū)存的循環(huán)深度較淺，而高溫熱水則表現(xiàn)了地下水循在一定差異。環(huán)深度較大。表2主要熱水區(qū)逸出氣體成分表(體積百分比J采用玉髓溫標估算表明l】]，新鄭地區(qū)地下水地區(qū)N202CO2HeAr合計，％的循環(huán)深度在2000m左右；三李地區(qū)低溫熱水新鄭93．11．00．70．0831．0896．O的循環(huán)深度大于2500m；鞏義和洛陽地區(qū)地下水三李90．57．60．50．0591．0599．7的循環(huán)深度大于45001／1以上。鞏義地區(qū)和洛陽洛陽80．118．70．40．OO90．931oo．O地區(qū)地下水的
7、循環(huán)深度是該區(qū)中高溫熱水的主要原因。4熱水成因分析本區(qū)地熱異常區(qū)主要分布在斷層、背斜軸部熱水中逸出氣體測試結果表明了大氣降水是的強導水富水帶附近。新鄭地區(qū)主要分布于滹沱本區(qū)地下熱水的主要補給來源。本區(qū)地下熱水的背斜軸部；三李地區(qū)則分布于三李斷層附近，距三主要補給區(qū)是嵩山背斜軸部廣泛裸露的元古界震李斷層越遠，異常逐漸變弱；鞏義地區(qū)的地熱異常旦系地層和下古生界寒武系、奧陶系地層，地下水主要分布于五指嶺斷層和沙魚溝斷層附近；洛陽接受補給后沿地層走向和傾向運動，走向運移受地區(qū)的地熱異常主要分布于草店斷層附近。對地形控
8、制，適當條件下形成泉水排泄，由于地下水新鄭地區(qū)地熱場研究表明，在背斜張裂帶內，勘查徑流條件較好，地下水對地層起到了降溫作用，從孔的測溫曲線呈上凸型，自上而(下轉第144頁)144能源技術與管理2010年第2期電，產(chǎn)生的粉煤灰和爐渣做建筑材料等方式，發(fā)展節(jié)能減排工作作為創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟，吃干榨凈廢渣廢氣廢水。目前以華好型企業(yè)的重要舉措，堅持從管理、文化、科技三美坑口環(huán)保熱電廠、龐莊礦
