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1、.....南陽盆地地熱地質特征研究[摘要]南陽盆地位于秦嶺緯向構造帶與華夏類型構造反接復合部位,為三面環(huán)山向南開口的單斷式中、新生代山間盆地,面積約1.7×104Km2,主要熱儲層為新近系上寺組和古近系核桃園組。熱水資源儲量為9.4×1010m3,年可利用地熱資源量為9.02×1014J。1區(qū)域地層情況根據普查區(qū)地形地貌、鉆孔揭露,結合水文地質物探測井資料,區(qū)域地層層序自下而上為中元古界定遠組,新元古界耀嶺河組,古生界下寒武統、中寒武統、上寒武統、下奧陶統、中奧陶統、下志留統、上志留統、中上泥盆統、下石炭統
2、、上石炭統,中生界上白堊統,新生界古近系始新統、新近系,第四系下更新統、中更新統、上更新統、全新統。與地熱資源有關的地層主要為古近系、新近系和第四系。1.1古近系(E)主要為廖莊組、核桃園組,主要巖性上部為紫紅色泥巖夾粉砂巖,中部以灰色泥巖為主夾砂巖,下部為深灰色泥灰?guī)r、泥巖、灰質砂巖不等厚互層夾油頁巖及含油砂巖,厚762m~2700m。1.2新近系(N)主要上寺組,巖性為紅棕色砂質泥巖含礫巖。據鉆孔揭露巖性為橄欖綠色、蘭灰色及灰蘭色泥巖、砂巖及含礫泥質粗砂巖,具細而清晰的水平層理,厚30m~932m。1.
3、3第四系(Q)學習參考.....主要為中粗砂或泥質砂礫石、細砂、粉細砂、粉砂、粘土質粉砂、粉質粘土、粘土等,厚約100m。2地熱資源評價南陽盆地地溫梯度較高,達3.4-4.5℃/100m,1000米深度的溫度達51.5-54.3度,1500米深度的溫度達70.4-71.4度(表1)。表1南陽盆地地溫梯度構造油田地溫梯度(度/100米)備注南陽盆地魏崗油田3.65新莊油田4.0楊樓油田4.0泌陽淺層古城油田4.5注蒸汽開采井樓油田4.3泌陽盆地王集油田4.0安棚油田3.4雙河油田4.0下二門油田3.4學習參考
4、.....2.1熱儲層本區(qū)常被利用的有新近系上寺組、古近系廖莊組及古近系核桃園組一段三個熱儲層。1)上寺組熱儲層:頂板埋深為78m~220m,底板埋深為550~1200m,地層厚度為50~300m,熱儲累計厚度為30~150m。熱儲層溫度32~51℃,單井出水量為160~530m3/d(降深20m時)2)廖莊組熱儲層:頂板埋深為780~1100m,底板埋深為1200~1330m,地層厚度330~550m,熱儲層累計厚度為32~110m,單井出水量不詳。3)核桃園組一段熱儲層:頂板埋深為78~220m,底板埋
5、深為150~1900m,地層厚度為130~430m,熱儲累計厚度為26~350m。熱儲層溫度40~74℃,單井出水量為162~460m3/d(降深20m時)。2.2傳熱導水通道南陽盆地地熱田內目前尚無大地熱流測點,依據中國大陸地區(qū)大地熱流值統計結果進行的構造分區(qū),南陽盆地位于華北-東北構造區(qū),平均熱流值為59~63mw/m2,與全國平均值相接近,屬正常地熱區(qū)域。這意味著不存在深部高熱背景,上部地殼不存在侵位的巖漿囊一類的高溫熱源,區(qū)域大地熱流是本區(qū)的供熱熱源,在可及深度范圍內(以3000m深度為準),不具有
6、高溫地熱資源形成的條件,屬中低溫(25℃~90℃)地熱資源。南陽凹陷區(qū)三面環(huán)山,向南開口,學習參考.....地表主要河流都向開口處徑流。深層水在山前地帶接受大氣降水和淺層水補給,向鄰近區(qū)域徑流排泄或者越流補給淺層地下水。根據南陽地區(qū)深層地下水水壓線,可以看出深層熱水徑流趨勢與地表水流趨勢趨于一致,都是在北部山區(qū)補給,向盆地開口方向徑流排泄。因而凹陷區(qū)深層水可以得到持續(xù)性補給,為開采地熱資源提供了保障。賦存于新近系熱儲層中的地下熱水,起源于大氣降水。然而,普查區(qū)熱儲層埋藏較深,上部還有80~800m厚的第四系
7、覆蓋層,新近系熱儲層不大可能直接接受大氣降水的補給,而是通過側向徑流方式獲取上游方向徑流來的地下水的補給。賦存于古近系熱儲層中的地下熱水,起源于山前大氣降水入滲,通過地下水側向徑流和斷裂帶入滲后側向徑流方式獲得補給。2.3地熱水水質特征1)上寺組該地層地熱水中主要陽離子為Na+,主要陰離子為SO42-和HCO3-,水化學類型SO4·HCO3Na型。熱水礦化度為1363~1828mg/L,屬鹽水,PH值為7.96~8.10,屬中性水;總硬度(以CaCO3計)為144.97~255.8mg/L,屬硬水。地熱水中
8、氟含量達到了命名礦水濃度,偏硅酸含量達到了有醫(yī)療價值濃度和礦水濃度,且水溫較高,并含有鐵錳鋰和放射性元素等多種對人體有益的微量元素,對人體具有一定的療保健作用,可作為供暖、醫(yī)療及洗浴等用水開發(fā)。2)廖莊組該地層地熱水中主要陽離子為Na+,主要陰離子為HCO3-和Cl-學習參考.....,水化學類型HCO3·ClNa型。熱水礦化度為1115~1160mg/L,屬鹽水;PH值為8.20~8.48/,屬中性水;總硬度(