松辽盆地地壳热结构与深部热源条件

松辽盆地是中国中低温地热能的重点地热资源区。利用最新地震成像资料,结合重、磁、地热观测数据及盆地构造演化与地幔热流关系,计算分析了松辽盆地深、浅地层热量配分比例,莫霍面与居里面深度,盆地生热率结构。结果表明:①松辽盆地浅部地壳的地温场以传导传热为主; ②盆地中心莫霍面上隆,但上地幔热流处于衰减回落状态,上地幔供热不足导致莫霍面温度相对周缘要低; ③盆地中心居里面较深,与上地幔热松弛相关; 居里面之上,受花岗岩较高放射性生热率影响,地温梯度较高; 居里面之下,受地幔热流衰减回落影响,地温梯度下降。综上所述,中央坳陷区上地幔处于热流衰减的热松弛阶段,其对地表热流贡献小于上地壳放射性生热对地表热流的贡献,松辽盆地中部地表热异常成因主要是地壳上部的花岗岩放射性生热。     

粤港澳大湾区地热资源潜力评估

粤港澳大湾区是中国参与全球竞争的重要空间载体,为平衡其区域经济发展对能源的需求与生态环境保护问题,大力开发地热资源是一种重要的途径。作者从大地构造、地层岩性和地温场特征分析入手,论证了大湾区赋存地热资源的可能性,综合考虑深部地温、岩石热物理性质和大地热流值等要素,通过建立网格单元对水热型和干热岩型地热资源量进行定量评价,并识别圈定地热资源高值区。初步研究结果表明:1)大湾区深、大断裂交汇发育,花岗岩广布,形成了有利于地热赋存和输送的地质环境,大地热流值也印证了该区域存在地热异常和良好热源。2)通过地温估算发现,当地层深度在1.3 km以下时,地温能达到70℃以上;当地层深度在5 km时,地温在168.81～233.61℃,干热岩具有较高的开采价值。3)大湾区5 km深度范围内,地热资源总量为5.83×1017 kJ,采收率取30%,预计可获取的地热能折合标准煤5.94×10~9 t,同时减少排放4.04×10~9 t的CO_2。4)地热资源赋存相对高值区主要沿东北向深大断裂带分布,集中在佛山、中山、江门、深圳和香港局部地区,单位面积上的资源赋存量为5.19×10~5 t/km2标准煤,建议为地热勘察与开采的重点区域。     

渭河盆地地热地质条件及其控制因素

通过定性与定量相结合、区域研究、综合研究的方法,研究了渭河盆地地热形成的地热地质条件,探索控制地热资源分布的控制因素。研究表明渭河盆地地热地质条件优越:具有多个热源,包括地幔热源、壳源放射性热源以及生物质降解作用生热;具有多个水源,包括大气降水以及冰川水成因的沉积原生水;隔热层发育,巨厚泥岩发育的张家坡组是地热保存的重要区域隔热层,蓝田-灞河组、高陵群等地热储层内发育的不等厚直接隔热层对地热的保存具有重要作用。沉积相和断层是盆地内地热资源分布的关键因素,沉积相控制了西安凹陷和固市凹陷地热资源赋集条件差异较大,断层是沟通深层与浅层地热传导提供了通道。     

纵波速度模型约束的首都圈地壳横波速度结构成像

通过搜集首都圈地震台网记录到的634个地震事件的近三万条地震射线,并从中挑选出274条信噪比高、发育良好的面波频散曲线,并将已有的纵波速度转换为横波速度,作为横波速度反演的初始模型,利用最小二乘反演方法进行面波频散层析成像,得到了研究区地壳S波速度结构和地壳的厚度分布以及一些初步结论：地壳可分为地表、基底、上地壳、中地壳、下地壳五层,中地壳整体横波速度表现为弱梯度,局部出现负速度梯度,下地壳横波速度均呈现不同程度的异常,证实了中地壳低速层的存在;研究区内速度存在明显横向不均匀性,这是复杂的地质构造特征在地球物理场中的响应;各构造单元表现明显不同的速度结构变化,中地壳层位速度变化范围较小;同一构造单元在不同深度的层位上速度变化明显,出现高低速异常交替现象,特别是在张渤断裂带上地壳层位以上,高速和低速异常块体交替明显;地壳平均厚度29～40km,并且从东南向西北逐渐变厚加深,其中张北地区地壳最厚达40km,华北裂陷盆地地壳厚度为29～32km,华北裂陷盆地中部的深浅交叉的异常块体内的冀中坳陷构造最薄。     

铁法煤田阜新组底部砾岩地热资源开发潜力

铁法煤田具有区域地热地质条件和地热流体赋存条件的。根据铁法煤田特有的沉积环境及构造机理分析,在铁法盆地内做靶区寻找地热源,勘查热源成因机制,查找地下热水有关热储、盖层、导水和控热构造,探求热储量,圈定地热田范围,为地热资源开发利用提供可靠的依据。估价地热田开发利用前景,对调兵山市的社会经济可持发展具有深远的战略意义。     

广西合浦盆地地热资源及其开发利用初步评价

为合理开发利用广西中—新生代盆地地热资源提供可靠依据,在充分搜集大量资料的基础上,采用地热地质分析、地质类比等方法进行了综合研究,地热资源初步评价结果显示,合浦盆地属典型的、以大地热流为热源的热传导型地热田.地热田总面积580km2,热水温度、单井出水量视热储层的埋藏条件及累计厚度的不同而不同,在深度600～2400m范围内,推算古近系—新近系热储单井出水量在16.1～152.5m3/h,热水温度在40.19～66.8℃,可利用的资源量达44.426×1017J,具有十分良好的开发利用前景.     

苏北溱潼,高邮拉分盆地的基本特征和油,气富集规律

由于郯庐断裂的羽状断裂带——泰洲走滑断裂带和真武—小纪走滑断裂带的活动,加上盆地深处壳下物质活动、地幔上隆、莫霍面抬升,导致地块沿印支剥蚀面滑移,从而形成了溱潼、高邮两拉分盆地。沿走滑断裂带两侧形成的一系列局部构造,是油气聚集的良好场所。     

利用天然地震震源点确定活动断裂深部延伸性状的尝试

本文首先运用卫星影像,对临汾—运城盆地中主要活动断层的平面展布状况进行了解译。在此基础上,利用天然地震震源点的三维生标,探索性地研究与确定了各条断层的深部延伸性状,建立起了盆地内断裂构造的三维格架。主要结论有:(1)边缘断裂多数是深达莫霍面的(38km)伸展性铲形断裂;(2)霍山西麓山前大断裂的深部延伸为直立状,深度达莫霍面(38km)。(3)盆地内的其它断层多数是铲形断层的对偶断层,产状为倾斜状,与铲形断层相遇后而终止,延伸深度一般不超过30km;(4)区内存在4个水平滑脱面(或层),其深度分别为4.5～5.5km,9.5～10.5km,18.5～20.5km,35.5～37.5km,这些面(或层上)震源点分布较密集;(5)区内北部、中部、南部,断层组合形式稍有差别,并控制、形成了不同的地貌形态。     

西安市地下热水赋存特征与可持续开发利用

西安断陷盆地地热资源属于中低温盆地型地热资源,其分布主要受断陷区内的盆缘大断裂带及其次级伸展断裂的控制.地热盖层主要为第三系泥岩、砂质泥岩;热储层为第三系中、粗粒砂岩和中、细粒砂岩层.热储层的赋水性和温度与区内活断层构造带的活动性强度呈现出明显的相关特征.近年来由于开采的不合理性,开采过程中出现了一系列环境负效应问题,这些问题制约了地热水可持续开发利用与生态环境保护.     

中条铜矿与秦岭造山带

中条裂谷位于华北陆(板)块南缘的北部,中条群处在活动大陆边缘海域的沉积环境,应包括在秦岭-大别活动带内.从中条裂谷的地质特征分析,如NNE-EW向构造格架、火成岩省、古地热状态及成矿作用等,均与秦岭造山带碰撞作用息息相关.对华北陆(板)块南缘,南、北秦岭造山带,扬子陆(板)块北缘4个构造单元的地壳和上地幔元素丰度比较,可知扬子陆(板)块以富含Cu为特征.由于古元古代以前,扬子陆(板)块已俯冲到华北陆(板)块之下,同时古热幔柱脉动式活动频繁,为成矿作用提供了矿质来源,在中条裂谷的深部形成含铜(金)的成矿物质场,又有基性和酸性岩浆的喷发和侵入,以及具中低温、压的古地热构造环境,为创建释放热流场和成矿动力场奠定了控矿基础.     

关中盆地地下热水接受补给时温度及热储层温度的估算

通过对关中盆地地热井中地下热水的同位素和水化学成分分析,结合研究区的地热地质和水文地质条件,进行了地下热水补给时的温度研究,结果表明,关中盆地地下热水接受补给时的温度以西安地区最低,咸阳次之。同时应用Na-K-Mg三角图和水化学平衡温度理论的方法,估算在平衡条件下关中盆地最大热储温度为118℃。热储温度计算结果表明,关中盆地腹部应为中低温热储层。     

四川盆地原油裂解气的有利地温场分布及其演化特征

为了确定四川盆地原油裂解气的有利分布区,利用镜质体反射率古温标重建了四川盆地的热演化史,分析了四川盆地下三叠统飞仙关组原油裂解的有利地温场分布范围及其演化特征。结果表明:四川盆地各构造单元自三叠纪以来的热流演化是不一致的,川东北地区热流在地质历史时期最低,川中地区热流也较低,而川西北和川西地区热流演化最高,这种差异与青藏高原隆升及峨眉山玄武岩地幔柱有关; 四川盆地在二叠纪时期热流明显高于其他时期,但高热流持续时间较短,这主要受岩浆侵入的影响; 四川盆地飞仙关组原油裂解气的有利地温分布区是不断变化的,侏罗纪末期其几乎遍及整个四川盆地,白垩纪末期其范围缩小,古近纪末期其收缩至川西和川中部分地区,现今范围则最小,主要分布在川西部分地区; 控制原油裂解气分布区的主要因素是古地温场,尤其是地温最高时期的地温场,而与现今地温场的关系并不密切。     

新疆41°N88°E大地电磁标准点深部电性结构初步研究

近年来,大地电磁(MT)在揭示壳幔电性结构、深部找矿和油气勘探等方面正发挥着举足轻重的作用。本文所研究的41°N88°E标准点位于塔里木盆地的东北部区域和天山板内造山带的南侧。通过采用RRI反演方法对不同模式的MT数据进行了反演研究,获得了研究区域内可靠的二维电性结构。结合区内地质和其它物探资料,探讨了该地区的地下电性结构变化特征及其地质意义。根据41°N88°E号标准点地区NS剖面和WE剖面的反演结果,该区域纵向上存在两个起伏较大的电性分界面;整个剖面可分为3个主电性层:第一电性层为表层低阻层;第二电性层为壳内高阻层,包括两个沿剖面不连续分布的区块,规模和埋深有很大差别,整体具有北薄南厚和东薄西厚的特征;第三电性层表现为中低阻特征,位于莫霍面以下。东部的却尔却克构造岩片下有一低阻区域,推测为软流圈隆起使塑性的软流圈物质上涌到较浅的位置从而形成了高导层。研究区莫霍面深度起伏较大,总体上呈现出北浅南深和东浅西深的趋势。其中库鲁克塔格断隆地区莫霍面深度较浅约为35km左右,带有上凸的趋势;孔雀河斜坡区莫霍面深度在50~55km,带有下凹形状。     

关中盆地地下热水环境同位素 分布及其水文地质意义

通过对关中盆地地下热水2H、18O、13C、14C、34S分布特征的研究,阐述了关中盆地腹部与其周边地区地下 热水环境同位素异同现象及其水文地质意义,论证了关中盆地地下热水的补给循环及其赋存环境特征。研究表 明:关中盆地地下热水中环境同位素δ(18O)、δ(D)、δ(13C)、δ(14C)、δ(34S)的分布除δ(D)外均呈现中部富集、周边 贫化趋势,指示关中盆地腹部咸阳及西安城区1500m以下地下热水赋存环境相对封闭;地下热水滞留时间较 长,以碳酸盐矿物溶解为主的水岩反应强烈,热储层中碳酸盐溶解对地热水中的HCO- 3、δ(18O)、δ(13C)随深度 增加趋势有明显贡献,δ(D)在盆地中部的贫化指示地下热水补给时的温度偏低,根据补给高程计算,西安、咸阳 城区地下热水分别为秦岭和北山末次冰期雪水补给。     

Oxygen and hydrogen isotope exchange of geopressured thermal water in the central Guanzhong basin

Geothermal water of Xi'an and Xianyang in the central Guanzhong basin is typically geopressured thermal water in China. δ18O and δD data of geopressured thermal water in Xi'an and Xianyang, combined with data from the perimeter of the basin, are analyzed to study features of hydrogen and oxygen shifts. The results show that 18O exchange of geothermal water at the pc-rimeter of the basin and in the non-geopressured thermal water in the center of the basin is not evident, while in most of the geo-pressured thermal water in the central basin, in cities such as Xi'an and Xianyang, significant oxygen exchange had taken place as well as hydrogen exchange, suggesting that isotope exchanges would slowly move the geothermal water system towards equilib-rium. Thermal water reservoirs in the central basin have passed through significant water-rock reactions. Moreover, the geothermal reservoir of Xianyang city is relatively much more enclosed than that of Xi'an city. It has been observed that the more enclosed the geological environment of geothermal water is, the more obvious the oxygen shifts are. With the increasing of the depth, residence time, total amounts of thssolute solids and temperatures of geothermal waters, the oxygen exchange accelerates.     

Environmental Isotopes Study on Geothermal Water in Guanzhong Basin, Shaanxi Province

There exists abundant thermal water recourses in Guanzhong basin, Shaanxi province （northwestern China）. With the deepening of exploitation for thermal aquifer nowadays, the information about the origin and movement of thermal water is limited by using traditional methods. This paper applies environmental isotope techniques to offer direct constraints on the recharge and movement of thermal water and improve the geological and hydrogeological database in Guanzhong Basin. The research on the environmental isotopes shows that the geothermal water of the area is mainly recharged by meteoric water. The temperature of meteoric water which replenishes geothermal water in the study area is -16 ℃. The estimated age of recharging the geothermal water is 13.3-28.2 ka based on the isotope analysis, belonging to the last glacial period in Late Quaternary. The source of replenishment of the geothermal water is thought to have been derived from glacial snow-melt water with an elevation higher than 1 500 m （ASL） in the north side of Qinling Mountain. The isotopic analysis denotes that the geothermal water in the southern Guanzhong basin is the mixture of net thermal water and normal temperature groundwater. Based on calculating the percentage of the mixture, nearly half of cold groundwater had participated the circulating of the geothermal water. However, in the center part of the basin, some artificial factors such as mismanage of pumping are probably the reason for the mixturing. The temperature range of the geothermal reservoirs in the basin is estimated at about 80-121 ℃ based on calculation of both SiO2 geothermometer and thermal water saturation index, which are basically in accordance with the measured temperature of thermal water. Based on the replenishment time and mixture extent with cold water, the thermal water in the studied area can be classified into three parts： mixed thermal water replenished by modern meteoric water; mixed thermal water replenished by both modern and ancient meteoric water, and deep circulating thermal water replenished by ancient meteoric water without mixture.     

关中盆地地貌类型及新构造运动分析

关中盆地属于陕西省境内的大型断陷盆地,主要由渭河及其南北两岸的阶地和若干支流组成,也称渭河盆地。通过收集和整理该地区的地质资料并结合前人的工作成果,对关中地貌类型进行了分类,主要有断块山地、黄土台塬、河流阶地、洪积平原等;同时根据其分布的特征和构造活动的响应,并结合新构造运动对断块山地、黄土台塬、河流阶地的控制作用,说明了关中盆地地貌形成与新构造运动有关。     

关中南部地下热水氢氧 同位素组成的水文地质意义

通过对关中南部地下热水氢氧同位素组成研究,探讨了研究区地下热水的起源、补给以及有关净热水 的循环温度、循环深度、与冷水混合比例等与地下热水有关的热点问题,并与传统水文地质勘探方法进行了对比 研究。氢氧同位素研究结果表明,研究区地下热水为净热水与常温水的混合,常温水混合量达半数以上。根据 SiO2地热温标计算,净热水的热储温度为80℃～121℃,热储深度为1146.84～1779.38m。净热水的补给水源 平均气温与现代降水平均气温相差约16℃。净热水的来源为第四纪末次冰期秦岭海拔1800m以上的冰川 雪水。