地熱環境地質條件有哪些
Ⅰ 地熱地質概況
天津市地處華北平原的東北部,環渤海中心,東臨渤海,北依燕山,地勢北高南低、西高東低。由北向南依次為北部山區、山前沖洪積平原區、沖積平原區、沖積海積平原區和海積平原區。評價區是天津市地熱資源集中開采利用區,坐標為:東經117°00༼″~117°48ད″,北緯38°47″~39°25ཤ″,面積約4535km2。
天津地區的南區和北區地質構造特徵具有明顯的差異。北區,古生界及前古生界發育。構造線主體呈東西(EW)向,斷裂以東西向為主導,其次為北西(NW)向、北東(NE)向及北北東(NNE)向3組斷裂,斷裂構造控制著地層的分布和出露形態。
南區,是中、新生代斷陷、坳陷盆地。區內Ⅲ級構造單元包括一隆兩坳,即滄縣隆起、冀中坳陷和黃驊坳陷。隆起和坳陷及Ⅳ級構造單元凸起、凹陷的延伸方向和較大斷裂的走向均呈北北東(NNE)向,形成雁行式相間排列的構造格局(圖5-1)。
圖5-1 天津市地質構造單元分區示意圖
根據近期地熱勘探資料和2006年地熱井井口溫度測試數據,整理、換算出評價區蓋層平均地溫梯度值,並繪制出等值線圖5-2。從圖5-2可知,地溫梯度高值區基本集中在評價區幾條深大斷裂部位。分析其變化機理,一方面是這些深大斷裂具有較強的導水導熱作用;另一方面是在這些斷裂帶部位近幾年布井較多,單井開采量及累計開采量大,開采時間又集中,形成地熱資源集中開采區。因為集中開采,熱儲壓力下降,造成了側向補給水循環深度增加,同時也刺激深部地熱流體上涌,增強了熱儲層中流體側向對流作用。
天津地區4000m以淺現查明有兩類熱儲,即以陸相沉積為主的碎屑岩孔隙熱儲和以海相沉積為主的碳酸鹽岩岩溶裂隙熱儲(又稱基岩熱儲)。孔隙熱儲主要有新近系明化鎮組熱儲層和館陶組熱儲層。岩溶裂隙熱儲主要有古生界奧陶系、寒武系昌平組以及中元古界薊縣系岩溶裂隙熱儲層。各熱儲層特徵如下:
圖5-2 評價區蓋層平均地溫梯度等值線示意圖
(1)新近系明化鎮組熱儲層特徵(圖5-3)
該層是本區埋藏最淺的熱儲層,全區普遍分布,面積約4535km2,頂板埋深276~650m,底板埋深589~1996m,平均厚度788m(圖5-3)。以半膠結的粉細砂、細砂岩和雜色泥岩不等厚互層,涌水量在40~100m3/h,出水水溫40~70℃,地熱流體化學類型(舒卡列夫分類)為HCO3-Na,HCO3·Cl-Na和SO4·Cl-Na型,礦化度一般小於1500mg/L,局部地區大於3000mg/L,多為無 輕微腐蝕性熱流體。
圖5-3 明化鎮組熱儲范圍及三角剖分計算圖
明化鎮組物源區為燕山隆起區,屬平原曲流河沉積相。由於離物源區的距離不等,且受古地貌影響,造成了不同區域明化鎮組熱儲層特徵的不同。
(2)新近系館陶組熱儲層特徵(圖5-4)
館陶組熱儲層位於明化鎮組熱儲層之下,在滄縣隆起區、鹹水沽和大港區局部缺失。分布面積約3919km2,缺失面積約616km2。底板埋深988~2660m,平均厚度416 m(圖5-4)。館陶組熱儲層是在準平原的基礎上形成的,由砂、礫組成的沖積扇和含礫、礫質砂岩夾雜色泥質岩組成的河流堆積,沉積旋迴明顯,整個剖面呈粗-細-粗三分性,屬河流相碎屑岩沉積。該熱儲層可細分為館Ⅰ砂岩熱儲段和館Ⅲ砂礫岩熱儲段。館Ⅰ砂岩熱儲段厚100~200m,出水溫度55~65℃。底部館Ⅲ砂礫岩熱儲段出水水溫60~80℃,水量80~130m3/h,流體化學類型以HCO3-Na,Cl·HCO3-Na型為主,礦化度800~1900mg/L。
圖5-4 館陶組熱儲范圍及三角剖分計算圖
(3)奧陶系熱儲層特徵(圖5-5)
該層在滄縣隆起之Ⅳ級構造單元東側背斜核部潘庄鎮—青凝候—團泊一帶,萬家碼頭、八里台以及北閘口附近地區有缺失,缺失面積約820km2,其餘地區均有分布 (東西側凹陷區奧陶系熱儲埋深大於4000m,不予考慮),分布面積約1616km2,頂板埋深882~3104m,平均厚度385m(圖5-5)。
圖5-5 奧陶系熱儲范圍及三角剖分計算圖
奧陶系熱儲屬海相碳酸鹽岩沉積建造,岩性以灰色、深灰色灰岩、白雲質灰岩為主夾泥質灰岩。評價區該層熱儲裂隙發育段佔地層總厚度的25%~59%,裂隙度2%~6.25%,滲透系數0.46~2.16m/d,該熱儲層在斷裂附近,裂隙度較高、富水性較好,因此滲透系數高值區大體分布在海河斷裂以南、天津斷裂以東和白塘口東、西斷裂之間的地區,單井出水量在100~200m3/h之間,井口穩定流溫48~76℃,流體化學類型以HCO3·Cl-Na,SO4·Cl-Na·Ca型為主,礦化度1000~4600mg/L。
該熱儲層水質普遍較差,用於供暖,腐蝕性較強;供生活用水,水質不能達標,所以該熱儲層的地熱井相對較少,開發利用強度不大。
(4)寒武系昌平組熱儲層特徵(圖5-6)
圖5-6 寒武系熱儲范圍及三角剖分計算圖
該層分布在鹹水沽—八里台—團泊農場以及造甲城—大畢庄—東郊農牧場一帶,分布面積較小。頂板埋深950~3734m,厚度14~103m。屬海相碳酸鹽岩沉積建造,岩性以灰白色灰質白雲岩為主。成井於該熱儲層的地熱井僅有6眼。
評價區昌平組富水性強的地區位於海河斷裂以北,滄東斷裂以西的一部分,面積約285km2。該層熱儲裂隙發育段占揭露總厚度的6%~24%,孔隙度2.6%~5.0%,滲透系數0.389~0.554m/d,單井出水量60~100 m3/h,井口穩定流溫70~80℃,流體化學類型以HCO3-Na,HCO3·SO4-Na型為主,礦化度1000~2000mg/L。
(5)薊縣系霧迷山組熱儲層特徵(圖5-7)
圖5-7 霧迷山組熱儲范圍及三角剖分計算圖
薊縣系霧迷山組是天津地區沉積厚度最大的熱儲層,也是天津地區地熱開發的最主要層位,該熱儲層(埋深4000m內)在滄縣隆起區普遍分布,即:北至寧河-寶坻斷裂,東到滄東斷裂,西至天津斷裂,南達天津與河北省行政交界處,熱儲面積1922km2,目前尚無鑽孔揭穿該地層。
該熱儲層在評價區沿白塘口西斷裂3~5km帶寬內直接與上伏新近系熱儲層接觸,是該熱儲層的淺埋區,頂板埋深最淺為912 m,向西埋深逐漸加深。最深大於4041m,最大揭露厚度1278.52m。
該層岩溶裂隙發育,儲存空間大,單井涌水量較大,沿白塘口西斷裂,形成一條單位出水量6~12 m3/h·m的富水區。
總之,霧迷山組熱儲層具有分布穩定、厚度大(>2000m)、埋深適中(1500~3500m)的特點。其岩溶裂隙發育受埋藏條件和區域構造控制,現有鑽井資料顯示,4000m之下岩層堅硬,孔隙、裂隙不發育。4000m以淺層面裂隙、風化裂隙、構造裂隙、岩溶孔隙裂隙發育,儲存能力強,地熱流體垂向循環活躍。該層熱儲裂隙發育段占揭露總厚度的6%~69%,孔隙度1%~5.8%,滲透系數0.49~2.81m/d,在不同地區差異較大,其中滲透系數高值區出現在沿滄東斷裂、海河斷裂、白塘口西斷裂分布的裂隙發育的地區。流體化學類型以Cl·HCO3·SO4-Na,Cl·SO4·HCO3-Na和Cl·SO4-Na型為主,礦化度1700~2100mg/L,局部出現大於5000mg/L礦化度高值區,總硬度300mg/L, pH值7.5左右。
Ⅱ 綜合地熱地質條件
地熱地質條件需要解決熱儲、蓋層和熱源條件。
1.熱儲條件
工作區唯一可以提供熱回儲條件的是在答工作區東南部以北東方向延伸通過的斷裂帶,其淺部的低電阻率異常反映約200m寬,但往下逐漸變窄,至500m下變為緊密。
2.蓋層條件
工作區地層結構,第四系厚度變化在20~40m不等。白堊系與下伏侏羅系的界面深度起伏在100~200m左右,下部侏羅系地層解釋至800m深度。在區域地質上它也屬於千米以上的厚層,不會見底。這一套地層都可以作為工作區較為理想的蓋層。隨著鑽井深度的增加,它會提供地熱增溫。
3.熱源條件
工作區如能賦存地熱資源,只是依靠地層的熱傳導,即地殼由深處往淺層的熱傳輸,這一過程始終存在,但輸送熱量不大。測區東南的斷裂如果存在,有可能提供局部的熱對流,加強熱傳輸。斷裂也是提供熱流體或冷地下水徑流補給的必要通道。
Ⅲ 形成地熱能的條件有哪些
根據資料介紹:抄
地球襲是一個巨大的熱庫,它由地殼、地幔和地核組成。越往地下溫度越高,地熱就是指地球內部蘊藏的能量。從地球表面往下正常增溫梯度是每1000米增加25—30℃,在地下約40公里處溫度可達到1200℃,地球中心溫度可達到6000℃。 由於構造原因,地球表面的熱流量分布不勻,這就形成了地熱異常,如果再具備蓋層、儲層、導熱、導水等地質條件,就可以進行地熱資源的開發利用。 所謂地熱資源就是以水為介質把熱帶到地表的溫泉水。我國不少地方都有溫泉出露,著名的小湯山溫泉就是其中之一。目前我們對北京地區已進行了40多年的地熱資源勘探研究,用鑽探手段我們可以把地下幾千米的熱水,即溫泉帶到地表,這就是地熱資源開發。
Ⅳ 地質環境條件評價主要包括哪些方面的內容
地質環境評價是指地質環境對人類生存與發展適宜性的綜合性評回價。
地質環境評答價主要是依據環境地質問題與地質災害對人類生存與發展的不利影響,按照「無問題(災害)即優良」的基本原則,作出安全意義上的好壞評判。
依照評價的內容不同,地質環境評價可以分為地質環境質量評價、地質環境容量評價。
根據調查目的不同又可分為綜合性評價和專題性評價。
包括地質災害:崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、地面沉降、地裂縫;
水資源
地形地貌景觀
土地資源影響 等內容
如有疑問請追問
如滿意請及時採納
謝謝
Ⅳ 地熱資源形成的地質背景與特徵
中國大陸屬歐亞板塊的一部分。它的東側為島弧型洋-陸匯聚邊緣,西南側為陸-陸碰撞造山帶,是由許多不同時期的古板塊(如華北、華南、塔里木、哈薩克、西伯利亞等)經碰撞、增生和拼接而成的,這些不同的拼合塊體有著不同導熱儲特性。從東到西,中國地殼厚度和平均布格重力異常呈現三個台階面,其間有兩個明顯的地殼厚度和布格重力梯度陡變帶:一條是大興安嶺-太行山-武陵山梯度帶,另一條是六盤山-龍門山-烏蒙山梯度帶(圖1-1,圖1-2)。
自古生代以來,中國大陸構造演化經歷了陸洋分化對立階段、石炭紀—二疊紀軟碰撞轉化階段和中新生代盆山對峙發展階段,中生代以來大陸連為一體,盆山格局的演化與發展控制著各地區熱儲條件的演化與發展。多旋迴構造運動與多期盆地疊加塑造出不同的地熱田。上述構造的演化,伴隨著不同時期的岩漿活動,形成了不同岩性和結構的地層,使得我國大地熱流值的分布具有明顯的規律性(圖1-3)。據《中國地熱資源———形成特點和潛力評估》(陳墨香,汪集暘等,1994),我國大地熱流值可分為五個構造區(圖1-4;表1-1)。在這五個大地熱流構造區中,以西南構造區為最高,達70~85mW/m2;西北構造區最低,為43~47mW/m2;華北-東北構造區平均熱流值為59~63mW/m2,與全國平均值接近;華南構造區平均熱流值為66~70mW/m2,比全國平均值略高;中部平均熱流值40~60mW/m2。西南地區,沿雅魯藏布江縫合帶,熱流值較高(91~364mW/m2),向北隨構造階梯下降,到准格爾盆地只有33~44mW/m2,成為「冷盆」。我國東部是台灣板塊地緣帶,熱流值較高,為80~120mW/m2,越過台灣海峽到東南沿海燕山期造山帶,降為60~100mW/m2,到江漢盆地熱流值只有57~69mW/m2。顯示出由現代構造活動強烈的高熱流地帶向構造活動弱的低熱流地帶遞變的特徵。另外,在大型盆地中,大地熱流值分布同基底的構造形態直接相關,隆起區為相對高熱流區,坳陷區為相對低熱流區。
圖1-1 厚國地殼中度分布圖(據袁學誠等,961)
續表
(據田廷山等,2006)
我國中、新生代盆地總面積340×104km2。其中,盆地面積大於5×104km2的大型盆地有9個,1×104km2的中型盆地有39個(圖1-9)。我國由東到西盆地的熱儲條件是由好變差,東部盆地為多層熱儲層疊置的「熱」盆地,中部盆地則為熱鹵水盆地,西部盆地基本為「冷」盆地。從南到北,山地由高溫水帶到低溫水帶。
(2)隆起山地對流型地熱資源
隆起山地指中新代以來構造活動以隆起為主,現代地形以山地為骨架的地區,包括山間斷陷盆地及河谷地帶。熱水沿深大斷裂帶形成和分布,一般為開放的脈狀深循環對流系統,也有層狀斷塊沿斷層溢出的傳導-對流系統,多以泉的形式排泄溢出。我國絕大多數水熱區的地表熱顯示以單個泉點或泉群的形式出現,少數地區則有沸泉、沸噴泉、噴氣孔和水熱爆炸等多種形式並存。《中國地熱資源及其開發利用》(田廷山、李明朗等,2006),根據我國山地的構造特徵和水熱活動強度,把隆起山地對流型熱儲劃分為現代板塊碰撞帶高溫熱儲、斷褶山地深斷裂中溫熱儲、斷塊岩溶山地中低溫熱儲、第四系火山余熱中溫熱儲和褶斷高原山地低溫熱儲(表1-4)。按照溫泉出露的情況,我國有四個水熱活動密集帶:①藏南-川西-滇西水熱活動密集帶;②台灣水熱活動密集帶;③東南沿海地區水熱活動密集帶;④膠、遼半島水熱活動密集帶。
我國隆起山地對流型地熱資源主要分布於藏南-川西-滇西和台灣地區,中低溫地熱資源主要分布於東南沿海地區和膠東半島。隆起山地型地熱資源的形成與構造關系密切。我國位於歐亞板塊的東部,為印度板塊、太平洋板塊和菲律賓海板塊所夾持,新生代以來,我國西南側,由於印度板塊與歐亞板塊相碰撞,形成藏南地區聚斂型大陸邊緣活動帶;在東側,由於歐亞板塊與菲律賓海板塊相碰撞,形成台灣島中央山脈兩側的碰撞邊界。這兩條碰撞邊界及其鄰近地區的特性雖有差異,但均是當今世界上構造運動最強烈的地區之一,並共同呈現高熱流異常,具有產孕育高溫地熱資源必要的地質構造條件。遠離板塊邊界的板內廣大地區,構造活動性減弱或為穩定塊體,熱背景正常以至偏低,水熱活動隨之減弱,一般形成中低溫地熱資源,其中絕大多數為低溫地熱資源。隆起山地型地熱資源的形成與岩漿活動關系密切。我國低溫溫泉大多與碳酸鹽岩分布區相吻合,而較高溫的溫泉則大多數出露於非碳酸鹽岩區或碳酸鹽岩與花崗岩岩體的接觸邊界上。據《中國溫泉資源》(黃尚瑤等,1993),將中國溫泉資源地質類型劃分為三類六型,其形成特徵見表1-5。
Ⅵ 地質環境條件
青島市地處山東半島西南端,東南瀕臨黃海,西、北與濰坊市、煙台市接壤,西南與日照市相鄰,位於東經119°པ″~120°57འ″,北緯35°34″~37°09༼″。轄七區(市南、市北、四方、李滄、嶗山、城陽、黃島)、5個縣級市(即墨、膠州、萊西、平度、膠南)。全市陸域總面積10654km2,海岸線全長730km。
在漫長的地質歷史時期,經過多種形式的地殼運動和地質營力的作用,形成了山地、丘陵、平原、河流、湖泊、海洋等不同的地貌形態,不同岩性地層經風化、剝蝕、搬運作用在不同的沉積環境下沉積,形成了不同的土壤,造就了該區特有的地質環境背景。
一、地形地貌
青島市地形總的特徵是南北兩翼隆起,東高西低,中部低陷。區內主要有三大山系:分別是東南的嶗山山脈,主峰海拔1132.7m,山勢陡峻,向西南綿延至青島市區,北至即墨市東北部,為山東省第三高峰;北部的大澤山山脈,主峰海拔736.7m;西南部的大、小珠山、鐵钁山等組成的膠南山群,主峰海拔724.9m。山系之間為膠萊盆地,地勢低平,海拔一般小於50m,第四系鬆散堆積物主要存在於各大小河谷之中。區內山丘面積4950km2,占陸地總面積的46.46%;平原窪地5620km2,佔52.75%;其他84km2,佔0.79%。
區內地貌按其成因類型及形態特徵可劃分為剝蝕構造地形、構造剝蝕地形、剝蝕堆積地形和堆積地形四類(圖12-1)。
二、氣象水文
1.氣象
青島市屬華北暖溫帶季風性大陸氣候,由於受海洋環境的影響和調節,具有較明顯的海洋性氣候特點,空氣濕潤,氣候溫和,雨量較多,四季分明,具有春遲、夏涼、秋爽、冬長的特徵。據青島市百年來氣象觀測資料統計,青島市多年平均降水量為677.95mm(1898~2002年),1996~2002年平均降水量為647.8mm,降水特點是年內各季分配不均,汛期(6~9月)佔70%~76%,多集中於幾次暴雨,枯水期(3~5月)佔13.5%,平水期僅佔5.02%;年際間降水量變化懸殊,枯水年系列持續時間較長,最大值比最小值多近1000mm,比值一般在3~4倍;在地域上,從沿海至內陸呈遞減趨勢,在山區具垂向分帶性,自高向低遞減。2002年屬50年一遇的特枯年,年降水量僅為463.8mm。
圖12-1 青島市地貌類型圖
青島市多年平均蒸發量為1410mm,月平均最高值出現在5月份,為175mm,內陸蒸發量大於近海地區。
2.水文
青島市共有大小河流224條,流域面積大於100km2的有33條,按流域可分為大沽河、北膠萊河及沿海諸河三大水系。大沽河源於招遠市阜山,在萊西市道子泊村北500m處入境,流經萊西、平度、即墨、膠州各市和城陽區,於膠州市營房鎮碼頭村南入膠州灣,幹流全長179.9km,流域面積6131.3km2,青島市境內流域面積4850.7km2,占總面積的79.11%,主要支流有小沽河、洙河、五沽河、流浩河及南膠萊河等。北膠萊河源於平度市宅科鄉姚家村分水嶺北麓,沿平度市與高密市、昌邑市邊界自東南流向西北,於新河鎮大苗家出境入萊州灣,全長100km,流域面積3978.6km2,青島市境內流域面積1914.0km2,境內主要支流有澤河、龍王河、現河和白沙河等。沿海諸河獨流入海的較大河流有白沙河、城陽河(即墨境內稱墨水河)、洋河、王戈庄河(風河)、白馬-吉利河、周疃河(蓮陰河)等。
青島市現有大型水庫3座,中型水庫21座,其中較大水庫有:產芝水庫、尹府水庫、棘洪灘水庫、嶗山水庫等。
三、區域地質概況
1.地層岩性
青島市出露的地層除第四系鬆散地層以外,主要為中生代白堊系和古元古代變質岩系,第三系為隱伏地層。現簡述如下:
(1)古元古界(Pt)
主要出露荊山群(Pt1J)及粉子山群(Pt1F)。
荊山群主要分布於膠北隆起萊西南墅鎮、平度明村鎮及雲山鎮和膠南王台鎮等地。屬角閃麻粒岩-角閃岩相變質,主要岩性為大理岩、黑雲變粒岩、長石石英岩、淺粒岩、斜長角閃岩、透輝岩、石墨變粒岩、片麻岩等。
粉子山群主要分布於平度灰埠,屬高綠片岩相—低角閃岩相變質,岩性主要為黑雲變粒岩,斜長角閃岩、淺粒岩、長石石英岩、透閃大理岩等。
(2)中生界白堊系(K)
自老至新分為萊陽群(KL)、青山群(KQ)和王氏群(KW),廣泛分布於本區中部台陷區。
萊陽群主要分布於膠州、膠南、即墨等地,為一套陸相粗碎屑—細碎屑的洪積相—河流相—河湖相沉積,由礫岩、砂岩、粉砂岩、長石砂岩及含礫中粒岩屑砂岩等組成。
青山群主要分布於膠州、河套、紅島、樓子疃—豐城一帶及萊西、靈山衛鎮等地,為一套陸相火山爆發相、溢流相的中基性—中性—酸性火山岩系,下部岩性為流紋質含角礫熔結凝灰岩、岩屑玻屑凝灰岩;中部岩性為安山岩、玄武安山岩夾安山質火山角礫岩、角礫集塊岩等;上部為玄武粗安岩夾砂礫岩。
王氏群主要分布於膠州市至上馬鎮以北直至古峴、萊西廣大地區,為一套陸相紫紅色碎屑岩間夾玄武岩沉積,下部岩性為鈣泥質粉砂岩夾鈣質細粒長石砂岩、細粒長石砂岩,上部為杏仁狀玄武岩、拉斑玄武岩及伊丁石化安山玄武岩。
(3)新生界
古近系五圖組主要隱伏於平度南大窪,由礫岩、砂岩、頁岩和泥質岩等組成。
第四系廣泛分布於現代河流兩側、山前、入海處及準平原地區,為更新—全新統沖積、洪積、沖洪積、殘坡積、海積、海陸交互堆積及人工堆積等鬆散堆積層。其中沖積和沖洪積層最具供水意義,主要分布於較大河流的中下游和山前地帶,厚度一般10~20m,最厚可達25~30m;多具雙層結構,上部為黏質砂土及砂質粘土,下部為不同粒徑的砂及砂礫石層,其中有泥質夾層,邊緣地帶有坡積層楔入,結構較為復雜。河流愈小,砂層愈薄,分選性差,相變大;上游為花崗岩分布區,砂層顆粒較粗;在河口附近及近海窪地,沖積層中常有海相沉積夾層,岩性為淤泥、淤泥質粘土、淤泥質砂等,厚度一般小於5m。
青島市的侵入岩主要發育有新元古代晉寧期、震旦期和中生代燕山晚期,可歸並為7個單元,主要分布在嶗山、大澤山及大、小珠山等地。
2.地質構造
青島市地處華北板塊南邊緣膠南-文威造山帶日照隆斷東北部的魯東隆起、膠萊坳斷2個Ⅲ級構造單元。區內主要構造形跡為褶皺構造、韌性剪切帶及脆性斷裂構造,其主體方位為北東東向,次為北東向和東西向。區內脆性斷裂構造具控水作用,其方向錯綜復雜,除部分繼承古老斷裂構造外,多形成於燕山晚期,為北西—南東向水平擠壓應力及垂向上隆所導致的水平壓力共同作用的結果,具多期活動的特點,可歸納為四組共軛斷裂構造體系:①近EW(75°~85°)與近SN(5°~10°);②NEE(55°~65°)與NNW(330°~340°);③NNE(20°~25°)與NWW(290°~300°);④NE(30°~45°)與NW(300°~320°)。其中北東東、北北東及北東向力學性質多屬壓扭性,與之對應的共軛斷裂多呈張性。
四、區域水文地質概況
1.含水岩組的劃分與地下水賦存條件
根據水文地質特徵的不同,青島市地下水可劃分為鬆散岩類孔隙水、碎屑岩類孔隙裂隙水、噴出岩類孔洞裂隙水、碳酸鹽岩類岩溶裂隙水及塊狀、層狀岩類裂隙水等幾個含水岩組,其中以鬆散岩類孔隙水含水岩組為主,供水能力較強。
鬆散岩類孔隙水含水岩組:主要分布於大沽河、白沙河—城陽河、白馬-吉利河、王戈庄河、洋河、周疃河、張村-李村河等大小河流中下遊河谷平原和大澤山西南側山前平原,含水岩組主要由第四系沖積、沖洪積層不同粒徑的砂及砂礫石組成,厚度一般5~15m,透水性強,水量豐富,單井出水量可達1000m3/d以上,水位埋深一般2~4m,水力性質基本屬於孔隙潛水,局部地段在高水位時具弱承壓性,其中大沽河、白沙河—城陽河為青島市重要供水水源地,其餘各流域為當地主要供水水源地。
碳酸鹽岩類岩溶裂隙水含水岩組:主要分布於平度、萊西,膠南王台也有少量分布,含水岩組為粉子山群中的大理岩,一般呈夾層或透鏡體產於其他變質岩中,質地不純,多為蛇紋石化大理岩、白雲石化大理岩、透輝石大理岩等。裂隙比較發育,深度一般限於100m以內,含較豐富的岩溶裂隙水,特別在構造及地貌條件有利地段,富水性尤強,單井出水量一般大於500m3/d,最大超過1000m3/d,水質良好。但因分布面積過小,供水局限性較大。
噴出岩類孔洞裂隙水含水岩組:主要分布於即墨、膠州、萊西、城陽境內,含水岩組為青山群和王氏群中的玄武岩類,孔洞和裂隙比較發育,深度一般為30~50m,富水性較強,單井出水量為500~1000m3/d,且水質良好,常含有益於人體的微量元素(如Sr、H2SiO3、Zn等),可形成小的水源地為局部地區供水。
碎屑岩類孔隙裂隙水含水岩組:主要分布於膠州、即墨、萊西等地,含水岩組為白堊系萊陽群、王氏群砂岩、砂頁岩及凝灰質砂頁岩,由於其孔隙和裂隙均不發育,透水性、富水性均很弱,單井出水量一般小於50m3/d,供水意義不大。
塊狀、層狀岩類裂隙水含水岩組:主要分布於嶗山、大澤山及膠南大片地區,含水岩組為花崗岩、花崗閃長岩、片麻岩、變粒岩、片岩等。風化帶深度一般不超過30m,富水性弱,單井出水量小於30m3/d,局部構造裂隙密集帶比較富水,單井出水量可大於100m3/d,最大可達500m3/d,但分布極不均勻,僅能為局部供水。
2.地下水補給、徑流、排泄條件
青島市地下水主要為第四系鬆散岩類淺層孔隙水,局部為少量脈狀構造基岩裂隙水,大氣降水為其主要補給來源,地下水的運動方向與地形坡降、地表水系基本一致。大氣降水、地表水、地下水三者聯系密切,轉化關系明顯。
從區域水文地質分區來看,本區屬魯東低山丘陵水文地質大區(Ⅲ),綜合考慮區內地質、構造、地貌、地下水特徵等因素,可分為3個水文地質亞區,即膠北低山丘陵水文地質亞區、膠萊盆地水文地質亞區、嶗山—膠南中低山丘陵水文地質亞區(圖12-2)。
(1)膠北低山丘陵水文地質亞區(Ⅲ1)
主要分布於青島北部的平度、萊西境內,屬膠北隆起的西段,地貌形態為低山丘陵,由北向南地勢漸低。主要由燕山期花崗岩類和古老變質岩系組成,山間河谷中有第四系堆積,按岩性及地下水類型可進一步劃分為:①大澤山花崗岩類裂隙水小區;②平度—萊西變質岩岩溶裂隙水小區;③萊西變質岩裂隙水小區;④山間河谷第四系孔隙水小區。
(2)膠萊盆地水文地質亞區(Ⅲ2)
主要分布於平度、萊西、膠州、即墨的大部地區,地質構造單元屬膠萊坳斷,地貌形態為河谷平原、山前平原和剝蝕平原,地層主要為第四系沖積、沖洪積層和白堊系碎屑岩類及火山岩類,由於地勢低平,有利於地下水積聚,且儲水條件較好,為青島市地下水最豐富的地區。該區除接受大氣降水的直接入滲補給外,還接受來自相鄰其他水文地質亞區的地表水和地下水的補給,特別是其中河谷平原、山前平原第四系孔隙水和玄武岩類孔洞裂隙水,含水層較厚,儲水空間較大,表層滲透性能較強,補給條件十分有利,成為本區地下水最富集的地段。該區地下水排泄方式主要為徑流、人工開采和蒸發,其中人工開采為地下水的主要排泄方式。徑流排泄一是通過北膠萊河向北排向萊州灣;二是匯集於大沽河向南排向膠州灣,但因地勢平緩,水力坡度小,徑流速度緩慢,排泄不暢。由於大量開采地下水,水位埋深加大,蒸發排泄量逐漸減少。
(3)膠南—嶗山中低山丘陵水文地質亞區(Ⅲ3)
主要分布於膠南和嶗山,為膠南隆起的東北段,地貌形態為中低山和丘陵,地勢較高,坡度較陡,分別向北西膠萊盆地和東南沿海傾斜,岩性以燕山期花崗岩類為主,此外在若干河流的中下游第四系比較發育,形成大小不等的河谷平原。
膠北和膠南低山丘陵水文地質亞區的基岩裂隙水,大氣降水幾乎是其唯一的補給來源,但因山高坡陡和裂隙不甚發育,降水的大部分轉變為地表徑流匯集到海洋和膠萊盆地水文地質亞區,少量降水滲入到地下轉化為地下水,又以下降泉或地下徑流的形式很快向附近溝谷排泄,山間河谷溝溪成為匯集和排泄地下水的主要通道。由於裂隙發育深度淺,水力坡度大,地下水交替循環強烈。此區內較小的河谷平原區,如王戈庄河中下遊河谷平原區具有與膠萊盆地水文地質亞區相似的補、徑、排特徵,只有在地下水開發程度很低的地段,如白馬-吉利河中下遊河谷平原區,潛水蒸發才不可忽視。
3.地下水水化學特徵
青島市地下水在成因上以陸相溶濾水為主,近海窪地及河口地帶為海相、海陸交互相沉積水。自然狀態下其水化學特徵如下:本區外圍三面環海,降水、地表水、地下水、海水在轉化過程中,受海水蒸發影響,地下水中Cl-含量較高;區內地表水、地下水分布大體一致,均從山丘經平原獨流入海,在徑流過程中,地層介質礦物成分比較穩定,可溶性較差,特定的環境使地下水化學特徵具明顯分帶性:從山丘→平原→海岸窪地,水化學類型由水質較優的HCO3-Ca型→HCO3·Cl-Ca或Ca·Mg、Ca·Na型→Cl·HCO3-Na或Na·Ca型,礦化度由<0.5g/L→0.5~1.0g/L→>1g/L;區內受地球化學環境影響,局部有原生劣質水,如鈣質結核分布地帶高氟區,海岸帶及近海窪地、水封存地帶鹹水區等。
圖12-2 青島市水文地質分區圖
五、環境地質分區特徵
根據青島市地形地貌、氣象水文、地質、水文地質、植被土壤等諸因素對區域地質環境特徵的作用,可將青島市劃分為4個地質環境區(圖12-3)。
1.中低山—丘陵地質環境區
本區主要分布於嶗山、大小珠山、鐵钁山、大澤山及其餘脈丘陵地帶,其地貌成因類型屬剝蝕構造—構造剝蝕地貌,長期接受剝蝕切割作用,地面標高一般大於50m,切割深度不等,基底岩石主要由花崗岩類組成,次為砂頁岩、火山岩等,地表岩石裸露,溝谷地帶谷底堆積物較發育,但厚度不大。
嶗山岩體為燕山晚期嶗山花崗岩組成,切割深度大於500m;小珠山、大澤山一帶除花崗岩外,還有片岩、片麻岩、大理岩等,切割深度200~400m。中低山地帶花崗岩類岩石堅硬,山體陡峭,岩體裂隙不甚發育。由於地面坡度大,溝谷切割深,山高坡陡,大氣降水較大(除大澤山地區外均大於700mm),強風化帶不發育,風化深度一般小於3m,降水絕大部分由地表呈洪流迅速排向下游,極少部分滲入地下,以泉或地下徑流排出,岩體富水性差。
中低山地帶植被較發育,主要為密林區和一般林區,人文活動稀少,人為污染物少,岩石風化作用及地下水的溶解作用均較弱,加之地下水交替強烈,雖然地下水富水性較差,但含鹽量低、水質好,在構造裂隙密集帶,多分布有礦泉水。
丘陵地帶主要為上述山體的余脈,地表多為岩石裸露,岩性為花崗岩、片麻岩、火山岩、砂頁岩等,山體陡峭—渾圓,岩體裂隙較發育,少部分有植被覆蓋,主要為一般林區和稀疏林區,大氣降水一般大於600mm,溝谷地段有薄層殘積層,大氣降水大部分呈洪流排向下游,部分通過裂隙或薄層覆蓋層(碎石土、砂土)滲入地下,滲入過程中過濾及凈化能力差。
丘陵地帶由於風化作用和人為活動等,水交替作用均比中低山區有利於水鹽化學作用,致使地下水中含鹽量高於低山區。在市區及城鎮附近,由於工業、生活污染源較多,污染對地下水水質起著控製作用,水中化學組分常出現異常,多項組分超標,礦化度可達1.0~1.5g/L,局部地段大於1.5g/L。
2.剝蝕準平原地質環境區
廣泛分布於膠萊盆地中的膠州、即墨、萊西境內,地貌成因類型為剝蝕準平原,地形呈較平緩的壟崗、坡地,相對高程小於20m,標高一般小於50m,岩性以中生代白堊系碎屑岩及火山岩為主,地勢較低窪處表層堆積有薄層殘坡積物,厚度一般小於5m,崗地部分多基岩裸露,其餘大部分為薄層殘坡積的碎石層、砂土、粉土類的耕植土層覆蓋,植被較發育,多以耕作地為主,土壤質地較差,表層過濾、凈化防護作用較差,大氣降水及污染物易滲入地下。
該區岩石裂隙發育,多為淺層風化裂隙及火山岩孔洞,由於粘土化使部分裂隙彌合充填,裂隙空間容量小,孔洞聯結性差,導致其富水性差,地下水埋藏較淺。由於地形起伏小,地表徑流較緩慢,水交替條件及動力條件略差,水鹽作用時間長,加之地表污染,地下水中含鹽量較高,礦化度一般0.5~1.0g/L。
3.沖、洪積平原地質環境區
分布於山前地帶及各河流中下遊河谷地帶,主要在大沽河中下游平原、白沙河—城陽河中下遊河間地塊、北膠萊河沖積平原、膠南王戈庄河、白馬-吉利河河谷平原等。地貌類型為山前沖洪積平原和河谷沖積平原,地形較平坦,微有起伏。堆積物主要為河流沖積、沖洪積形成的鬆散粉質粘土、粉土、中粗砂及砂礫石層,一般為雙層結構,上部為粉質粘土、粉土,下部為中粗砂、砂礫石層。下部為主要含水層位,厚度一般為5~15m,局部達25m,富水性較強,水位埋深一般為2~4m,最大達10m,包氣帶岩性以粉土、粉質粘土為主。
圖12-3 青島市地質環境分區圖
該區大氣降水除平度北膠萊河區為500mm左右外,其餘大部分地段為600mm左右,地表徑流較緩慢。區內植被較發育,以耕作地為主,土壤質地良好,表層土過濾、凈化能力較強。第四系孔隙水主要由大氣降水滲入補給,另有山前基岩裂隙水補給及河水滲入,地下水主要通過蒸發、開采和向下游徑流排泄。但該區是主要生產生活活動區,生活污染、工業污染及農業污染已超出「點狀污染」的范圍,構成了貫通的污染層(區)。該區地下水運動及交替緩慢,水與鬆散岩層充分接觸,相互間化學作用較強烈,加之污染物的參與及人為開採的影響,地下水中化學組分及濃度從上游山前地帶到下游濱海地帶變化較明顯,存在明顯的水化學分帶現象。地下水的礦化度由山前的0.5g/L到濱海的1.5g/L,在海水入侵嚴重地段可達3g/L以上。
4.濱海平原地質環境區
主要分布於濱海大河河口附近的條帶狀狹窄地段,地形平坦,地貌類型為濱海平原,堆積物多為粉細砂、粉土及海相淤泥構成,富水性差。地層是在海陸交互作用下形成的,地下水是海水與大陸淡水抗衡中形成的,水位埋藏淺。該區大氣降水一般大於700mm,多為散狀面流直接入海,少部分滲入補給地下水,土壤多為鹽鹼化或沼澤化,植被發育差,且多以耐鹽荒草為主。河口地帶常常是污染物集中排放及匯集地帶,污染嚴重,其他地帶多為鹽場,受海潮及下伏海相地層影響,本區地下水水質極差,化學成分極為復雜,水化學類型以Cl-Na型為主,礦化度一般大於3~5g/L,鹽場附近則大於10g/L。
Ⅶ 地熱水文地質條件
根據實地調查及區域地熱水文地質條件分析,上白堊統、古近-新近系中、基—超基性火山噴熔岩(玄武岩、橄欖岩)分布較廣,是地熱主要來源。深層可溶碳酸鹽岩及鈣質砂、礫岩經深拗陷、斷陷構造作用,是測區主要含水岩層,也是地熱資源的補給來源。上部白堊系南雄組泥岩、粉砂岩厚度較大,構成相對隔水岩層,也是儲熱蓋層。深層岩石經多起構造運動,局部次一級構造裂隙發育且切割深,加之區內地表水體極為發育,有利於大氣降水和區域河、溪水通過第四系鬆散層沿裂隙富集帶向深部滲入至含水層,故認為深層可溶碳酸鹽岩、鈣質粉砂岩的地下水,向地熱源滲透過程中均受構造控制,加速了地下水的導熱水溫上升。預測在合適的構造部位施工的鑽孔,其水量的大小取決於構造裂隙及深層岩溶裂隙的發育規模,地熱水溫的高低取決於地下深循環構造沿縱深的發育程度。
Ⅷ 環境地質條件有哪些
參照《礦區水文地質工程地質勘探規范》GB 12719-91做。
6.1.1 區域穩定性調查,收集礦區附近歷史地震資料,調查新構造活動情況,分析其是否有活動性斷裂的存在。
6.1.2 調查礦區所處社會環境(建築物的類型、密度)和自然地理環境(旅遊區、文物保護區、自然保護區等)。
6.1.3 勘探礦區調查內容
6.1.3.1 調查、收集地表水、地下水的環境背景值(污染起始值)或對照值。
6.1.3.2 對礦區開發影響范圍的滑坡,崩塌,山洪、泥石流等物理地質現象進行野外調查。
6.1.3.3 調查地質體中可能成為污染源的物質的賦存狀態、含量及分布規律。
6.1.3.4 當調查區有熱(氣)水時,應查明其分布、控制因素、水溫、流量,水中氣體及化學疽分,了解熱(氣)水補給、徑流、排泄條件。
6.1.3.5 當礦體埋深較大(垂深>500 m)應在不同構造部位選擇代表性鑽孔進行地溫測量,確定恆溫帶深度、溫度及地溫梯度。
6.1.3.6 礦區放射性調查
a. 礦區發現有放射性元素,但確認無工業價值時,應對其影響安全生產和環境污染作出評價。
b. 在鈾礦區應對有水鑽孔和地下水露頭取樣,測試水中放射性元素含量,同位素比值和化學成分,水文地球化學指標,研究其在水平與垂向的分布規律。
Ⅸ 地熱地質條件
從區域地熱地質條件分析,工作區位於魯北地熱區、魯西地熱區和沂沭斷裂帶地熱區的交會部位。
沂沭斷裂帶由昌樂縣東部經過,該斷裂帶總體走向北東10°~25°,傾角80°左右,並由4條主幹斷裂組成,自西向東依次是:鄌郚-葛溝斷裂、沂水-湯頭斷裂、安丘-莒縣斷裂和昌樂-大店斷裂。該斷裂帶是一條陡傾深達地幔的復雜活動斷裂帶,其東部的安丘-莒縣斷裂和昌樂-大店斷裂切入莫霍面達33~34km,屬超殼深大斷裂;西部的鄌郚-葛溝斷裂、沂水-湯頭斷裂切入康氏面,屬殼內較深斷裂。該斷裂帶近期活動較頻繁,據地震部門資料:自1668年以來,沿沂沭斷裂帶及其鄰近地區共發生過較大地震6次,震級5~8.5級,烈度6~12度,以上地震的震中位置都與沂沭斷裂帶有關。因此,沂沭斷裂帶是一條重要的熱源通道,能將上地幔及地殼深部巨大的熱源傳遞到地殼淺部以至地表。如在沂南銅井地區及臨沂市北部湯頭一帶,都有淺部地熱井或溫泉分布。
在北部縣城—五圖—朱劉店一帶,斷裂構造也十分發育,區內有兩條較大斷裂:朱劉店斷裂和昌樂斷裂呈北東向橫貫北部,並在東部與沂沭斷裂帶交會。在朱劉店斷裂以北地區,奧陶系灰岩頂板埋藏較淺(一般在700~1100m),上覆地層厚度較大,其中的石炭、二疊系及古、新近系為較好的蓋層。這些都為工作區提供了良好的地熱生成環境和賦存條件。據工作區東北部的朱劉店煤礦資料,在600m深的採煤巷道內地溫可達35~40℃,按該區多年平均氣溫12.6℃推算(恆溫層深度取20m),其地溫梯度為3.86~4.72℃/100m,屬地熱異常區。又據當地群眾反映:早在20世紀60年代初期朱劉店煤礦開采前,縣城東部侯家莊一帶曾有過溫泉出露,水溫約30℃左右。另在西任疃村南一帶,莊稼較鄰近地區早熟十餘天,說明該地帶地溫較高,這一帶第四系直接覆蓋於奧陶系灰岩之上,且厚度較薄,一般為20~40m,深部的地熱能直接由奧陶系灰岩通過第四繫到達地表。因此,綜合區域地熱地質條件,結合昌樂縣地質條件,地熱資源概念模型可能有兩種:①新近系、古近系及部分白堊系為蓋層(熱儲以上地層),斷裂破碎帶為熱儲及補給通道,熱源主要是深部熱傳導,屬於帶狀構造熱儲,主要分布於南部沂沭斷裂帶和五圖斷裂、喬官斷裂附近;②第四系、新近系、古近系、石炭-二疊系為蓋層,深部奧陶系灰岩為熱儲,熱源為深部地熱傳導,同時也受構造控制和影響,為層狀-帶狀復合熱儲,主要分布於五圖、朱劉、縣城及北部地區。