地热资源是什么地质营力
1. 地热地质概况
天津市地处华北平原的东北部,环渤海中心,东临渤海,北依燕山,地势北高南低、西高东低。由北向南依次为北部山区、山前冲洪积平原区、冲积平原区、冲积海积平原区和海积平原区。评价区是天津市地热资源集中开采利用区,坐标为:东经117°00༼″～117°48ད″,北纬38°47″～39°25ཤ″,面积约4535km2。
天津地区的南区和北区地质构造特征具有明显的差异。北区,古生界及前古生界发育。构造线主体呈东西(EW)向,断裂以东西向为主导,其次为北西(NW)向、北东(NE)向及北北东(NNE)向3组断裂,断裂构造控制着地层的分布和出露形态。
南区,是中、新生代断陷、坳陷盆地。区内Ⅲ级构造单元包括一隆两坳,即沧县隆起、冀中坳陷和黄骅坳陷。隆起和坳陷及Ⅳ级构造单元凸起、凹陷的延伸方向和较大断裂的走向均呈北北东(NNE)向,形成雁行式相间排列的构造格局(图5-1)。
图5-1 天津市地质构造单元分区示意图
根据近期地热勘探资料和2006年地热井井口温度测试数据,整理、换算出评价区盖层平均地温梯度值,并绘制出等值线图5-2。从图5-2可知,地温梯度高值区基本集中在评价区几条深大断裂部位。分析其变化机理,一方面是这些深大断裂具有较强的导水导热作用;另一方面是在这些断裂带部位近几年布井较多,单井开采量及累计开采量大,开采时间又集中,形成地热资源集中开采区。因为集中开采,热储压力下降,造成了侧向补给水循环深度增加,同时也刺激深部地热流体上涌,增强了热储层中流体侧向对流作用。
天津地区4000m以浅现查明有两类热储,即以陆相沉积为主的碎屑岩孔隙热储和以海相沉积为主的碳酸盐岩岩溶裂隙热储(又称基岩热储)。孔隙热储主要有新近系明化镇组热储层和馆陶组热储层。岩溶裂隙热储主要有古生界奥陶系、寒武系昌平组以及中元古界蓟县系岩溶裂隙热储层。各热储层特征如下:
图5-2 评价区盖层平均地温梯度等值线示意图
(1)新近系明化镇组热储层特征(图5-3)
该层是本区埋藏最浅的热储层,全区普遍分布,面积约4535km2,顶板埋深276～650m,底板埋深589～1996m,平均厚度788m(图5-3)。以半胶结的粉细砂、细砂岩和杂色泥岩不等厚互层,涌水量在40～100m3/h,出水水温40～70℃,地热流体化学类型(舒卡列夫分类)为HCO3-Na,HCO3·Cl-Na和SO4·Cl-Na型,矿化度一般小于1500mg/L,局部地区大于3000mg/L,多为无 轻微腐蚀性热流体。
图5-3 明化镇组热储范围及三角剖分计算图
明化镇组物源区为燕山隆起区,属平原曲流河沉积相。由于离物源区的距离不等,且受古地貌影响,造成了不同区域明化镇组热储层特征的不同。
(2)新近系馆陶组热储层特征(图5-4)
馆陶组热储层位于明化镇组热储层之下,在沧县隆起区、咸水沽和大港区局部缺失。分布面积约3919km2,缺失面积约616km2。底板埋深988～2660m,平均厚度416 m(图5-4)。馆陶组热储层是在准平原的基础上形成的,由砂、砾组成的冲积扇和含砾、砾质砂岩夹杂色泥质岩组成的河流堆积,沉积旋回明显,整个剖面呈粗-细-粗三分性,属河流相碎屑岩沉积。该热储层可细分为馆Ⅰ砂岩热储段和馆Ⅲ砂砾岩热储段。馆Ⅰ砂岩热储段厚100～200m,出水温度55～65℃。底部馆Ⅲ砂砾岩热储段出水水温60～80℃,水量80～130m3/h,流体化学类型以HCO3-Na,Cl·HCO3-Na型为主,矿化度800～1900mg/L。
图5-4 馆陶组热储范围及三角剖分计算图
(3)奥陶系热储层特征(图5-5)
该层在沧县隆起之Ⅳ级构造单元东侧背斜核部潘庄镇—青凝候—团泊一带,万家码头、八里台以及北闸口附近地区有缺失,缺失面积约820km2,其余地区均有分布 (东西侧凹陷区奥陶系热储埋深大于4000m,不予考虑),分布面积约1616km2,顶板埋深882～3104m,平均厚度385m(图5-5)。
图5-5 奥陶系热储范围及三角剖分计算图
奥陶系热储属海相碳酸盐岩沉积建造,岩性以灰色、深灰色灰岩、白云质灰岩为主夹泥质灰岩。评价区该层热储裂隙发育段占地层总厚度的25%～59%,裂隙度2%～6.25%,渗透系数0.46～2.16m/d,该热储层在断裂附近,裂隙度较高、富水性较好,因此渗透系数高值区大体分布在海河断裂以南、天津断裂以东和白塘口东、西断裂之间的地区,单井出水量在100～200m3/h之间,井口稳定流温48～76℃,流体化学类型以HCO3·Cl-Na,SO4·Cl-Na·Ca型为主,矿化度1000～4600mg/L。
该热储层水质普遍较差,用于供暖,腐蚀性较强;供生活用水,水质不能达标,所以该热储层的地热井相对较少,开发利用强度不大。
(4)寒武系昌平组热储层特征(图5-6)
图5-6 寒武系热储范围及三角剖分计算图
该层分布在咸水沽—八里台—团泊农场以及造甲城—大毕庄—东郊农牧场一带,分布面积较小。顶板埋深950～3734m,厚度14～103m。属海相碳酸盐岩沉积建造,岩性以灰白色灰质白云岩为主。成井于该热储层的地热井仅有6眼。
评价区昌平组富水性强的地区位于海河断裂以北,沧东断裂以西的一部分,面积约285km2。该层热储裂隙发育段占揭露总厚度的6%～24%,孔隙度2.6%～5.0%,渗透系数0.389～0.554m/d,单井出水量60～100 m3/h,井口稳定流温70～80℃,流体化学类型以HCO3-Na,HCO3·SO4-Na型为主,矿化度1000～2000mg/L。
(5)蓟县系雾迷山组热储层特征(图5-7)
图5-7 雾迷山组热储范围及三角剖分计算图
蓟县系雾迷山组是天津地区沉积厚度最大的热储层,也是天津地区地热开发的最主要层位,该热储层(埋深4000m内)在沧县隆起区普遍分布,即:北至宁河-宝坻断裂,东到沧东断裂,西至天津断裂,南达天津与河北省行政交界处,热储面积1922km2,目前尚无钻孔揭穿该地层。
该热储层在评价区沿白塘口西断裂3～5km带宽内直接与上伏新近系热储层接触,是该热储层的浅埋区,顶板埋深最浅为912 m,向西埋深逐渐加深。最深大于4041m,最大揭露厚度1278.52m。
该层岩溶裂隙发育,储存空间大,单井涌水量较大,沿白塘口西断裂,形成一条单位出水量6～12 m3/h·m的富水区。
总之,雾迷山组热储层具有分布稳定、厚度大(＞2000m)、埋深适中(1500～3500m)的特点。其岩溶裂隙发育受埋藏条件和区域构造控制,现有钻井资料显示,4000m之下岩层坚硬,孔隙、裂隙不发育。4000m以浅层面裂隙、风化裂隙、构造裂隙、岩溶孔隙裂隙发育,储存能力强,地热流体垂向循环活跃。该层热储裂隙发育段占揭露总厚度的6%～69%,孔隙度1%～5.8%,渗透系数0.49～2.81m/d,在不同地区差异较大,其中渗透系数高值区出现在沿沧东断裂、海河断裂、白塘口西断裂分布的裂隙发育的地区。流体化学类型以Cl·HCO3·SO4-Na,Cl·SO4·HCO3-Na和Cl·SO4-Na型为主,矿化度1700～2100mg/L,局部出现大于5000mg/L矿化度高值区,总硬度300mg/L, pH值7.5左右。
2. 地热资源的主要来源是什么
地热资源是世界上最古老的能源之一｡据测算
3. 地热资源主要来源于哪里
地热资源是世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全部煤炭储量版的1.7亿倍。权每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。地球本身像一个大锅炉，深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下，这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集，如果达到可开发利用的条件，便成了具有开发意义的地热资源。
地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。
4. 地热资源是指什么样的能源
1970年后，复在广东丰顺、河北怀来、天津制和西藏等地曾进行地热发电、建筑物采暖、农业温室采暖、温水育种、灌溉等多方面试验性开发工作，取得一定成果。
利用资源涉及到能量转化的问题，比如水能，就是把水能转化为发电机转轴的动能再通过发电机转化为电能。地热能主要是热能，现阶段主要还是用它来取暖，发电嘛，现在利用地热的很稀少，主要利用煤，水能，潮汐能，风能和核能。。
5. 地热资源是怎样形成的
地球内部有巨大的热能，仅按目前可供开采的地下3千米范围以内的地热资源计算，就相当于2.9万亿吨煤炭资源。地下热能的总量约为地球上贮存全部煤的能量的1.7亿倍。地球内部的热能，是地球在漫长的演变过程中积累起来的。地球在演化过程中所积累的能量，有外来能和地球本身的内能，起主导作用的是岩石中所含的铀、钍、钾、锕等放射性元素，在衰变过程中所产生的热能。
地表以下分散的地热资源在一定的地质条件下富集起来，就形成了可以利用的地热资源。地下温度随着深度的加深而逐渐增高，在常温层以下，平均每深100米，温度增高3℃，在地壳15千米以下，地热增温率逐渐减小。因此当地表水下渗受热，或是地下水与地下炽热的岩体相接触，就变成地下热水或蒸汽。如果地下热水沿着断层或裂隙上升到地表，就形成了温泉、热泉、间歇泉、沸泉和热水湖等多种地热资源。
地壳中地热资源的分布是不均匀的，但分布是有规律的。世界上已发现的高温地热区，绝大多数分布在环太平洋带和地中海至喜马拉雅带的板块构造边缘地带。这些地带地壳不稳定，地壳内部的热能易从这些薄弱地带传到地表，因而地热能比较丰富。我国已发现的温泉有2600多处，其中西藏有水热活动区600多处，地热资源很丰富。我国东南沿海和西藏、云南一带，有许多温泉和热泉，是地热资源丰富的地区。我国东南沿海，包括台湾省在内，是属太平洋地热带，而我国的西藏和云南等地，是属地中海至喜马拉雅地热带。
西藏羊八井地热发电站
6. 地热资源形成的地质背景与特征
中国大陆属欧亚板块的一部分。它的东侧为岛弧型洋-陆汇聚边缘，西南侧为陆-陆碰撞造山带，是由许多不同时期的古板块(如华北、华南、塔里木、哈萨克斯坦、西伯利亚等)经碰撞、增生和拼接而成的，这些不同的拼合块体有着不同导热储特性。从东到西，中国地壳厚度和平均布格重力异常呈现三个台阶面，其间有两个明显的地壳厚度和布格重力梯度陡变带:一条是大兴安岭-太行山-武陵山梯度带，另一条是六盘山-龙门山-乌蒙山梯度带(图1-1，图1-2)。
自古生代以来，中国大陆构造演化经历了陆洋分化对立阶段、石炭纪—二叠纪软碰撞转化阶段和中新生代盆山对峙发展阶段，中生代以来大陆连为一体，盆山格局的演化与发展控制着各地区热储条件的演化与发展。多旋回构造运动与多期盆地叠加塑造出不同的地热田。上述构造的演化，伴随着不同时期的岩浆活动，形成了不同岩性和结构的地层，使得我国大地热流值的分布具有明显的规律性(图1-3)。据《中国地热资源———形成特点和潜力评估》(陈墨香，汪集旸等，1994)，我国大地热流值可分为五个构造区(图1-4;表1-1)。在这五个大地热流构造区中，以西南构造区为最高，达70～85mW/m2;西北构造区最低，为43～47mW/m2;华北-东北构造区平均热流值为59～63mW/m2，与全国平均值接近;华南构造区平均热流值为66～70mW/m2，比全国平均值略高;中部平均热流值40～60mW/m2。西南地区，沿雅鲁藏布江缝合带，热流值较高(91～364mW/m2)，向北随构造阶梯下降，到准格尔盆地只有33～44mW/m2，成为“冷盆”。我国东部是台湾板块地缘带，热流值较高，为80～120mW/m2，越过台湾海峡到东南沿海燕山期造山带，降为60～100mW/m2，到江汉盆地热流值只有57～69mW/m2。显示出由现代构造活动强烈的高热流地带向构造活动弱的低热流地带递变的特征。另外，在大型盆地中，大地热流值分布同基底的构造形态直接相关，隆起区为相对高热流区，坳陷区为相对低热流区。
图1-1 厚国地壳中度分布图(据袁学诚等，961)
续表
(据田廷山等，2006)
我国中、新生代盆地总面积340×104km2。其中，盆地面积大于5×104km2的大型盆地有9个，1×104km2的中型盆地有39个(图1-9)。我国由东到西盆地的热储条件是由好变差，东部盆地为多层热储层叠置的“热”盆地，中部盆地则为热卤水盆地，西部盆地基本为“冷”盆地。从南到北，山地由高温水带到低温水带。
(2)隆起山地对流型地热资源
隆起山地指中新代以来构造活动以隆起为主，现代地形以山地为骨架的地区，包括山间断陷盆地及河谷地带。热水沿深大断裂带形成和分布，一般为开放的脉状深循环对流系统，也有层状断块沿断层溢出的传导-对流系统，多以泉的形式排泄溢出。我国绝大多数水热区的地表热显示以单个泉点或泉群的形式出现，少数地区则有沸泉、沸喷泉、喷气孔和水热爆炸等多种形式并存。《中国地热资源及其开发利用》(田廷山、李明朗等，2006)，根据我国山地的构造特征和水热活动强度，把隆起山地对流型热储划分为现代板块碰撞带高温热储、断褶山地深断裂中温热储、断块岩溶山地中低温热储、第四系火山余热中温热储和褶断高原山地低温热储(表1-4)。按照温泉出露的情况，我国有四个水热活动密集带:①藏南-川西-滇西水热活动密集带;②台湾水热活动密集带;③东南沿海地区水热活动密集带;④胶、辽半岛水热活动密集带。
我国隆起山地对流型地热资源主要分布于藏南-川西-滇西和台湾地区，中低温地热资源主要分布于东南沿海地区和胶东半岛。隆起山地型地热资源的形成与构造关系密切。我国位于欧亚板块的东部，为印度板块、太平洋板块和菲律宾海板块所夹持，新生代以来，我国西南侧，由于印度板块与欧亚板块相碰撞，形成藏南地区聚敛型大陆边缘活动带;在东侧，由于欧亚板块与菲律宾海板块相碰撞，形成台湾岛中央山脉两侧的碰撞边界。这两条碰撞边界及其邻近地区的特性虽有差异，但均是当今世界上构造运动最强烈的地区之一，并共同呈现高热流异常，具有产孕育高温地热资源必要的地质构造条件。远离板块边界的板内广大地区，构造活动性减弱或为稳定块体，热背景正常以至偏低，水热活动随之减弱，一般形成中低温地热资源，其中绝大多数为低温地热资源。隆起山地型地热资源的形成与岩浆活动关系密切。我国低温温泉大多与碳酸盐岩分布区相吻合，而较高温的温泉则大多数出露于非碳酸盐岩区或碳酸盐岩与花岗岩岩体的接触边界上。据《中国温泉资源》(黄尚瑶等，1993)，将中国温泉资源地质类型划分为三类六型，其形成特征见表1-5。
7. 地热地质条件
从区域地热地质条件分析,工作区位于鲁北地热区、鲁西地热区和沂沭断裂带地热区的交会部位。
沂沭断裂带由昌乐县东部经过,该断裂带总体走向北东10°～25°,倾角80°左右,并由4条主干断裂组成,自西向东依次是:鄌郚-葛沟断裂、沂水-汤头断裂、安丘-莒县断裂和昌乐-大店断裂。该断裂带是一条陡倾深达地幔的复杂活动断裂带,其东部的安丘-莒县断裂和昌乐-大店断裂切入莫霍面达33～34km,属超壳深大断裂;西部的鄌郚-葛沟断裂、沂水-汤头断裂切入康氏面,属壳内较深断裂。该断裂带近期活动较频繁,据地震部门资料:自1668年以来,沿沂沭断裂带及其邻近地区共发生过较大地震6次,震级5～8.5级,烈度6～12度,以上地震的震中位置都与沂沭断裂带有关。因此,沂沭断裂带是一条重要的热源通道,能将上地幔及地壳深部巨大的热源传递到地壳浅部以至地表。如在沂南铜井地区及临沂市北部汤头一带,都有浅部地热井或温泉分布。
在北部县城—五图—朱刘店一带,断裂构造也十分发育,区内有两条较大断裂:朱刘店断裂和昌乐断裂呈北东向横贯北部,并在东部与沂沭断裂带交会。在朱刘店断裂以北地区,奥陶系灰岩顶板埋藏较浅(一般在700～1100m),上覆地层厚度较大,其中的石炭、二叠系及古、新近系为较好的盖层。这些都为工作区提供了良好的地热生成环境和赋存条件。据工作区东北部的朱刘店煤矿资料,在600m深的采煤巷道内地温可达35～40℃,按该区多年平均气温12.6℃推算(恒温层深度取20m),其地温梯度为3.86～4.72℃/100m,属地热异常区。又据当地群众反映:早在20世纪60年代初期朱刘店煤矿开采前,县城东部侯家庄一带曾有过温泉出露,水温约30℃左右。另在西任疃村南一带,庄稼较邻近地区早熟十余天,说明该地带地温较高,这一带第四系直接覆盖于奥陶系灰岩之上,且厚度较薄,一般为20～40m,深部的地热能直接由奥陶系灰岩通过第四系到达地表。因此,综合区域地热地质条件,结合昌乐县地质条件,地热资源概念模型可能有两种:①新近系、古近系及部分白垩系为盖层(热储以上地层),断裂破碎带为热储及补给通道,热源主要是深部热传导,属于带状构造热储,主要分布于南部沂沭断裂带和五图断裂、乔官断裂附近;②第四系、新近系、古近系、石炭-二叠系为盖层,深部奥陶系灰岩为热储,热源为深部地热传导,同时也受构造控制和影响,为层状-带状复合热储,主要分布于五图、朱刘、县城及北部地区。
8. 什么是地热资源包括哪些
地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源
，其功能多，用途广，不仅是一种洁回净的能源资源，答可供发电、采暖等利用，而且还是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源，同时还是宝贵的医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水水源。
地热资源按温度可分为高温、中温和低温三类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在，叫高温地热；90℃—150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在，
叫中温地热；温度大于25℃、小于90℃的地热以温水（25℃—40℃）、温热水（40℃—60℃）、热水（60℃—90℃）等形式存在，叫低温地热。高
温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界，即火山、地震、岩浆侵入多发地区，著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部，我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。
9. 什么是地热资源
地热资源是指能够为人类经济地开发利用的地球内部的热资源,也是一种清洁能源。
地球是一个巨大的热库，它由地壳、地幔和地核组成。我们知道越往地下温度越高，地热就是指地球内部蕴藏的能量。从地球表面往下正常增温梯度是每1000米增加25—30℃，在地下约40公里处温度可达到1200℃，地球中心温度可达到6000℃。
由于构造原因，地球表面的热流量分布不匀，这就形成了地热异常，如果再具备盖层、储层、导热、导水等地质条件，就可以进行地热资源的开发利用。
所谓地热资源就是以水为介质把热带到地表的温泉水。我国不少地方都有温泉出露，著名的小汤山温泉就是其中之一。目前我们对北京地区已进行了40多年的地热资源勘探研究，用钻探手段我们可以把地下几千米的热水，即温泉带到地表，这就是地热资源开发。
地球是一个巨大的热库，它由地壳、地幔和地核组成。我们知道越往地下温度越高，地热就是指地球内部蕴藏的能量。从地球表面往下正常增温梯度是每1000米增加25—30℃，在地下约40公里处温度可达到1200℃，地球中心温度可达到6000℃。
由于构造原因，地球表面的热流量分布不匀，这就形成了地热异常，如果再具备盖层、储层、导热、导水等地质条件，就可以进行地热资源的开发利用。
所谓地热资源就是以水为介质把热带到地表的温泉水。我国不少地方都有温泉出露，著名的小汤山温泉就是其中之一。目前我们对北京地区已进行了40多年的地热资源勘探研究，用钻探手段我们可以把地下几千米的热水，即温泉带到地表，这就是地热资源开发。
10. 地热资源的特点是什么
地热来资源按温度可分为源高温、中温和低温3类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在，叫高温地热；90～150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中温地热；温度大于25℃、小于90℃的地热以温水（25～40℃）、温热水（40～60℃）、热水（60～90℃）等形式存在，叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界，即火山、地震、岩浆侵入多发地区，著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部，我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。