河北汤泉地热田成因与资源潜力评价

【摘要】：地热能是可再生能源中最具竞争力的资源之一，实现地热资源的可持续开发利用，是当今中国也是世界地热产业所面临的最为关键的问题。汤泉地热田位于河北省遵化市西北部，为山前丘陵地貌，地热资源丰富。汤泉地热早在元、明、清时代就已开始利用，然而对于汤泉地热田的研究还处于初步阶段。本文基于当前汤泉地热资源开发中存在的勘查评价程度低等问题，以及遵化清东陵管理委员会开发利用地热资源的实际需要，通过野外地质调查、地球物理勘查、地温测量、水文地质试验、热流体地球化学与同位素分析等工作手段，对该区地热资源的成因和潜力进行了系统研究。 研究认为：（1）汤泉地热田的热储层主要为区域内出露的大面积片麻岩，在茅山以南至果庄子，片麻岩厚度约为0~1000m，且风化严重，裂隙发育；地热田盖层为第四系粘土、粉质粘土和粉砂，地层很薄，一般小于4m。地温异常区域位于汤泉福泉宫和疗养院一带，异常中心呈两极分布，地热异常中心50m埋深水温为51～54℃，100m埋深水温可达60～67℃。（2）汤泉地热田属中低温对流型地热系统，地热田在其以北的山区接受大气降水补给，补给高程下限约为935m；地热流体在深循环过程中于正常的大地热流背景下被围岩逐渐加热，热储温度约为130℃，循环深度约为4800m，在汤泉福泉宫至疗养院地热异常一带，断裂构造切割花岗岩体，使得深部地热流体沿断裂上涌，混合并加热赋存于蓄水构造中的片麻岩裂隙水。（3）汤泉地区地下水的pH值为7.83~8.29，属弱碱性水；TDS平均为639.4mg/L，属淡水。在热异常中心及其附近，地下水水化学类型为SO4-Na型，在热异常区外围，地下水中Ca2+、HCO3-离子含量逐渐增加。（4）汤泉调查区范围热储中热量为9.11×1016J，折合标准煤3.11×106t；可回收资源量约为2.28×1016J，折合标准煤7.78×105吨；热储含水层热流体静储量为2.26×108m3，每日可开采量约为4709m3。 【关键词】：河北汤泉 地热田成因 资源潜力评价
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P314
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-14
• 1.1 选题依据9-10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.3 研究目的及研究内容11-12
• 1.4 主要实物工作量12-14
• 第2章 研究区概况14-27
• 2.1 地理概况14-15
• 2.2 区域地质特征15-22
• 2.2.1 地层15-18
• 2.2.2 侵入体18-20
• 2.2.3 构造特征20-22
• 2.3 地球物理特征22-24
• 2.3.1 磁场特征22
• 2.3.2 重力特征22-24
• 2.3.3 物探资料的综合解释24
• 2.4 水文地质特征24-27
• 2.4.1 水文地质条件24-26
• 2.4.2 基岩水井特征26-27
• 第3章 地温场特征27-38
• 3.1 地温场测量27-35
• 3.1.1 测温原理28-32
• 3.1.2 测温结果32-35
• 3.2 地温场分布35-37
• 3.3 地温场控制因素37-38
• 3.3.1 蓄水构造37
• 3.3.2 导热构造37-38
• 第4章 汤泉地热田成因模式38-46
• 4.1 热源分析38-39
• 4.2 热水补给来源分析39-45
• 4.2.1 水化学与稳定同位素特征39-42
• 4.2.2 热补给高程42-43
• 4.2.3 热水氚年龄初步分析43-44
• 4.2.4 热储温度预测44
• 4.2.5 地热水循环深度44-45
• 4.3 成因模式45-46
• 第5章 地热资源计算及开发潜力评价46-62
• 5.1 地质概念模型46-47
• 5.2 地热资源量计算47-52
• 5.2.1 计算方法47
• 5.2.2 参数的取得47-51
• 5.2.3 计算结果51-52
• 5.3 热储流体资源储量计算52-57
• 5.3.1 计算方法52
• 5.3.2 参数的确定52-57
• 5.3.3. 地热流体静储量57
• 5.4 地热资源开发潜力评价57-62
• 5.4.1 开采井设计57-58
• 5.4.2 设计钻孔出水量的确定58-62
• 第6章 汤泉地热开发利用前景62-65
• 6.1 地热资源开采现状62
• 6.2 地热开发利用存在的问题62-63
• 6.3 地热资源开发利用的建议63-65
• 第7章 结论与建议65-67
• 7.1 结论65-66
• 7.2 建议66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 附录 个人简历72

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