冀中坳陷束鹿凹陷地热系统成因模式

作者：高楠安; 汪新伟^*; 梁海军; 杜利; 毛翔; 罗璐; 王婷灏

来源：高校地质学报, 2022, 28(06): 920-932.

DOI：10.16108/j.issn1006-7493.2021014

• 地热系统
• 成因模式
• 资源量评价
• 束鹿凹陷

地热系统内部地质要素特征分析是建立其成因模式的基础，也是后期研究地热资源赋存特征和资源量评价的依据。结合前人研究成果和区内地热钻井资料，通过对冀中坳陷束鹿凹陷地热系统“源、储、通、盖”主要地质要素分析，建立了其概念模型，并开展了地热资源量评价。束鹿凹陷为一新生代发育在渤海湾盆地冀中坳陷内的典型的箕状凹陷，接受可能来自于其下深部地壳结构约20 km处低阻体的热源供给。新近系馆陶组砂岩热储和奥陶系碳酸盐岩热储分别构成了两套独立的地热系统。其中，馆陶组砂岩热储全区稳定分布，底板埋深介于1100～2000 m，储层厚度约为200～320 m，孔隙度约在15%～35%之间，渗透率最高可达1200 mD，热储底板温度在57～78℃；奥陶系碳酸盐岩热储受箕状凹陷边界断裂的控制呈单斜状倾伏，埋深1800～6000 m，储层厚度100～550 m，孔隙度2%～18%，渗透率0.5～50 mD，地热水井口温度在75～92℃。两套地热系统由西边太行山的大气降水沿着地层不整合面和断裂运移通道进行补给，通过深部热传导和局部热对流增温后，在储层中富集形成地热水。上覆松散的第四系沉积和明化镇组河流相碎屑岩沉积厚300～1400 m，热导率0.9～1.8 W/(m·K)，构成了良好的区域盖层。束鹿凹陷地热资源量评价结果表明，馆陶组砂岩地热系统含244.430×108 GJ，奥陶系岩溶地热系统含203.752×108 GJ，总量合计448.182×108 GJ，折合标煤15.296×108 t。年开采地热资源量满足的供暖面积可达1.106×108 m2，开发潜力巨大。