山东省莱阳城区东部地热资源特征与前景分析

赵辉绩 韩艳超

摘要：笔者在从事山东省莱阳城区东部地热资源勘查过程中，认为该区热异常明显，有良好的勘查潜力。因此，在结合相应地质工作及采样分析数据基础上，对该区地热水的地质特征、化学特征及成因进行了较详细的探讨，以期为该区后续的相关勘查工作及开发利用提供基础。

关键词：山东省莱阳城区东部；地热资源；特征与前景

引言

地热资源作为绿色能源之一，已被广泛应用于采暖、热供水、医疗、旅游、娱乐及养殖等领域和行业中。山东省莱阳城区东部特殊的地质构造背景形成了丰富的地下水资源。山东省莱阳城区东部作为省内地热异常区之一，其地热水多受断裂控制，具有巨大的开发利用前景。

1.区域地热资源特征

工作区位于莱阳市城区东部约2km处，西起吴格庄，东至周格庄，北起胡家庄，南至祝家庙。区域内地热资源较少，仅有即墨东温泉一处地热资源。该温泉位于工作区南约58km处，虽然距离较远，但其地质条件与本区大致相同，可作为类比对象。

1.1即墨东温泉区一般特征

即墨东温泉出露点呈NE向展布，出露面积0.5km²，均自然溢出，无喷涌现象。温泉水温度一般为30～60℃，高者为90～93℃。矿化度11g/L左右，地热水化学类型为Cl—Na·Ca水。单井最大涌水量1019m³/d。

1.2即墨东温泉区地质特征

出露地层主要为大面积的早白垩世沉积岩系（莱阳群）及火山沉积岩系（青山群），另有第四系。温泉热水赋存于莱阳群节理裂隙发育的长石石英砂岩中。有呈小岩株状及脉状产出的中生代燕山晚期侵入岩分布，另有早白垩世青山期潜安山岩。

即墨东温泉区NE向与NW向断裂构造发育，位于NE向温泉-沧口断裂与NW向东夼-水泊断裂的交汇部位，是主要的控水控热断裂构造。

1.3即墨东温泉区水文地质条件

即墨东温泉区与NE向温泉-沧口断裂具有极其密切的关系，该断裂及其平行相交的断裂，接受本地和山区汇集的大气降水，成为地下水环流的径流系统。

即墨东温泉热储为“断控型”热储，北东向温泉-沧口断裂为控水控热的主导性构造，而北西向断裂对其的切割、错位是导致温泉出露的重要空间条件。

2.热储特征及地热成因预测

地热田的形成必须具备一定空间规模的热储和隔热性能良好的盖层，稳定的热源和连通通道，简称储、盖、源、通四大要素。根据工作区地热地质条件，对上述四大要素进行简要分析，并对其成因作出简要论述。

2.1热储层地质特征

通常将埋藏于地下、具有一定有效空隙度和渗透性、储存有一定的地热流体可供地热开发的地质建造称为热储。区内多组断裂的存在说明构造活动比较强烈，长期的构造活动，在岩层内形成断裂破碎带，为地下水的储存运移提供了空间，有利于地下水的深循环，接受来自于地壳深处大地热流传导的热能；本区的可控源音频大地电磁测深资料表明，在东林格庄北东侧地下1500m有一低阻区域，并向北部延伸，推断此处可能含水，初步确定该处地热异常区1500m处的热储层为白垩系莱阳群底部的砂砾岩。

2.2盖层地质特征

该热储的上覆地层有两种：上层为白垩系青山群，岩性主要为火山碎屑岩、安山岩及安山质角砾熔岩，岩石致密，坚硬；下层为白垩系莱阳群，岩性主要为砾岩、砂岩及粉砂岩，岩石致密，完整。两种地层岩石孔隙、裂隙均不发育，具有较好的隔热保温性能，可作为地下热水的盖层。

2.3地热成因预测

地热田按其热源可分为两类，一类是由于岩浆活动形成的高温地热田，另一类是通过深大断裂沟通深部热源、与地热流体对流产生地热异常形成的中低温地热田。本次工作所预测的地热田属于第二类，即地热田的热源来自地壳深部的热流传导。

区内北东向的F1断裂具有导水、导热性能，是地热田地热流体的主要补给通道。西北部的裸露区接受大气降水入渗补给，同时接受地表河流水的渗漏补给，沿北东向的F1构造破碎带深部向南西方向迳流，并沿途加热，在北西向F3断裂阻隔下，地下水位沿破碎带迅速抬升，储存于白垩系莱阳群的破碎砂砾岩带中，形成地热田。后经地下迳流方式向西南排泄并逐步降温。

3.地热资源勘查远景区评述

根据上述确定的地热勘查远景区预测依据，通过对工作区遥感地质解译、地热地质调查、地温梯度测量及地面物探等资料的综合分析研究，预测区内的地热勘查远景区为工作区中北部F1断裂东CSAMT圈定的低阻富水区。

该地热勘查远景区位于工作区西中北部青山后村北区域，该范围内及其周围增温带起始温度大于12.50℃，地温梯度在2.78℃/100m左右，推测1500m深度地温大于50℃，面积约1.33km²。

该远景区位于1：5万地热遥感解译推断的地热异常区内，通过本次地热地质调查，确定了F1、F3两条断裂的位置、产状及平面分布；通过CSAMT控制的F11、F12断裂与视电阻率剖面控制的M1、M2断裂均与F1、F3断裂相吻合，证明了该断裂的真实性以及具有较好的深度延伸，据物探资料推测，断裂破碎带发育深度可达1500m以上；该区位于丘陵区的地势较低范围中，南部多为第四系松散岩类，中部为白垩系莱阳群曲格庄组，岩性主要为含火山物质的河流相沉积的紫、红色砂岩、含砾砂岩，北部为白垩系青山群八亩地组，岩性多为安山质角砾岩、安山岩，该区热储层主要沿F1断裂呈带状分布。

结论

第一，工作区位于鲁东热储区之胶东热储分区，区域上地热异常的形成与断裂构造关系密切，地热系统均为深循环对流型，热储多呈深埋带状分布在构造破碎带及裂隙带附近，岩性较为复杂，有沉积岩、火山岩、侵入岩等。

第二，区内地质条件较为复杂，通过机民井测温及浅层地温测量工作，未发现地热露头，在本次测量深度内，增温带起始深度为17.00-20.80m，起始温度为12.20-14.30℃。

第三，根据地热地质调查，基本查明了工作区内地层、构造、岩浆岩的基本特征。根据地热遥感解译、地热地质调查、测井、浅层地温测量、视电阻率联合剖面测量及CSAMT工作，确定了该地区地热资源勘查远景区：位于普查区中北部F1断裂东CSAMT圈定的低阻富水区。该地热勘查远景区位于普查区西北部青山后村北区域，该范围内及其周围增温带起始温度大于12.50℃，地温梯度约为2.78℃/100m（参考8#测温井），推测1500m深度地温大于50℃，面积约1.33km²。

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