太原盆地西温庄隆起地热田地质特征.doc

 ·专题综述 · 太原盆地西温庄隆起地热田地质特征 (太原理工大学矿业工程学院 、山西省地质工程勘察院) 鹰 ① 贺 摘 要 太原市小店区西温庄地热田为低温地热资源 ,地处山西台背斜太原盆地中段 。从西温 庄地热田的地质构造方面 ,论述了热储层的特征 ,介绍了地热田的盖层 、热储层 、热源及水化学类型 , 并对地热田的储量进行了计算 ,为地热田的开发利用提供了基础资料 。 关键词 西温庄 ;隆起 ;热储层 ;热源 ;开发利用 ;措施 中图分类号 : TD132 文献标识码 : B 文章编号 :1672 - 0652 (2010) 06 - 0047 - 03 太原市小店区西温庄地热田位于汾渭盆地地热 带 。中低温地热资源丰富 ,地热田盖 、储 、通 、源等地 热地质条件良好 ,为层状分布的中低温地热田 ,深层 岩溶发育和富水性相对均一 ,开采深度小 ,单井开采 热水量大 ,属开采经济的宜开采的地热田 ,有开发利 用的资源基础 。 1 地质构造 从大地构造单元看 ,西温庄地热田所处的太原盆 地是一个典型的新生代断陷盆地 。从总体格局上 ,依 据基底埋深的不同 ,新生界沉积发育程度的差异以及 基底时代的不同 ,太原盆地可以分为北段 、中段和南 段 。三给地垒和田庄断裂带可作为这三段的分界线 , 中段东南部 ,即亲贤地垒南至田庄断裂之间为西温庄 隆起 。 西温庄隆起是太原东山背斜向盆地的延伸部 ,由 于位于背斜轴部 ,断裂构造十分发育 ,这些断裂对西 温庄隆起形态和结构以及地热地质条件影响较大的 有东边山 断 裂 带 、亲 贤 地 垒 、汾 河 断 裂 带 和 田 庄 断 裂带 。 1) 汾河断裂带是由 2～3 条相互平行 、走向近南 北的正断层组成 ,为晋源凹陷与西温庄隆起的交界 ; 在盆地中段太原地区附近 ,这条断裂带的位置大致和 汾河现代河床位置一致 ,并构成盆地中心地堑 ,成为 凹陷中心槽 。汾河断裂为至今仍在活动的新断裂 ,为 岩溶热水富集和流通的有利地段 。 2) 田庄断裂大致由 2 条较大的断裂组成 。其北 侧的断层为走向 N E 的南倾正断层 ,断距大于800 m , 断层牵引现象明显 ,产状上缓下陡 ,倾角 35°左右 ( 向 下变陡) 。该断层具有多次活动性 ,后期活动逐渐穿 过了新生界 。南侧的断层 ,断距较小约 130 m ,走向 与北侧断层平行 ,为上缓下陡的高角度正断层 ,倾向 南东 。 3) 太原东边山断裂带是东山和太原盆地的分界 断裂带 。主要由东山弧形断裂 、马庄和许西 - 西吴断 裂带组成 。为新生界活动断裂 。 西温庄隆起内基底埋深变化较大 ,其西南倾伏端 基底呈一个比较平缓的背斜 (隆起) 形态 ,基底为三叠 系 ,中奥陶统灰岩地层埋深在 1 200 m 之下 ,形成和 西山灰岩地层完全断开 、和东山岩溶系统有微弱联系 的热储结构 。西温庄地热田地质模型剖面示意图见 图 1 。 2 热储特征 西温庄地热田北部与亲贤地垒相接 ,南东以田庄 断裂为界与清交凹陷相连 ,西部以汾河断裂为界与晋 源凹陷毗邻 ,东部以田庄断裂及小店与榆次行政边界 为界 ,地热田面积 48 . 6 k m2 。 1) 盖层 。为巨厚的石炭 、二叠 、三叠系砂页岩煤 系地层 ,总厚在 400～1 100 m 左右 ,其上为第四系松 散岩层 ,其岩性为黄土 、粉质黏土 、黏土 、少量砂层及 砂砾石厚 134～ 500 m 。该地热田盖层厚度较大 ,分 布比较稳定 , 隔水 、隔 热性 能 良好 , 具 备良 好的 盖 层 条件 。 作者简介 :贺 鹰 女 1977 年出生 2002 年毕业于中国地质大学 助理工程师 太原 030024 ① 图 1 西温庄地热田地质模型剖面示意图 2) 热储层 。该地热田热储层主要为中奥陶统 上 、下马家沟组碳酸盐岩 。上 、下马家沟组中上段为 质纯的灰岩 ,岩溶裂隙发育 ,富水性 、透水性良好 ,其 底部的泥灰岩及角砾状泥灰岩 ,基本不含水 ,其厚度 应于扣除 , 则热储层总厚为 200 m 左右 。热储层温 度 60 ～75 ℃左右 ,平均 63 ℃。单井产热水量 700 ～ 1 500 m3 / d 。 3) 热源 。居里等温面的高低 ,反映了地热源的 热流值大小 ,是判断地下热状态的物理面 。山西居里 等温面总体上是一条北东向的隆起带 ,其轴线与山西 断陷盆地的轴线基本重合 ,在盆地内居里等温面位于 中地壳的上部 ,而且该部位具有低速高导温度高 ( 达 到 600 ℃) 等物理特性 ,因此 ,在此部位可能为半熔融 体或含水破碎带 ,使盆地地区形成地热异常区 。 4) 水化学类型 。西温庄地热田属于低温地热资 源 ,水化学类型及一些标