山東省鄆城縣城區(qū)地?zé)豳Y源調(diào)查評價

冷旭勇　白新飛　何強(qiáng)

[摘要]本文首先闡述了地?zé)豳Y源的開發(fā)利用現(xiàn)狀，然后以山東省鄆城縣為例，從地層巖性、熱儲特征及埋藏條件等幾個方面分析了鄆城城區(qū)的地?zé)岬刭|(zhì)條件，根據(jù)地?zé)豳Y源計算結(jié)果，評價了地?zé)崽镆?guī)模，評價了地?zé)崴|(zhì)量，并建議合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源。

[關(guān)鍵詞]地?zé)豳Y源 鄆城 地?zé)岬刭|(zhì)條件 評價

[中圖分類號]P314 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-286-1

1前言

地?zé)崾侵竵碜缘叵碌臒崮苜Y源。我們生活的地球是一個巨大的地?zé)釒欤瑑H地下10千米厚的一層，儲熱量就達(dá)1.05×1026焦耳，相當(dāng)于9.95×1015標(biāo)準(zhǔn)煤所釋放的熱量[1]。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，鄆城蘊藏著豐富的地?zé)豳Y源，地質(zhì)構(gòu)造條件、熱儲地質(zhì)條件都比較有利，是開發(fā)地?zé)豳Y源的有利地段。加強(qiáng)對該地區(qū)地?zé)豳Y源勘查與開發(fā)，對促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

2國內(nèi)外地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀

早在人類文明之初，世界上許多國家的人們就利用溫泉洗浴和清洗衣物。在20世紀(jì)，地?zé)崮茉词状伪淮笠?guī)模開發(fā)利用于取暖、工業(yè)加工和發(fā)電[2]。

據(jù)史料記載，我國開發(fā)利用地?zé)嵋延?000多年的悠久歷史，是世界上利用地?zé)豳Y源較早的國家之一。早在公元前500～前600年的東周時代，孔子的弟子就有關(guān)于地?zé)岬挠涊d。目前我國地?zé)豳Y源主要應(yīng)用于高溫地?zé)岚l(fā)電、中低溫地?zé)嶂苯永煤蜏\層地溫能利用，其中中低溫地?zé)嶂苯永弥饕诘責(zé)峁┡?、理療保健、洗浴和旅游度假、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)溫室種植和灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、礦泉水生產(chǎn)等方面。在全國地?zé)崴梅绞街?，供熱采暖?8.0%，理療洗浴與娛樂健身占65.2%，種植與養(yǎng)殖占9.1%，其他占7.7%。

國外地?zé)豳Y源開發(fā)利用也受到了各國的重視，從1904年首次地?zé)岚l(fā)電成功，地?zé)崮艿纳虡I(yè)性開發(fā)利用已有一個世紀(jì)歷史。目前，美國、日本、意大利、冰島、新西蘭、印度、菲律賓等世界上地?zé)豳Y源豐富且開發(fā)利用好的國家，地?zé)嵩谡麄€國民經(jīng)濟(jì)中也已起到了一定作用。如冰島全國87%供暖全部靠地?zé)?，僅此一項每年可節(jié)約1.3億美元。

3地?zé)岬刭|(zhì)條件

3.1地質(zhì)構(gòu)造及地層巖性

本區(qū)在構(gòu)造單元上屬華北地塊（I級）、魯西地塊（Ⅱ級）、魯西南潛隆起區(qū)（Ⅲ級）、菏澤-兗州隆起（潛、斷）的次一級構(gòu)造單元巨野成武潛凹的北部。區(qū)內(nèi)斷裂主要有鄆城斷裂、曹縣斷裂和巨野斷裂等，其中鄆城斷裂和曹縣斷裂為新近活動斷裂，是良好的地?zé)嵬ǖ馈?/p>

區(qū)域上多被第四系覆蓋，地層由老到新主要為：寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、石炭二疊紀(jì)、侏羅白堊紀(jì)、古近紀(jì)、新近紀(jì)和第四系。

3.2水文地質(zhì)條件

根據(jù)地下水時代埋藏條件和水力性質(zhì)，本區(qū)分為第四系松散巖類孔隙潛水和淺層承壓水。潛水和淺層承壓水含水層的分布具有一定的規(guī)律性，從古河道到古河道間帶含水層由較厚的單層，逐漸變?yōu)檩^薄的多層結(jié)構(gòu)，含水顆粒由粗變細(xì)，且底板埋藏深度由深變淺。地下水流向主要受氣象水文、地層和構(gòu)造影響，自西向東運移出境。區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給，主要來源于大氣降水，黃河及黃河故道的側(cè)滲補(bǔ)給。徑流條件受地形因素的影響較為明顯，區(qū)內(nèi)地形坡度小，故水力坡度也小，地下水運動滯緩，水位淺。

3.3熱儲特征及埋藏條件

3.3.1熱儲特征

《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB11615—2010）中關(guān)于地?zé)豳Y源溫度分級規(guī)定：25-40℃為溫水，40-60℃為溫?zé)崴?0-90℃為熱水。據(jù)此，區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源為溫?zé)帷珶崴偷蜏氐責(zé)豳Y源。根據(jù)地?zé)崴馁x存條件和水理性質(zhì)，區(qū)內(nèi)熱儲呈層狀結(jié)構(gòu)。

本區(qū)為奧灰層狀熱儲。奧陶系馬家溝組（OM） 巖性為一套純灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r互層的組合，熱儲層厚度600～1000m。據(jù)該項目施工的DR1探采結(jié)合孔測井資料，含水層厚度率在11.80%左右，孔隙度為12.93%，滲透率為1.06×10-14m2，熱儲溫度47.5℃。

本區(qū)熱儲埋藏深度適中，小于或近1500m，單井出水量40～200m3/h，井口水溫40～65℃，局部可達(dá)70～80℃，水化學(xué)類型為SO4—Ca型。

3.3.2埋藏條件

本區(qū)奧陶系熱儲頂板埋深700～1300m，石炭二疊系、新近系、第四系共同組成熱儲蓋層，蓋層巖性由多層粘性土、砂性土、砂層、粘土巖、泥巖組成，隔熱性能好，為良好的熱儲保溫層。奧陶系灰?guī)r經(jīng)歷構(gòu)造運動，加上風(fēng)化剝蝕和溶蝕作用，形成斷裂、裂隙和破碎帶。在奧陶系地層中，孔隙裂隙發(fā)育，是深層地?zé)崴w循環(huán)運移的通道，溶洞是奧灰?guī)r溶裂隙儲熱的空間。區(qū)內(nèi)熱源主要是大地?zé)崃?。區(qū)內(nèi)水源除沉積地層沉積時保留下來的封存水和沉積水外，絕大部分為沉積地層形成后，大氣降水垂直入滲經(jīng)深部循環(huán)補(bǔ)給的地下水。

工作區(qū)熱儲層具有埋藏較深，水量豐富、水質(zhì)清澈，水溫較高等特點，具有很高的開發(fā)利用價值。

4地?zé)豳Y源計算與評價

4.1單井產(chǎn)能

本項目所施工的DR1井，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行了產(chǎn)能測試，當(dāng)水位降深為12.68m時，出水量為160.67m3/h，溫度為47.5℃。涌水量、動水位穩(wěn)定，產(chǎn)能測試結(jié)束38h后恢復(fù)到初始水位，恢復(fù)較快，說明熱儲層富水性較好，地?zé)崴难a(bǔ)給充分，徑流條件良好。

4.2地?zé)醿α坑嬎?/p>

本次工作依據(jù)施工的探采孔結(jié)合野外調(diào)查結(jié)果，按《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》（GB/T 11615—2010）的規(guī)定，采用熱儲法進(jìn)行計算。

經(jīng)計算，調(diào)查區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源總量為14.317×1017J，折合標(biāo)準(zhǔn)煤48.85×106 t，熱儲中儲存的水量QL為19.336×108m3；區(qū)內(nèi)允許可采地?zé)崴Y源量為4.906×106m3/a。經(jīng)計算此地?zé)崽锏漠a(chǎn)能為23122.33KW（可利用儲量計算年限為100年），此地?zé)崽镆?guī)模為中、低溫中型地?zé)崽铩?/p>

4.3地?zé)崴|(zhì)量評價

DR1地?zé)崃黧w為腐蝕性水，鍋垢很多，碳酸鈣結(jié)垢中等。DR1地?zé)崃黧w對混凝土具有中腐蝕性，DR1地?zé)崃黧w中的Cl-對長期浸水環(huán)境的鋼筋混凝土中的鋼筋為微腐蝕性，對干濕交替環(huán)境的鋼筋混凝土的鋼筋為弱腐蝕性。

該地?zé)崃黧w中氟、鍶達(dá)到礦水命名濃度，偏硅酸達(dá)到礦水濃度，可命名為氟水和鍶水，具有較高的理療價值和保健作用。

5結(jié)束語

鄆城地?zé)豳Y源十分豐富，熱水中含有多種對人體健康有益的微量元素，具有較高的理療保健價值，而且水量大，分布廣泛，越來越受到重視，可應(yīng)用于多種行業(yè)。因此，應(yīng)積極、合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源，對鄆城的城市發(fā)展將有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]李玲，李想.中國地?zé)崮茉蠢矛F(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息.2011，26：11.

[2]林麗，鄭秀華，等.地?zé)崮茉蠢矛F(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].資源與產(chǎn)業(yè)[J].2006，8（3）： 20-23.

[3]冷旭勇，白新飛等.山東省鄆城縣城市規(guī)劃區(qū)地?zé)豳Y源普查報告[R].山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院.