淄博市地?zé)豳Y源及開發(fā)利用

■譚肖波　徐源　薄本玉

（山東省地礦工程勘察院　山東　濟(jì)南　252000）

淄博市地?zé)豳Y源及開發(fā)利用

■譚肖波徐源薄本玉

（山東省地礦工程勘察院山東濟(jì)南252000）

在總結(jié)地?zé)岬刭|(zhì)條件的基礎(chǔ)上，將淄博市地?zé)豳Y源類型劃分為沉積盆地型和構(gòu)造盆地型，主要熱儲(chǔ)層為新近紀(jì)館陶組、古近紀(jì)東營(yíng)組和奧陶紀(jì)馬家溝組，闡述了各熱儲(chǔ)層的熱儲(chǔ)特征，估算了地?zé)豳Y源量。根據(jù)地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀及地?zé)岬刭|(zhì)條件，將全市地?zé)豳Y源勘查劃分為重點(diǎn)勘查區(qū)、一般勘查區(qū)和遠(yuǎn)景勘查區(qū)，并提出開發(fā)保護(hù)建議。

淄博市地?zé)豳Y源熱儲(chǔ)勘查區(qū)劃

1　區(qū)域地質(zhì)背景

淄博市地處山東省中部，轄張店、淄川、博山、周村、臨淄五個(gè)區(qū)和桓臺(tái)、高青、沂源三個(gè)縣，面積5938km2。南部沂源縣為山區(qū)，為沂河之源，以魯山為界，魯山以北至膠濟(jì)鐵路以南為淄博向斜盆地，膠濟(jì)鐵路以北由山前沖洪積平原過(guò)渡到黃泛平原。大地構(gòu)造上以齊廣斷裂為界，北南跨華北坳陷區(qū)和魯西隆起區(qū)兩個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元。淄博向斜盆地內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北東、北西、南北向斷裂發(fā)育為主，地層自上而下發(fā)育第四系、新近系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系、石炭系、奧陶系，奧陶系灰?guī)r埋藏較深，且有較大斷裂構(gòu)造發(fā)育，使淄博向斜盆地成為以?shī)W陶系灰?guī)r為主要熱儲(chǔ)層的地?zé)豳Y源儲(chǔ)集區(qū)。北部華北平原沉降區(qū)，新近系—古近系地層厚度大于3000m，構(gòu)成了以碎屑巖為熱儲(chǔ)的地?zé)豳Y源儲(chǔ)集區(qū)。

2　地?zé)岬刭|(zhì)條件

2.1地?zé)豳Y源類型及分布

淄博市地?zé)豳Y源的分布受地質(zhì)條件、斷裂構(gòu)造控制作用明顯，根據(jù)存儲(chǔ)條件及地溫場(chǎng)成因，以齊廣斷裂為界，北部為沉積盆地型地?zé)釁^(qū)[1]，南部為構(gòu)造盆地型地?zé)釁^(qū)，根據(jù)地?zé)岬刭|(zhì)條件的差異，又將構(gòu)造盆地型地?zé)釁^(qū)分為向斜盆地型地?zé)醽唴^(qū)和斷陷盆地型地?zé)醽唴^(qū)兩種類型。

2.1.1沉積盆地型

分布在齊廣斷裂以北華北平原區(qū)，南到齊廣斷裂，北至淄博市行政界線。主要熱儲(chǔ)層為新近紀(jì)館陶組和古近紀(jì)東營(yíng)組，熱儲(chǔ)呈層狀，分布面廣，巖性、厚度呈規(guī)則變化，構(gòu)造條件比較簡(jiǎn)單，以傳導(dǎo)熱為主，為傳導(dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)。

2.1.2構(gòu)造盆地型

分布于齊廣斷裂以南的淄博向斜盆地和沂源斷陷盆地，根據(jù)鉆孔測(cè)溫、已有地?zé)峋Y料及區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)，綜合確定南部將奧陶系頂板埋深400m作為南部邊界。主要熱儲(chǔ)層為奧陶紀(jì)馬家溝組，屬巖溶裂隙型熱儲(chǔ)層，兼有層狀和帶狀熱儲(chǔ)特征，彼此存在成生關(guān)系，地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，地?zé)豳Y源的分布和形成受構(gòu)造控制作用明顯，以對(duì)流傳導(dǎo)型為主、兼有傳導(dǎo)型，為深循環(huán)對(duì)流型為主、兼?zhèn)鲗?dǎo)型地?zé)嵯到y(tǒng)。

2.2主要熱儲(chǔ)層特征

2.2.1新近紀(jì)館陶組孔隙熱儲(chǔ)

頂板埋深600～850m，底板埋深800～1400m，地層厚度400～700m，熱儲(chǔ)含水層厚度累計(jì)50m左右，單層厚1.0～30.0m，含水層巖性以細(xì)砂巖為主，粗砂巖和中細(xì)砂巖次之，地?zé)崃黧w溫度為40～50℃，地?zé)崃黧w單井產(chǎn)量在480～960m3/d，局部地段小于480m3/d，地?zé)崃黧w化學(xué)類型為Cl—Na型，礦化度5g/L左右。

2.2.2古近紀(jì)東營(yíng)組孔隙-裂隙熱儲(chǔ)

頂板埋深800～1400m，地層厚度大于400m，熱儲(chǔ)含水層厚度累計(jì)90m左右，單層厚1.10～40m，含水層巖性以中細(xì)砂巖為主，細(xì)砂巖次之，地?zé)崃黧w溫度為53～74℃，地?zé)崃黧w單井產(chǎn)量780～2246m3/d，地?zé)崃黧w化學(xué)類型為Cl—Na型，礦化度6～15g/L左右。

2.2.3奧陶紀(jì)馬家溝組巖溶裂隙熱儲(chǔ)

熱儲(chǔ)層主要為奧陶系馬家溝組，巖性以灰?guī)r為主，厚90～600m。頂板埋深一般在400～2000m，適宜開采。該類熱儲(chǔ)溶隙—裂隙發(fā)育程度隨深度增加變?nèi)酰煌瑯?gòu)造位置的水溫、水質(zhì)、水量有較大差異。

2.3熱儲(chǔ)概念模型

2.3.1沉積盆地型地?zé)釁^(qū)

本區(qū)位于華北平原沉降區(qū)，第四系、新近系、古近系呈層狀分布，其中新近紀(jì)館陶組和古近紀(jì)東營(yíng)組埋藏較深，分布穩(wěn)定，含水層巖性以中細(xì)砂巖為主，加上上覆巨厚的第四系和新近紀(jì)明化鎮(zhèn)組作為保溫蓋層，構(gòu)成理想的熱儲(chǔ)層；第四系和新近系以砂質(zhì)粘土和泥巖為主，熱導(dǎo)率低，地殼深部的熱量不易散發(fā)，是良好的熱儲(chǔ)蓋層；地殼深部的熱流以正常的地溫傳導(dǎo)向上傳遞為主，一部分沿?cái)嗔褞蛏蟼鬟f；熱水的來(lái)源主要為沉積物形成時(shí)保存下來(lái)的沉積水。因此具備儲(chǔ)蓋通源四要素，可概化成沉積盆地傳導(dǎo)型水熱傳導(dǎo)交換系統(tǒng)。

2.3.2構(gòu)造盆地型地?zé)釁^(qū)

本地?zé)釁^(qū)蓋層為新生界第四系和新近系、中生界侏羅系和三疊系、古生界二疊系和石炭系；熱儲(chǔ)為奧陶紀(jì)馬家溝組灰?guī)r；正常的大地?zé)崃鳛闊嵩?，?nèi)部深大斷裂是地?zé)崴c深部熱源溝通的通道，山區(qū)降水入滲補(bǔ)給經(jīng)深循環(huán)徑流加熱是地?zé)崴闹匾a(bǔ)給來(lái)源。根據(jù)區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件，又分為向斜盆地型地?zé)醽唴^(qū)和斷陷盆地型地?zé)醽唴^(qū)。

3　地?zé)豳Y源開發(fā)利用與保護(hù)建議

（1）根據(jù)目前地?zé)峋碧角闆r，建立以高青縣城區(qū)為樣板的示范開發(fā)區(qū)，經(jīng)處理后的地?zé)崴蜔岜眉夹g(shù)可建成一個(gè)集供暖、洗浴、休閑、種植、養(yǎng)殖等于一體的示范樣板，達(dá)到以點(diǎn)帶面，輻射全市及至全省的地?zé)崽菁?jí)利用示范基地[7]。

（2）淄博向斜盆地地?zé)釁^(qū)，開采熱儲(chǔ)層以?shī)W陶系灰?guī)r為主，地?zé)峥砷_采量補(bǔ)給來(lái)源主要為南部山區(qū)深循環(huán)徑流，補(bǔ)給途徑漫長(zhǎng)，應(yīng)有規(guī)劃性、保護(hù)性地進(jìn)行開發(fā)。

（3）編制地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃，實(shí)行總量控制開發(fā)。

（4）建立地?zé)峋畡?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)管理，防范地面沉降、資源衰減等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）淄博市地?zé)豳Y源類型可分為沉積盆地型和構(gòu)造盆地型兩種，構(gòu)造盆地型又可劃分為向斜盆地型和斷陷盆地型。

（2）淄博市地?zé)豳Y源具有勘探和開發(fā)意義的熱儲(chǔ)層主要為新近紀(jì)館陶組、古近紀(jì)東營(yíng)組和奧陶紀(jì)馬家溝組。

（3）淄博市地?zé)豳Y源為低溫地?zé)豳Y源，富含多種礦物元素，可廣泛用于采暖、理療、洗浴等。

（4）應(yīng)加大地?zé)崮茉吹木C合利用技術(shù)，加大供暖及農(nóng)業(yè)利用比例，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以資源為基礎(chǔ)，以產(chǎn)業(yè)為依托，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，為淄博市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

[1]陳墨香.華北地?zé)?[M].北京:科學(xué)出版社,1986.

[2]張保健,高繼雷,鹿波,胡秩嘉.高青縣城區(qū)地?zé)豳Y源及開發(fā)利用 [J].山東國(guó)土資源,2008,24(11):30-33.

[3]李鐸,武強(qiáng).南定地?zé)崽锍梢蚣坝绊懸蛩靥接?[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,31 (1):53-57.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-414-1

譚肖波（1980～），男，學(xué)士，水工環(huán)高級(jí)工程師，環(huán)境工程專業(yè)。