天津市東麗地區地溫場分布及動態特征

■蔡蕓 董路飛 田光輝 宗振海 劉東林

（天津地熱勘查開發設計院 天津 300250）

天津市東麗地區地溫場分布及動態特征

■蔡蕓 董路飛 田光輝 宗振海 劉東林

（天津地熱勘查開發設計院 天津 300250）

本文以天津市東麗區為研究區，該區構造位置位于華北準地臺之上，橫跨滄縣隆起和黃驊坳陷，滄東斷裂穿過該區。本文通過大量的鉆探和物探資料，繪制了該區的蓋層平均地溫梯度等值線圖，研究分析了地溫場的平面、垂向分布規律，主要的影響因素以及表現特征，最后結合研究區多年的動態監測資料分析了研究區地溫場的動態變化規律。

天津地熱溫度場動態征

地溫場一直是地熱開發和研究的重點，前人對于地熱的熱源，大地熱流的計算，地溫場分布的影響因素等均有了一定的研究和認識。陳墨香等在華北地熱[2]中對大地熱流值的計算，地溫場的影響因素和機理等有系統的說明，并通過實測資料分析了華北盆地大地熱流分布特征及地質意義。趙蘇明等人對天津地熱成因機理進行了系統的分析。

本文收集了東麗區八十多眼地熱井的鉆井資料和四十多眼地熱井的物探測溫資料，詳細繪制了該區域的蓋層平均地溫梯度等值線圖，研究分析了研究區地溫場的平面、垂向分布規律及影響因素，最后結合研究區多年的動態監測資料分析了研究區地溫場的動態變化規律。

1 區域地熱地質特征

研究區位于天津市南部平原區，屬Ⅱ級構造單元華北斷坳區，是中、新生代斷陷、坳陷盆地。研究區橫跨滄縣隆起和黃驊坳陷，其間分布著諸多Ⅳ級構造單元。凸起、凹陷的延伸方向和較大斷裂的走向均呈北北東（NNE）向，形成雁行式相間排列的構造格局[4]。

圖1 研究區蓋層平均地溫梯度等值線圖

滄東斷裂是研究區主要的控熱導熱構造，也是滄縣隆起和黃驊坳陷的邊界線。該斷裂總體走向NE，為西側相對上升的正斷層，傾角約30～45°，斷距1000～6000m不等。滄東斷裂對研究區的地層分布和出露形態起主要控制作用，斷裂西側為滄縣隆起，中生界至古生界地層有缺失；東側為黃驊坳陷，地層沉積齊全，埋深較大，其中發育較厚的古近系和中生界。

2 地溫場分布特征

2.1 地溫場平面分布特征

從圖1上可以看出，研究區地溫梯度高值區分布在滄東斷裂附近山嶺子至小東莊一帶，地溫梯度值普遍大于5.0℃/100m；其次是在東郊農牧場附近區域，地溫梯度值普遍大于4.0℃/100m。可見，基底起伏的形態和斷裂是研究區地溫場分布的主要影響因素。

而山嶺子至小東莊一帶不屬于基巖淺埋區，但是出現了高地溫梯度值；另外，部分靠近滄東斷裂的地熱井熱儲層溫度低于井口流溫。經研究，滄東斷裂對于基巖熱儲的導水導熱作用[3]，使得相對深部熱儲高溫流體上涌，才出現了井口流溫高于熱儲層溫度的現象。東郊農牧場附近地溫梯度高值區主要是由基地起伏形態控制的，該地區在研究區屬于相對隆起區，基巖淺埋，大地熱流傳導過程中由于元古界地層熱阻相對古生界小，熱流在傳導過程中向隆起區聚集，到新近系底的時候，隆起區地層溫度相對坳陷區高，在地溫梯度上的顯示結果為隆起區蓋層平均地溫梯度值相對較大。

此外，坳陷區蓋層平均地溫梯度值普遍小于3.5℃/100m，往東逐漸減小，且等值線稀松，梯度值變化緩慢。主要是在同一構造單元，特別是在發育巨厚蓋層的黃驊坳陷地區，巖性差異小并且遠離滄東斷裂影響范圍，地溫梯度在平面上的變化不明顯。但是在潘莊凸起內，地層發育情況受到滄東斷裂、天津斷裂、海河斷裂作用的控制，局部形成凸起凹陷地區，使得地溫梯度值在同一構造單元內不能形成規律的變化。

圖3 井溫曲線圖

2.2 地溫的垂向分布特征

地溫在垂向上的變化主要受到地層巖性的控制，隨著地層深度增加而增高的。研究區位于華北沉積盆地區，地表沉積幾百米的第四系松散土，且下覆巨厚的新近系和古近系砂泥巖地層，熱導率低，溫度變化大。往下中生界為一套砂礫巖、泥頁巖為主地層，熱導率相對較高，地溫變化相對上部地層要緩慢。而往下則為碳酸鹽巖為主的古生界、元古界地層，巖層熱導率高，地溫變化緩慢（如圖3）。

3 地溫場的動態特征分析

東麗區由于地熱地質條件優越，地熱資源豐富，其開發利用、回灌規模均達到了較大的規模。圖4為東麗區SR-29開采井連續4年的測溫曲線圖，該井年開采量為23.7萬方左右。回灌井距其約800m，年回灌量為12萬方左右。從圖中可以看出，該井不同深度地溫雖然有一定的波動，但是幅度很小，并且各年之間反復，并沒有呈現逐漸降低或增加的趨勢，說明在現狀開采回灌模式下并沒有造成熱儲層溫度下降。

P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-84-2

蔡蕓（1986～），男，畢業于長安大學水文與水資源工程專業，本科，研究方向為地熱相關方面。