馬正孔
摘 要:地熱資源是一種清潔能源,開發潛力巨大。本文對山東省省內的地熱資源分區及特征進行了分析,并分析了影響地熱資源分布的相關因素,對山東省地熱資源分區進行了評價,旨在進一步推進山東省地熱資源的探查與開發。
關鍵詞:山東省;地熱資源;特征
中圖分類號:P641 文獻標志碼:A
1 山東省地熱資源分布及其特征
山東省目前的地熱資源分布主要以齊河——廣饒斷裂帶為界,主要地熱資源分布如圖1所示。
數據來源:《山東省新能源和再生能源中長期規劃》。
魯東山地丘陵地層相對古老,板塊構造相對活躍,熱儲層主要是火成巖和變質巖,厚度基本上控制在50m~280m,并且基本上為60℃~90℃的中高溫溫泉。
魯中山地丘陵區域分布有大量的天然露頭溫泉和人工揭露地熱資源點,地熱埋深在200m以下,基本上都是60℃的中溫溫泉。
魯西平原地區地熱資源分布范圍位居山東省之首,現有的人工揭露地熱資源上百處。
魯北地熱區為平原,地熱資源分布較廣,基本上都是層狀熱儲層,垂直表現為多層熱儲結構,埋深都在1000m~2000m,溫度控制在40℃~110℃。
2 地熱資源分布影響因素
魯東地區地熱資源主要是古老底層加上活躍板塊構造,新生代地質構造活動比較明顯,大量的基性巖漿、酸性巖漿噴出產生的熱量形成了該區域的地熱資源。
魯中沂沭地熱區主要是地震多發區,再加上主干斷裂等斷裂活動形成了大量的地壘和地塹,當然還與花崗巖入侵圍巖蝕變帶、新生代噴發安山巖有關。
魯西地熱資源主要是寒武-奧陶碳酸鹽層,熱源成因主要受該區域活動性斷裂構造控制,在斷裂構造影響下,該區域局部出現深循環地熱資源。
魯北地熱資源主要是新生代碎屑沉積物不斷地擠壓之后形成的重力壓縮熱能,同時該區域的石油資源所提供的化學應熱也為熱源形成提供了必要條件。
3 山東省地熱資源分區評價
3.1 山東省區域控熱地質條件
如圖2所示,自然出露的地熱點熱儲層整體埋深相對較淺,例如自然出露的地熱資源集中度最高的魯東一帶,基本上熱儲層頂板埋深都在50m以下,區域大氣降雨會沿著斷裂帶或者是不同巖體接觸帶滲進地層深處,之后經過深部圍巖加熱再沿著通道上升到淺部地層,最終形成區域地層熱異常現象,所有的地熱點基本上都集中在山前平原地帶、溝谷地帶以及山間盆地區域。
3.2 山東省區域水文地質條件
魯西北地熱資源區域屬于松散型巖孔隙水含水層發育,所以地下水都處于孔隙間,再加上砂層厚度較大,所以基本上都是多層組合構造,地下水主要以垂直運動為主。
魯中南地熱資源區域屬于發育塊狀斷裂,地下水運動受構造控制比較明顯,含裂隙水變質巖分布區主要位于斷塊凸起位置,斷塊凹陷位置主要是含裂隙溶水寒武—奧陶系分布區,含水層與地基構造線方向保持一致。
魯東地區燕山期巖漿活動比較頻繁,在巖石風化裂隙和構造裂隙作用下,該區域裂隙水含水層比較豐富,再加上該區域地層分布不均勻,導致裂隙發育程度存在差異,故而富水性存在較大差異。
3.3 山東省區域地熱儲特征
魯西北熱儲層主要是碳酸鹽巖系石灰巖、白云巖類巖溶-裂隙孔隙以及巖石的古風化殼,地熱儲受該區域巖性、基地構造以及巖石埋藏深度影響較大,屬于低溫熱水地熱資源,區域的熱儲低溫相較于其他區域更加均勻。
魯東地區熱儲層基本上呈現點狀分布,多處于兩組斷裂交匯處或者不同巖體接觸帶,該區域熱儲埋藏相對較淺,熱儲水溫動態變化相對較小,熱儲層頂板埋深基本上在50m以下,厚度在50m~380m;
魯中南熱儲層的形成與地層組合有很大關系,主要為斷裂帶狀和層狀熱儲,熱儲層相對比較穩定,分布面積非常大,頂板埋深在200m~600m,深部高溫條件下和圍巖之間的化學成分作用比較明顯,所以該區域熱水成分比較復雜。
結語
地處楊子板塊與華北板塊碰撞地區的山東省具有良好的儲熱條件和豐富的地熱資源,地熱熱儲的分布非常廣泛,已探知的不同類型的地熱資源就有4個。在未來的發展中應該加強對地熱資源的重視,進一步推進山東省地熱資源的開發,推進可再生能源的發展。
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