江西芦溪县南部大地热流特征

江西省芦溪县南部地区地热资源丰富,但地热地质研究程度较低,大地热流测量工作进行的较少,制约着区域地热资源勘查开发。本文以芦溪县南部的新泉和石溪为研究区,结合钻孔岩心热物性测试和地温测井等分析了研究区岩石热导率、地温场、热源机制的特征。研究区岩石热导率平均值为2.063~6.176W/(m·K),热导率最高的为硅质石英岩,可作为良好的导热岩体。大地热流平均值为76.39 mW/m^(2),远高于中国内地地区的平均值62.5 mW/m^(2),该地区具有较高的热背景值。花岗岩放射性生热率平均值为2.16μW/m^(3),不属于高产热型岩体,放射性生热对地表热流贡献较小,热源来源为地壳深部供热。研究区构造活动强烈,深大断裂和次级断裂发育,为地下热水的深部循环提供了良好的导热和导水通道。本研究可为武功山地区的地热资源开发提供重要启示。

川东地区大地热流及其对地热资源评价的启示

大地热流是揭示一个地区的温度空间展布、地热资源形成和赋存条件的综合性评价指标。川东地区大地热流的研究十分薄弱,制约着对该地区地热资源潜力及展布的认识。本文首先利用4口钻井178个系统稳态测温数据和25口钻井76个试油温度数据,计算得到了川东地区的地温梯度和大地热流,再利用一维稳态热传导方程计算得到川东地区下二叠统栖霞—茅口组热储的地温,最后明确栖霞—茅口组发育的地热资源类型及潜力。结果表明:川东地区地温梯度在16.0~21.3°C/km之间,平均为(18.3±1.59)°C/km;大地热流值在44.3~67.7 mW/m^(2)之间,平均为(55.5±6.0)mW/m^(2),具有构造稳定区的低温型地温场特征。栖霞—茅口组是川东地区最重要的热储,主要发育中-低温型地热资源,其中,低温型地热资源主要发育在西南构造分区;中温型地热资源主要发育在东南构造分区、东北构造分区及西北构造分区。结合热储特征,可以得出川东地区栖霞—茅口组具有形成丰富地热资源的热储和地温条件。该成果可为川东地区的地热资源勘探评价提供重要的地热信息。

基于机器学习松辽盆地大地热流计算与特征分析

大地热流是地球内部热量在地表的直接显示,对地热资源评估具有极高的参考价值,由于传统利用钻井技术的热流测定方法既昂贵又困难,至今松辽盆地仍未能实现高质量、高分辨率的大地热流测量。机器学习是一种用于数据分析的技术,它可以识别数据中的模式并将其用于自动计算未知数据。本文引入机器学习方法来计算区域大地热流。这项研究基于全球大地热流实测数据与地质构造数据,首先采用了Kriging回归算法和机器学习算法计算某已知热流分布区域的大地热流,并计算了均方根误差和相关系数,表明机器学习算法能获得误差更小、相关度更高的结果。随后使用机器学习方法计算了松辽盆地的大地热流值。计算结果显示盆地中部大地热流最高,以大庆、松原之间的区域为中心呈环状向外逐渐变低,中心区域大地热流超过80 mV/m2。该结果与区域实测地温梯度测量结果具有良好一致性,为进一步分析松辽盆地地热资源分布规律提供参考。最后,利用Sobol方法进行地质特征灵敏度分析,量化各参数的影响。本文的研究表明机器学习方法在大地热流值计算方面具有较高的研究和应用价值。

淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

为了探索淮南矿区地热地质特征和矿井深部热害防治对策,系统收集和分析了淮南矿区钻孔井温测井资料,基于近似稳态测温数据,拟合了测温孔孔底温度校正曲线,对简易井温测井钻孔孔底温度进行了校正;采用浅钻孔测温法,对井下巷道围岩温度进行了测定;计算了各井田的地温梯度,并结合110块煤系地层煤岩样品的热导率测试结果,计算得出淮南矿区的大地热流值,编制了淮南矿区现今地温场、地温梯度和大地热流分布图,在此基础上,系统论述了该区现今地温场、地温梯度和大地热流的展布趋势以及煤系岩石的热物理性质,探讨了地温场分布的构造控制作用,并对矿区地热资源进行了评价。研究结果表明:①淮南矿区测温井底温度恢复与静井时间符合指数函数关系,并据此建立了简易井温测井钻孔孔底温度变化的校正公式;②淮南矿区地热参数表现为地温梯度为1.00~4.00 ℃/hm,平均值为2.8 ℃/hm;大地热流值变化在31.87~92.68 mW/m 2 ,平均值为65.50 mW/m 2;-500 m水平平均地温为29.96 ℃,-1 000 m水平为41.84 ℃,-2 000 m水平为69.62 ℃;岩石热导率在0.37~5.22 W/(m·K),平均值为2.93 W/(m·K);③平面上地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为西低东高、南低北高的分布趋势;④矿区现今地温场和大地热流分布主要受控于地质构造,表现为褶皱型、逆掩断层阻热型和导水断层传热型3种构造控温模式;⑤基于地热资源评估,该区热储层地热资源量为2.32×10 16 kJ,可采热能储量为2.64×10 15 kJ,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×10 13 ~1.26×10 13 kJ/a,是一个可再生的低温热源,潜在效益显著。研究成果为淮南矿区深部煤炭开发热害防治和地热资源综合开发利用提供了地质依据。加强煤矿区深部地热资源和矿井余热资源的评价、利用研究,应是煤矿区可持续发展的方向之一。

中国地热学研究之进展

简要回顾我国地热研究的历程，详细评述和归纳我国大地热流测试和其地质、地球物理的涵义，以及地热资料分布特点和其形成机制研究的进展，最后指出我国地热学的发展方向。

中国地热研究的回顾和展望

回顾新中国建立以来地热研究的历程，大体上分为３个阶段：５０年代及６０年代为初创阶段，７０年代为初步发展阶段，８０年代以来为重要进展阶段．着重评述了近１０年地热研究所取得的进展，对大地热流测试及其地质－地球物理的涵义，地热系统分布的基本特点及其形成的机制，地热与地震的关系和地球动力学中某些地热学问题的主要研究结果进行归纳．最后，展望我国今后地热研究工作的开展．

新疆地热资源成因类型及控热模式分析

新疆地热成因类型主要有断裂构造型、沉积盆地型及煤层自燃型3种。采用归类统计分析方法,结合全疆典型地热区(带、点)地热资源分布规律及赋存规律等,将区域地质构造、次级构造、大地热流背景及热源、地热水源流体等确定为地热系统形成机制的主控因素,总结出5类地热系统控热模式,为指导地热资源勘探工作具一定借鉴作用。

四川盆地大地热流特征及热储系统类型

四川盆地地热资源类型多、储量大,可利用总量位居全国第3位,具备地热资源开发利用的基础。为进一步明确盆地的热体制对区域地热能资源评估的作用,根据四川盆地内钻井的基本地热参数与盆地构造演化过程,系统研究了盆地热流分布及主控因素、热储系统类型以及有利地热资源分布。研究结果表明:①四川盆地沉积地层的热结构分为3种,分别为受控于基底热流背景与裂陷槽岩石热导率差异的加里东阶段热结构;受控于峨眉大火成岩省玄武岩喷发及盆地拉张作用的海西阶段热结构;受盆缘强烈造山运动形成的中新生代热结构。②提出了震旦纪—早寒武世与晚二叠世—中三叠世封闭型层控热储系统与开放型断褶热储系统2类、3种热储系统类型。③明确了断裂带深循环地热资源、强构造背景下的异常高温地热资源与早期深埋地热资源3类有利地热资源类型及其优势分布区。结论认为,四川盆地地热资源勘探开发潜力巨大,取得的认识对四川盆地地热资源的勘查与评价具有重要的促进和推动作用。

湖北省干热岩地热资源赋存条件及远景分析

“缺煤、少油、乏气”是湖北省能源的基本特点,能源供需压力较为紧张。干热岩作为地热资源的重要组成部分,具有清洁、稳定、可再生的能源优势。但湖北省干热岩研究较为滞后,研究基础薄弱。基于湖北省区域地温场特征、热源条件、热传导通道以及储盖特征的分析,初步认为湖北省东部大别山罗田地区和江汉盆地沔阳凹陷东南部嘉鱼地区具有干热岩成藏条件,并通过对区内大地热流特征、地表地热显示、地温梯度异常、莫霍面和居里面埋深、断裂构造、(隐伏)酸性岩体以及盖层分布等干热岩赋存条件的综合分析,结合已有元素地球化学、水化学以及物探资料,提出了湖北省罗田地区和嘉鱼地区分别具有高放射性产热型和沉积盆地型干热岩成因模式,可作为干热岩远景区,为下一步开展干热岩地热资源调查与评价提供依据。

基于大地热流的郯庐断裂带(安徽段)构造控热探讨

通过对岩石热物性参数及井温实测,叠合计算得到的郯庐断裂带(安徽段)地温梯度介于2.00~3.75℃/100m、大地热流值变化范围50~100 mW/m2,均呈中部高南北低趋势,地温场、热流场的异常分布格局极具相关性。运用地球系统科学分析表明:研究区地热资源受郯庐断裂带构造控制,热源来自地幔热流、地壳热流(岩石放射性生热)、岩浆活动的残留热、热流体对流热和断裂活动生热。受郯庐断裂带构造的影响,大地热流异常区的低温地热资源(20~90℃)沿主干断裂走向呈规律性分布,地下水深部循环过程中受热源影响,δD、δ^(18)O同位素值因分馏作用随温度降低而变小。温泉中的3H测试均值为2.97,地下热水的3H测试值多数小于2.0 TU,表明地热流体为1950年以前补给的地下水。

中国地热资源类型和特征探讨

为了更好地分析和研究地热资源的分布特征和富集规律,评价资源,优选有利区,需要对我国地热资源的类型和特征进行总结,对地热资源进行区划研究。本文在以往水文地质、地热地质、地球物理、大地构造研究的基础上,从中国大地构造演化与地热资源成藏特征出发,对我国地热资源类型和特征进行了初步探讨。认为我国水热型地热资源可分为隆起山地对流型(火山型、深循环型)和沉积盆地传导型(中、新生代断陷盆地型,中、新生代坳陷盆地型和中生代坳陷盆地型);火山型多分布于板块边缘、板块活动边缘,利用方向以发电为主;断裂-深循环型和区域性深大断裂关系密切,可用于采暖、发电等;中、新生代断陷盆地型一般位于板内裂谷地区,以中、低温地热资源为主,利用方向主要为供暖;中、新生代坳陷盆地型一般实用意义小;中国地热资源的分布与中国岩石圈、上地幔动力学演化密切相关,区域构造又控制、影响了地热流体的运移、富集和成藏,可以将其简单的划分为7个成矿域15个成矿带(区)。

孤岛油田馆陶组热储地热资源开发利用分析

孤岛油田蕴藏丰富的中、低温地热资源,对其进行合理的开发利用,对推进该区新、旧热能转换,促进地方经济发展具有重要意义。在总结以往勘探成果的基础上,查明了孤岛油田为大地热流高值异常区,平均值为72.62 mW/m^2。重点研究馆陶组热储地热地质条件,查明了馆陶组下段热储厚度为106~145 m,平均孔隙度约为30%,热储温度为75.5~82℃,单位降深涌水量为3.71~10.55 m^3/(h·m),是地热资源开发的有利目标热储。采用热储法估算区内馆陶组下段热储中蕴藏的地热资源量为3.745×10^(18)J,折合标准煤量1.28亿t,地热水储存量约为60.87×10~8m^3;采用开采强度法估算的该区地热水允许开采量约为253万m^3/a,可支持供暖面积约100万m^2。

我国陆区大地热流测量新进展与新认识

大地热流值是开展地热研究的基础关键参数。本文在分析历次汇编热流数据的基础上,对2016年以来作者实测(260组)与收集筛选(112组)的热流数据特征进行了说明与分析。新增大地热流数据共372组,在空间上有效填补了西南、西北和东北地区的大片测点空白,提高了东部地区热流测点密度,同时将高质量测点数据占比提升至86.3%,较历次汇编的热流数据在覆盖范围、测点密度、数据质量等方面均有较大提升。依托以上热流数据统计得出我国陆区大地热流平均值为63.8 mW/m^(2),高于第四次汇编时的全国平均值,其中大部分一级、二级构造单元热流平均值均有提高,青藏高原各构造单元热流平均值则相对降低。典型地热系统热流数据统计显示,高热流背景的存在可明显提高传导型地热资源的分布范围与对流型地热系统的显示温度,但不是两类地热资源形成的控制因素。基于最新成果,对青藏高原低热流区域范围增大、华北平原早期热流“高估”、长白山热流指示岩浆囊存在等现象与问题进行了讨论,指出我国现有热流测点仍相对较少,随着大地热流值测量技术方法的不断更新与规范以及测点数量质量与覆盖范围的进一步提升,以往对各区域地热分布特征的定性与定量认知可能需要重新审视。以上成果加深了对全国及各区域地热背景的认识,可为区域地热基础研究及资源勘查提供更好的支撑。