咸阳顺昌钻井地热井

郭宝东

[摘 要]在道义盆地进行地热资源勘探与开发有着优越的先决条件，本次地热勘查工作首先整理、收集工作区已有的区域地质、物探等资料，利用比较成熟的大地电磁法、重力等物探手段，结合区域地质资料，历时一个半月的时间，最后完成在沈阳市道义盆地的地热勘查。

[关键词]道义盆地；MT；地热资源；勘探与开发

中图分类号：P314 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0238-01

1、引言

地热资源是一种环保新型能源，得到各级政府的高度重视。地热能源的开发对城市建设和地区经济发展具有极大的推动作用，国内有多个城市开发深层地热田，并已取得显著的经济效益和社会效益。

2、地质概况

本区所处的大地构造位置为胶辽台隆（Ⅰ1）、铁岭—靖宇台拱（Ⅰ11）与华北断坳（Ⅰ13）之接合部，与铁岭—靖宇隆起（Ⅰ11）内的凡河凹陷（Ⅰ31-3）相毗邻，属下辽河断陷北段，为中新生代时期中国大陆边缘活动带的组成部分，属太平洋构造域（任纪舜等，1980）。本区受中新代时期中国东部大陆边缘活动带作用，在沈阳北部形成新城子盆地、道义盆地和蒲河盆地，这三个盆地统称沈北盆地。其基底为中元古代长城—蓟县期海相沉积岩，与凡河凹陷连为一体。

2.1 地层

道义盆地为新生代古近系断陷沉积盆地，它是继承于中元古代蓟县期大甸子海相沉积盆地之上，中生代以来断裂构造作用使之断陷沉积而成。其内分布第四系、新近系与古近系陆相碎屑岩和少量火山碎屑岩熔岩，自新至老叙述如下：

第四系：包括全新统和更新统两套地层，覆盖全区，厚度10-110 m，以蒲河两岸最为发育。

新近系（N）和古近系（E）：由两个统四个组组成，它是道义断陷盆地内的主要地层。

蓟县系：该系岩石应该是道义盆地的基底，也是本区勘查地热的目的层—热储层。蓟县系内的铁岭组，洪水庄组和雾迷山组的白云岩或燧石条带白云质大理岩是值得关注的。

2.2 构造

道义盆地为中新生代断陷盆地，受区域断裂构造控制，以NNE走向为主。其盆地内断裂断层也很发育，虽然地表无任何迹象，但经过多种物探方法测量，发现北东、北西，近东西和近南北走向的断裂。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩不发育。

3、水文地质特征

道义盆地地下水（浅层）的特征与蒲河水系和地形的相辅相成的关系，盆地内含水层基本可分浅层地下水和深层地下水两种。浅层地下水如前边列表所叙，主要为第四系松散堆积层（含冲积、洪积等）的孔隙水及少量的空隙水和裂隙水，含水层由砾、卵石及中粗砂等组成，蒲河两侧治安屯—道义一带可称为蒲河河谷盆地强富水段。据前人测量地下水埋深1-5 m，单井涌水量1500-1700m3/d，渗透系数40-110 m/d，影响半径80-200 m，矿化度小于0.5g/L。本区另一个浅层地下水含水层为第四系下部为冰碛层，分布在大辛屯、进步、马古家子一带。这两个含水层是本区民用水井和农用机井水的主要来源。

本区的深层地下热水，是本次勘查的主要目标物。该盆地的隔水层为新生界和元古界的泥质、泥炭质岩层。阻热层为新生界沉积盖层，热储层（含水层）主要为蓟县系白云质岩层及其破碎带，其次为局部古近系下部砂质岩层埋深较大时，也可形成含水热储层。

4、综合推断解释

4.1 剖面布设

图4-1为收集的以往重力测量△g异常等值线平面图，图中红框为本次测区范围，测区位于道义盆地西部斜坡带上，区内重力场总体西高东低，重力异常值在12×10-5m/s2-26×10-5m/s2之间，西部应为隆起区，东部应为盆地凹陷区，线性特征以北北东向为主，有局部扭曲，推断区内构造方向为北北东向，据此布设4条东西向综合物探剖面。使用方法为重力和MT法。但由于东侧紧邻道义大街，附近为商业区，为了降低电磁干扰，保证数据质量，剖面最东端只能布设如图4-1位置。

4.2 地层推断

测区西部隆起区内第四系、新近系、古近系地层厚度相对较小，基底埋深较浅，重力异常偏高；而东部凹陷区内第四系、新近系、古近系地层厚度相对较大，基底埋深较深，重力异常值偏低。剖面重力曲线的下降反映了延剖面方向隆起区向凹陷区的过渡，具备重力斜坡带的特征，这与以往道义盆地物探测量结果吻合。

从4条剖面的视电阻率反演拟断面图中可以看出，4条剖面的东端浅部均存在明显的低阻区域，推断可能为道义盆地内第四系（厚度小于110m）、新近系、古近系地层（厚度在1500m～1700m左右），其电阻率值相对较低所引起的。结合收集到的钻孔资料及物性资料，推断剖面西部及深部的相对高阻为蓟县系（Jx）地层。

4.3 断裂推断

L1剖面重力曲线总体较为光滑，在380点和1000点附近有局部突变，使得曲线在380-1000点段向上小幅度抬升。推断1000点以西，曲线呈上凸形态，为隆起区，1000点以东，曲线略向下凹，推断为盆地凹陷区。

在L1剖面的1650点附近、L2剖面的1300点附近、L3剖面的1300点附近及L4剖面的1300点附近，剖面浅部等值线呈近直立状梯度带分布，向东倾，东侧电阻率低，西侧电阻率高，推断此处有断裂F1，在各剖面上的反映，倾角65-71°，延深大于1600m，仅在L2剖面显示比较完全，其他剖面均延伸至剖面以外，L3剖面断裂倾角有变缓的趋势，L4线断裂延深较浅。参考以往资料，本次工作据此构造位置划分盆地范围。同时，F1构造为本次寻找地热资源的重要的导水导热通道。

同时，在L1剖面的1000点附近、L2剖面的900点附近、L3剖面的750点附近及L4剖面的900点附近，剖面浅部等值线亦呈近直立状梯度带，西倾，西侧电阻率低，东侧电阻率高，推断此处有断裂F2，延深600m以内，由于该断裂为西部隆起区的次级断裂，埋深较浅，故不作为本次工作重点研究。

4.4 含水层推断

蓟县系雾迷山组（Jx）灰岩和白云岩中构造裂隙水是本次勘查的重点目标层。

L1剖面、L2剖面整体来看，电阻率与L3、L4剖面低，推断可能是由于在L2剖面附近存在一条近东西向断裂（北倾，该断裂在以往物探工作中磁法测量结果推断断裂Fc1，因其走向近东西，与盆地边缘夹角较大，未做重点研究），与L2剖面大致平行，导致L2剖面深部电阻率偏低，推断其破碎含水相对较好。

5、结语

测区东部盖层为地表第四系松散沉积物，厚度小于110m，及其下部新近系、古近系地层，厚度在1500m～1700m之间。本区新生界地层普遍泥质含量较高，这决定了本区新生代地层是良好的保温盖层。盆地基底为中元古界地层，其中蓟县系雾迷山组白云岩及白云质大理岩分布相对广泛，层位稳定，推断一般埋深在1500-2000m左右，为较理想的热储层深度。从区域范围上看，本区构造应归属于郯庐断裂带，且具有活动性的特征，是地热向上传导的主要通道；白云岩热储层内断裂带是最重要高温热水赋水部位。

参考文献：

[1] 辽宁省地质矿产局. 辽宁省区域地质志.地质出版社，1989.

[2]徐新学.2011.大地电磁测深法在深部矿产资源调查中的应用.物探与化探，35（1）：17～19

[3]田延山，李明朗，白冶.2006.中国地热资源及开发利用[M].北京：中国环境科学出版社.

[4]徐世光，郭远生.2009.地热学基础[M].北京：科学出版社.9～12.42.