临沂市地热地质条件及开发利用效益分析.doc

 临沂市地热地质条件及开发利用效益分析 3 郭士昌1 ,姚春梅1 ,徐 品1 ,刘瑞峰1 ,刘安同2 (1 . 山东省地质环境监测总站 ,山东 济南 250014 ;2 . 临沂市国土资源局 ,山东 临沂 276000) 摘要 :临沂市地处鲁 、苏两省交界处 ,是鲁南 、苏北地区政治 、经济与文化交流中心 ,具有良好的投资环境和强劲的 经济发展活力 。区内地热资源丰富 ,开发历史悠久 ,河东区汤头温泉早在北魏年间就有文字记载 。近年来 ,随着社 会经济的不断发展 ,地热资源作为一种绿色能源 ,开发程度越发得以重视 ,取得了明显的社会 、经济与环境效益 。 关键词 :地热 ;资源条件 ;开发效益 ;临沂 中图分类号 : P314 ; T K529 文献标识码 : A 临沂市地处山东省南部 , 东濒黄海 , 南邻江苏 省 ,西接枣庄、济宁两市 ,北与泰安、淄博、潍坊为邻 , 东与日照市相接 , 面积约 17 184 . 1 k m2 , 总人口约 1 015 . 04万人。临沂市有地热异常区 49 处 ,其中有 12 处已得到验证。河东汤头、沂南铜井和松山、平 邑汪家坡 、沂水许家湖 5 处地热田 (温泉) ,已得到不 同程度的开发利用。 地热地质条件 临沂市处于沂沭断裂带中 、南段 ,区域地质演化 受到区内断裂构造带的强烈控制 ,经历了复杂的沉 积、岩浆、变质、构造等地质事件 ,形成了一套较为完 整的岩石和构造体系 ,为地热资源的形成提供了有 利的地质 、构造和水文地质条件 。河东汤头等 5 处 地热田 (温泉) 地热地质条件基本相似 ,其控矿构造 展布方向多为 N E 向、N W 向构造交汇复合部位 ,属 构造裂隙型热储 (图 1) 。 1 . 1 热源及水源 (1) 热源。从成因类型上看 ,各地热田属岩浆热 源循环对流型地热田 ,热水温度主要取决于地下水 的循环深度及径流排泄条件 ,热水的赋存及分布严 格受构造断裂控制 。从该区的大地构造位置 ,推测 其热源成因多与太平洋板块带来的高热流体值带有 1 图 1 临沂市主要地热田区域地热地质构造图 蜕变产生的热也是该区形成地热的一个主要原 因 。 [ 1 ] (2) 水源 。地下热水的来源主要为大气降水 。 大气降水经过漫长的地下深层径流 ,在深部各种热 源附近获得热量 ,形成地下热水。如汤头地热田 ,地 热田北部地下水沿沂沭断裂带由 N E 向 SW 径流过 31 . 08 M W ,地热流体可开采量为 12 178 . 52 m3 / d , 合 444 . 52 万 m3 / a (表 1) ②。 升成为著名的汤头温泉。 1 . 2 通道 水要通过构造裂隙的通道形成深循环加热运 动 ,才能形成地下热水源。各地热田均有两组及两 组以上的控矿构造 ,如 ,汤头地热田处于 N E 向沂沭 断裂带与 N W 向蒙山断裂的交汇处 ,沂南松山地热 田处于 N E 向沂沭断裂带的次级断裂和 N W 向孙 祖断裂的交汇部位等 。这些控矿构造既是热能储存 场所 ,也是热能传输、运移的主要通道 ,为大气降水 入渗补给及热水的运移提供了极为有利的条件。 1 . 3 储热层 区内地下热水主要赋存于断裂破碎带中 ,热储 呈带状或带状兼层状展布 ,热储形态严格受构造控 制 ,具有埋藏浅、热能存储量大、易开采等特点 。目 前揭露的热储深度大多小于 900 m , 温度 28 . 2 ～ 90 ℃,最高达 92 ℃。地热田的热能主要来源于深部 的高值地热流 ,浅部热储层所起的主要作用是保温 。 1 . 4 盖层 铜井地热田盖层为铜井岩体侵入岩类 ,岩性主 要为闪长岩、闪长玢岩 ,其次为石英正长闪长岩及脉 岩等 ,另有一部分第四系地层也成为盖层 ;汤头地热 田盖层为上部青山群八亩地组火山岩、火山碎屑岩 , 白垩系大盛群砂砾岩 ,致密坚硬 ,保温隔水性能好 ; 松山地热田盖层为寒武系下统李官组石英砂岩 ,震 旦系佟家庄组页岩夹薄层灰岩 ; 汪家坡盖层为断裂 带附近的上部古近纪常路组碎屑岩 ; 许家湖盖层岩 性由黏性土、泥灰岩、细砂岩和粉砂岩组成 ,隔热性 能较好。 表 1 临沂市 5 处地热田 (温泉) 资源基本情况 2 . 2 地热流体质量 临沂市河东汤头等 5 处地热田 (温泉) 均为构造 裂隙型热储 ,地热水水温在 29 ～80 ℃之间 , 局部最 高 82 ℃,平均 56 ℃。热水中氟、偏硅酸含量高 ,还含 有锂、偏硼酸等多种微量元素和放射性元素氡 ,具有 - 较高的医疗和保健价值。5 处地热田地热水中 F 含量为 2 . 4～10 mg/ L ,均达到命名氟型医疗热矿水 的浓度 ;偏硅酸含量为 31 . 2～87 . 75 mg/ L ,除许家 湖外 ,均达到命名偏硅酸