河北沧县台拱带深部岩溶地热系统成因及开发利用

据研究区内钻孔揭露资料， 主要划分为岩溶裂隙含水层、 长城系高于庄组含水层、 中上元古界蓟县系雾迷山组含水层、 古生界寒武—奥陶系含水层、 馆陶组含水层和明化镇组含水层。

1.岩溶裂隙含水层

与上新近系明化镇组热储或中生界、 古生界地层呈不整合接触， 其岩性为中上元古界蓟县系雾迷山组及古生界寒武—奥陶系灰岩、 白云岩， 具有可溶性， 经过多次构造运动， 在强烈的岩溶作用下形成孔、 洞、 缝相当发育的溶蚀型碳酸盐热储体， 成为地热水赋存的良好空间。 碳酸盐岩热储层是一个连通好、 循环深、压力大的水力系统， 具有水温高、 水量丰富之特点， 其表层风化壳为该层热储的主要储水体。

2.长城系高于庄组含水层

该含水层全区均有分布， 献县凸起埋藏最浅， 顶板埋深在3 700 m 左右， 其余地区埋藏较深， 顶板埋深均大于5 000 m， 为古大气降水经溶滤作用形成的古埋藏水， 基岩热储层补给水来源甚微， 为封闭消耗性地下水。 地下热水的径流与排泄受基地构造和古地形地貌及各隔水层的控制， 径流非常缓慢。 GRY1 号孔抽水试验成果表明， 其单位涌水量为0.274 0 L／(s·m)， 水质类型为Cl -Na 型，矿化度为6 437.06 mg／L， 富含锶、 偏硼酸， 目前该含水层未开采利用。

3.中上元古界蓟县系雾迷山组含水层

该含水层在献县凸起埋藏最浅， 顶板埋深1 000 ～1 500 m， 井口水温一般可达70 ～100 ℃， 单井涌水量可达80 m3／h 以上， 水质类型为Cl-Na 型。

4.古生界寒武—奥陶系含水层

该含水层主要分布在大城凸起和青县凸起， 顶板埋深800 ～1 400 m， 井口水温在50 ℃以上。 据大城勘探区及青县地热井抽水资料， 水质类型一般为SO4·Cl-Na， 局部为Cl-Na 型； 矿化度大城凸起较高， 达到8.0 g／L 以上， 青县凸起一般为5.0 g／L 左右。(www.xing528.com)

本组含水层涌水量为40 ～150 m3／h， 出口水温达50 ℃以上， 热水中富含多种有益微量元素， 可直接用于供暖、 医疗和洗浴。

基岩热储是未来本区具有开发意义的重要热储。

5.馆陶组含水层

馆陶组含水层沉积厚度一般为300 ～500 m， 砂岩类集中发育， 砂厚比平均40% ～50%， 其含水岩性由砂岩、 含砾砂岩、 砂砾岩和砾岩等组成； 其主要分布在阜城凹陷和里坦凹陷， 凸起区缺失， 该地层馆陶组热储是凹陷区内主要开采热储层。 本次收集到了青县青热4 地热井， 馆陶组含水层涌水量为70 m3／h， 水温48 ℃， 溶解性总固体5.76 g／L， 水质类型为Cl·SO4 -Na 型。

6.明化镇组含水层

埋藏于第四系地层以下， 与下伏古生界寒武—奥陶系(局部为石炭—二叠系) 或中上元古界蓟县系碳酸盐岩呈不整合接触， 底界埋深800 ～1 500 m， 层厚400 ～1 000 m。

含水层以中细砂岩为主， 该层热储上段水质好、 水量大， 单井出水率及渗透系数具有随深度增加而递减的趋势。 其水温较低， 底界温度一般为45 ～50 ℃，在凸起区则可达60 ℃以上。 单井涌水量一般可达60 m3／h 以上， 其水化学类型一般为Cl - -Na +型， 不适宜直接饮用或作为渔业养殖用水和农田灌溉用水， 可直接用于供暖、 医疗和洗浴。