长白山地区地热资源综合地球物理研究

【摘要】：地热资源是新型的清洁能源，越来越受到国家的重视，其勘探开发与社会的发展和环境的保护紧密联系。我国的地热资源储量丰富，存在巨大的开发潜力。长白山地区的天池火山群和龙岗火山群是我国著名的现代火山活动区，蕴藏了丰富的地热资源，温泉出露点1000多处。其地质单元位于华北板块东北缘与中新生代北东向滨太平洋火山带交汇处，受太平洋板块和菲律宾板块多次交替俯冲影响，产生北北东和北东向两组大陆裂谷及断裂系。长白山地热田正处在上述裂谷和断裂系中，位于马鞍山—三道白河北北东向裂谷与图们江北东东向裂谷及金策-白山北西西向裂谷带的交汇处，发育的断裂系和裂谷构成良好的热储环境。长白山作为一座具有潜在喷发危险性的活动火山，深部岩浆房为该区地热田提供了热源能量。 长白山地区在基础地质、火山地质、水文地质、地球物理和地球化学等方面具有许多研究成果，积累了丰富的研究资料。本文以长白山地区深部热源和区域断裂构造为主要研究对象，收集大量研究区的地质和地球物理资料，对该地区的区域地质概况，断裂构造，岩石，地层，火山分布，地下水类型等方面进行了细致分析总结；根据现代火山岩和火山活动推断区域热源的分布规律，通过区域构造分布分析地热运移与分布规律；通过对长白山地区区域航磁和重力测量数据、深部地震和大地电磁测深等资料的综合解释，并进行重、磁、电数据联合反演，建立长白山地区地热源的三维空间赋存规律和构造分区地球物理特征体系；根据居里面计算，分析区域地热梯度的变化规律，进而推断地热远景区。 主要研究成果：○1完整总结了长白山地区的区域地质构造环境，根据现代火山岩和火山活动推断区域热源的分布规律，分析地热运移与分布规律；○2通过对区域重磁数据水平导数、位场延拓等多种精细处理方式，分析解释了长白山地区深部区域构造体系；○3根据地震数据、地面重磁数据以及大地电磁数据，建立密度、电阻率、磁导率、波速等多种物性参数的转换关系，建立起不同地球物理勘探方法的综合分析解释模式，得到了很好的一致性，为长白山地区深部地热地质构造环境提供了更充足的依据；○4根据地温梯度确定了5个地热勘探有利远景区；根据区域构造和天池岩浆囊的分布规律，确定了4个地热勘查远景区。并在松江河南部果松山地区开展了大比例尺的电磁测量。根据区域研究和地球物理方法探测结果，布设了地热钻探勘查孔。经过钻探发现了深部具有5℃/100m的地温梯度的构造带，远远高于区域地温背景梯度，出水温度达到42℃，具有良好的开发前景。从而验证了以上综合地球物理方法研究在确定地热远景区和地热点方面的有效性。 【关键词】：地热资源 地质构造 综合地球物理 电磁法 重磁方法
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P314
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景及研究意义11-12
• 1.2 长白山地区地热研究现状12-14
• 1.3 论文主要内容14-16
• 第2章 地热与地球物理16-22
• 2.1 地热田地球物理勘探方法基础16-19
• 2.1.1 重力勘探16-17
• 2.1.2 磁法勘探17-18
• 2.1.3 电法勘探18
• 2.1.4 地震勘探18-19
• 2.2 综合地球物理地热勘探现状19-22
• 第3章 长白山地区区域地质概况22-33
• 3.1 构造单元22-23
• 3.2 区域地层及岩性特性23-25
• 3.3 区域断裂构造25-27
• 3.4 火山活动的时空分布27-30
• 3.5 地下水及类型30-31
• 3.6 温泉资源31-33
• 第4章 长白山地区区域重磁异常特征33-42
• 4.1 区域重磁异常特点33-35
• 4.2 重磁异常方向导数结果35-38
• 4.2.1 重磁异常水平方向求导结果35-37
• 4.2.2 重磁异常垂向一阶导数结果37-38
• 4.3 构造解释38
• 4.4 区域重力背景及地质意义38-42
• 第5章 电磁、地震探测及重磁数据二维和三维反演42-53
• 5.1 电磁探测与地热关系42-45
• 5.1.1 大地电磁测量结果42-44
• 5.1.2 电磁测量结果与重磁剖面的联合反演结果44-45
• 5.2 地震探测和重磁探测联合反演45-48
• 5.2.1 天然地震成像结果45
• 5.2.2 深部地震探测及结果45-47
• 5.2.3 地震探测结果与重磁剖面的联合反演结果47-48
• 5.3 重磁数据三维反演48-53
• 5.3.1 采用不同高度数据进行三维成像48-50
• 5.3.2 三维欧拉反褶积反演区域构造50-53
• 第6章 长白山地区地温梯度与地热远景区域预测53-59
• 6.1 长白山地热场模型53-54
• 6.2 根据重磁异常计算地温梯度、地温的计算方法54-58
• 6.3 根据构造分布分析地热远景区58-59
• 第7章 地热探测与钻探59-68
• 7.1 工作区地质概况59-60
• 7.2 可控源大地电磁测深方法工作布置60
• 7.3 地热探测场区异常与井位60-65
• 7.4 温泉井钻探概况65-68
• 7.4.1 钻井概况65-66
• 7.4.2 测井内容及资料质量评价66
• 7.4.3 解释成果及分析66-68
• 第8章 结论68-70
• 参考文献70-74
• 作者简介及科研成果74-75
• 致谢75

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