赤峰—朝阳地区中低温对流型地热田形成条件及成因模式

【摘要】：地热是地球的基本性质之一,也是一种优质能源。研究地热资源的分布特征和地热形成的地质条件,既对探索地球科学具有理论意义,对于地热资源的勘察、开发也有重要的实用价值。 作者应用中低温对流型地热田的基本原理和水文地质学、构造地质学理论,以美国White博士给出的中低温对流型地热系统的概念模型为分析问题的基本思路,以3个典型地热田为研究对象,通过分析它们的区域地质特征和地热地质特征,系统地论述了研究区中低温对流型地热田形成的主要条件以及联系各控热地质条件之间地质作用；并重点研究了地质构造对中低温对流型地热田形成的控制作用。取得如下主要成果： 揭示了中低温对流型地热田的形成条件：补给区相对于地热田具有较高的地势,以保证地下水径流所需的水力压差；补给区基岩裸露,发育体积巨大、导水性良好的裂隙系统,其中具汇水功能的主干断层延伸至地热田；构成裂隙系统一侧边界的另一条隔水断层,具有迫使地下热水向上运动的功能；紧邻隔水断层的导水断层破碎带是热储的发育部位；地热田及其附近第四系盖层的发育程度决定了浅部冷水混入的强度以及是否形成温泉(地下热水排泄于地表)； 阐明了现今构造应力场中,近东西向或北东东向断层性质呈张或张扭性,常具导水功能；近南北向或北北西向断裂呈压或压扭性,常具隔水功能； 指出地热田的水的化学成分取决于地下热水流经的围岩类型及水岩作用：研究区地热田为S04—Na型水或SO4·HCO3—Na型水,与地下水径流区的岩浆岩及变质岩中富钠矿物(主要是长石)的存在、中生代火山—热液活动形成的硫化物矿化及地下水深循环过程中对围岩的溶滤作用有关；地处Rn含量高的花岗岩地区的敖汉热水汤地热田较其他地热田的Rn含量明显偏高； 在上述研究基础上,完善了赤峰—朝阳地区中低温对流型地热田的地方性成因模型。并采用“相似—类比”理论,圈定楼子店地热田预测远景区。 【关键词】：中低温对流型地热系统 地热田的形成条件 构造应力场 成因模式 赤峰—朝阳地区
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P314
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 地热资源的研究意义11-12
• 1.2 世界地热资源研究和开发历史与现状12-16
• 1.2.1 地热开发缓慢发展阶段12-13
• 1.2.2 地热地质研究和地热资源开发的加速发展阶段13-14
• 1.2.3 地热地质研究和地热资源开发的迅速发展阶段14-16
• 1.3 世界地热资源研究和开发的发展趋势16-17
• 1.4 研究内容和研究方法及技术路线17-18
• 1.4.1 研究内容17-18
• 1.4.2 研究方法18
• 1.4.3 技术路线18
• 1.5 研究成果与创新点18-21
• 1.5.1 研究成果18-20
• 1.5.2 创新点20-21
• 2 地热田和对流型地热系统21-28
• 2.1 地热田21-22
• 2.1.1 地热田的概念21
• 2.1.2 地热田的类型21-22
• 2.1.3 地热田在全球的分布规律22
• 2.2 对流型地热系统22-26
• 2.2.1 地热系统概述22-25
• 2.2.2 中低温对流型地热系统的概念模型25-26
• 2.3 关于中低温对流型地热田某些问题的讨论26-28
• 3 研究区地热地质特征和对流型地热田典型实例28-45
• 3.1 研究区地热地质特征28-32
• 3.1.1 区域地质背景28-30
• 3.1.2 地温场特征30-32
• 3.2 对流型地热田的典型实例32-45
• 3.2.1 宁城县热水地热田地热地质特征32-39
• 3.2.2 敖汉热水汤地热田地热地质特征39-42
• 3.2.3 凌源热水汤地热田地热地质特征42-45
• 4 中低温对流型地热田的形成条件45-65
• 4.1 中低温对流型地热田形成的基本要素45-48
• 4.1.1 补给条件45-46
• 4.1.2 地下径流通道46
• 4.1.3 地下热水的赋存(热储)条件46-47
• 4.1.4 盖层条件47-48
• 4.2 中低温对流型地热田形成的构造控制48-59
• 4.2.1 良好的裂隙系统49
• 4.2.2 汇水、导水主干断裂的切割深度49-52
• 4.2.3 改变地下热水运动方向的隔水断层52-53
• 4.2.4 补给区与地热田高程差的构造控制53
• 4.2.5 现今构造应力场及其对地热田形成的控制53-59
• 4.3 岩石类型对地热田水质的影响59-62
• 4.3.1 岩石类型对水化学类型的影响59-60
• 4.3.2 岩石类型对Rn含量的影响60-62
• 4.4 浅部冷水对热水的影响62-65
• 4.4.1 浅部冷水混合作用对水温的影响62-63
• 4.4.2 浅部冷水混合作用对水质的影响63-65
• 5 中低温对流型地热田的成因模式65-70
• 5.1 已建立的中低温对流型地热系统模式65-66
• 5.2 研究区中低温对流型地热田成因模式66-70
• 6 中低温对流型地热田预测远景区研究70-73
• 6.1 地热田预测远景区圈定的理论和依据70-71
• 6.2 中低温对流型地热田预测远景区71-73
• 7 结论与展望73-75
• 7.1 结论73-74
• 7.2 展望74-75
• 参考文献75-82
• 作者简历82-84
• 学位论文数据集84-85
• 附件85-86

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