天津地区地热流体地球化学特征

【摘要】：天津位于华北平原东北部，距北京120km。东临渤海，北依燕山，全境面积11919km2。地貌特征从蓟县北部山区、山前平原，向南部平原区海拔逐级降低，形成北高南低、西高东低的形态。最高海拔蓟县九山顶1085.5m，最低处塘沽区大沽口-2m；海拔高度低于5m的面积约占全市的80%。天津市属华北地层大区冀鲁豫地层区的华北平原分区。从太古宇至新生界第四系，除缺失新元古界南华系、震旦系，古生界上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统，中生界中、上三叠统、上侏罗统、上白垩统及古近系古新统外，其它地层基本齐全。 在大地构造上，天津地区属Ⅰ级构造单元―华北准地台的一部分。以区域性深断裂宁河-宝坻断裂为界，将天津市构造单元划分为两个Ⅱ级构造单元：燕山台褶带（北区）和华北断坳（南区）。北部基岩裸露至浅埋，岩性以中新元古界长城系、蓟县系和青白口系为主，在蓟县山前断裂的西北侧有花岗岩侵入；南区北北东向断裂发育，其中沧东断裂和天津断裂为规模仅次于宁河-宝坻断裂的大断裂。华北断坳的次一级构造单元隆起与坳陷亦呈北北东向相间排列，基岩地层被不同时代的新生界地层所覆盖，其沉积厚度由沧县隆起区向两则的坳陷区逐渐加厚。 从1936年法国人开凿的第一眼热水井至今，全市已有地热井470余眼，最深钻孔4041m，最高出水温度102℃，自上而下开采利用了新近系明化镇组和馆陶组、古近系东营组、古生界奥陶系和寒武系、中元古界蓟县系雾迷山组等六个热储层。通过对这些原始资料的研究发现，由北向南，各热储层地热流体的水化学变化规律与地下水径流方向一致，但在东西方向上，地层岩性、构造、断裂却是影响着地热流体的水化学特征的主导因素：天津断裂西侧地热流体矿化度较高，达3～5g/L；沧东断裂东侧矿化度较低，在1.7g/L左右，其间高凸起部位的地热流体化学特征介于二者之间，具有明显的东西向水平分带性。本文通过对水质和同位素资料的分析，深入地研究了地层岩性、构造、尤其是天津断裂和沧东断裂对地热流体水化学分布规律的影响，这将有助于天津更好地开发利用地热资源。 【关键词】：地热 构造 断裂 地球化学 同位素
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P314
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-7
• 1 绪论7-16
• 1.1 选题背景依据7-8
• 1.2 技术路线8
• 1.3 工作区研究现状8-11
• 1.4 研究内容与方法11-16
• 2 自然地理16-23
• 2.1 交通位置16-18
• 2.2 地形地貌18-19
• 2.3 气象与水文19-21
• 2.4 社会经济概况21-23
• 3 地热地质条件23-30
• 3.1 地层23-26
• 3.2 区域构造26-30
• 4 地温场特征30-36
• 4.1 区域大地热流值分布特征30-32
• 4.2 区域地温场分布特征32-36
• 5 地热资源分布特征36-47
• 5.1 地热资源类型及热储划分36-37
• 5.2 隆起山地型地热资源分布及其特征37-39
• 5.3 沉积盆地型地热资源39-47
• 6 地热流体水化学特征47-78
• 6.1 隆起山地型地热流体47-49
• 6.2 沉积盆地型地热流体49-64
• 6.3 地热流体的放射性元素分析64-71
• 6.4 地热流体质量评价71-78
• 7 结论78-79
• 参考文献79-81
• 致谢81-82
• 个人简历82

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