德州市位于山東省西北部,地處魯西北平原,區(qū)內(nèi)低溫地?zé)豳Y源豐富,開發(fā)潛力巨大。目前,德城、樂陵、寧津、齊河等縣(市、區(qū))已先后發(fā)現(xiàn)地?zé)豳Y源,并在供暖洗浴、醫(yī)療保健、圖1 德州市前新近紀(jì)(前晚第三紀(jì))基巖地質(zhì)略圖Fig.1 GeologicalsketchofearlyNeogene(early lateTertiary)baserocksinDezhoucity 1)二級(jí)構(gòu)造單元界線;2)三級(jí)構(gòu)造單元界線;3)地?zé)峋?/a> 種植養(yǎng)殖等方面進(jìn)行開發(fā)利用,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

 

  1 地?zé)岬刭|(zhì)條件

 

  1.1 構(gòu)造與地層特征

 

  德州市在大地構(gòu)造位置上,屬于華北地臺(tái)的一部分。齊河廣饒大斷裂將其分為兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元,即魯西臺(tái)背斜和遼冀臺(tái)向斜。遼冀臺(tái)向斜在本區(qū)的次級(jí)構(gòu)造單元有埕寧隆起、濟(jì)陽坳陷和臨清坳陷(圖1)。本區(qū)地表被第四系覆蓋,基底斷裂構(gòu)造主要有滄東斷裂、齊河廣饒斷裂、陵縣渤海農(nóng)場(chǎng)斷裂、邊臨鎮(zhèn)羊二莊斷裂等,呈NNE或NE向延伸,張性為主,構(gòu)成三級(jí)構(gòu)造單元的分界,控制著區(qū)內(nèi)古近系(下第三系)的發(fā)育。 區(qū)內(nèi)主要地層為巨厚的新生界,其中第四系以河湖相沉積物為主,巖性多為砂性土和粘性土,厚200~300m;古近系(下第三系)和新近系(上第三系)的分布受基底構(gòu)造的影響較大。在埕寧隆起區(qū),古近系(下第三系)普遍缺失,新近系(上第三系)館陶組直接覆蓋在新太古代泰山巖群變質(zhì)巖和寒武)奧陶系灰?guī)r之上。在濟(jì)陽、臨清坳陷區(qū),新生界發(fā)育完整,沉積厚度達(dá)3500m以上,巖性以棕紅、灰綠色砂巖、砂礫巖和粘土巖為主。

 

  1.2 熱儲(chǔ)層及埋藏條件

 

  區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源的賦存與分布受地質(zhì)構(gòu)造及地層巖性控制。凸凹不平的基底構(gòu)造格局,對(duì)該區(qū)地?zé)豳Y源分布具有重要影響。主要熱儲(chǔ)分為新近系(上第三系)、古近系(下第三系)孔隙熱儲(chǔ)和寒武)奧陶系基巖熱儲(chǔ)兩大類,熱儲(chǔ)蓋層為巨厚的第四系及新近系(上第三系)粘土及粉質(zhì)粘土層。

 

  1.2.1 新近系(上第三系)孔隙熱儲(chǔ)

 

  (1)明化鎮(zhèn)組下段熱儲(chǔ):熱儲(chǔ)底板埋深800~1200m,厚度200~300m,熱儲(chǔ)含水層厚度70~105m,巖性以細(xì)砂巖為主,呈松散狀,分布廣泛,厚度穩(wěn)定。單井涌水量1000~1500m3/d,水溫40~46e,礦化度2000~4000mg/L。

 

  (2)館陶組熱儲(chǔ):熱儲(chǔ)底板埋深1300~1700m,厚度300~500m,熱儲(chǔ)含水層厚度150~200m,巖性以細(xì))中粒砂巖、含礫砂巖及砂礫巖為主,底礫巖明顯,孔隙度24%~36%,分布穩(wěn)定。單井出水量2000~2500m3/d,水溫45~60e,礦化度4000~5000mg/L。1.2.2 古近系(下第三系)孔隙熱儲(chǔ)

 

  (1)東營(yíng)組熱儲(chǔ):熱儲(chǔ)厚度隨基底構(gòu)造變化較大,一般分布在凹陷中心部位,在凹陷區(qū)邊緣及凸起區(qū)往往缺失。其巖性以細(xì)砂巖為主,水溫55~70e,礦化度大于10000mg/L。

 

  (2)沙河街組熱儲(chǔ):據(jù)石油部門資料,熱儲(chǔ)頂板埋深1600~2100m,厚度200~450m,本層分布較普遍,但厚度不均。根據(jù)地溫梯度推算,水溫可達(dá)70~90e。 1.2.3 寒武)奧陶系巖溶裂隙熱儲(chǔ) 主要分布于埕寧隆起和魯西臺(tái)背斜的斜坡地帶。前者熱水賦存于古生界灰?guī)r及新太古代泰山巖群片麻巖溶蝕裂隙、溶孔、溶洞及構(gòu)造裂隙中,熱儲(chǔ)埋深一般在1100~1300m以下,厚度大于100m,水溫50~90e;后者熱儲(chǔ)為奧陶系灰?guī)r,巖性為厚層純灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r等,裂隙巖溶發(fā)育,熱儲(chǔ)埋深770~905m,水溫43.2e。

 

  1.3 熱源與補(bǔ)給源

 

  區(qū)內(nèi)地?zé)?/a>資源總體上屬于以熱傳導(dǎo)為主的大地熱流作用機(jī)制下形成的,以低溫熱水型為主的地?zé)?/a>資源[1]。本區(qū)熱源主要來自地殼深處及上地幔傳導(dǎo)熱流。中生代燕山運(yùn)動(dòng)和新生代喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期間,本區(qū)產(chǎn)生了多級(jí)斷裂,并伴有多期巖漿入侵活動(dòng),溶巖流沿?cái)嗔褔姲l(fā),形成了多層基性噴發(fā)巖。由于上覆巨厚松散沉積物蓋層的阻熱作用,因此,其深部熱能在一定空間可被儲(chǔ)存下來。 氫、氧同位素分析表明,地下熱水除部分源于盆地沉積物形成時(shí)保存下來的沉積水和封存水外,絕大部分為沉積物形成后遠(yuǎn)近山區(qū)的側(cè)向徑流補(bǔ)給。大氣降水在南部及西部山區(qū)匯集成地表徑流,在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中,沿?cái)嗔褞Щ驇r層的孔隙向深處運(yùn)移,被圍巖加熱,并與圍巖發(fā)生水鹽反應(yīng),溶解了大量的微量元素成分。受熱的地下水由于密度差異引起自然對(duì)流,加上補(bǔ)給區(qū)水頭差的驅(qū)動(dòng),因而得以緩慢地進(jìn)行循環(huán)交替運(yùn)動(dòng),將地?zé)?/a>在空隙、裂隙中存儲(chǔ)下來。 1.4 地?zé)豳Y源分布與地?zé)崃黧w特征 根據(jù)熱儲(chǔ)含水系統(tǒng)的埋藏條件、巖性巖相特征、熱儲(chǔ)流體儲(chǔ)集空間類型、地?zé)崃黧w溫度、埋深及水化學(xué)類型等,可劃分為三個(gè)地?zé)?/a>區(qū)。

  北界為陵縣渤海農(nóng)場(chǎng)斷裂,南部以齊河廣饒斷裂為界,涉及濟(jì)陽、臨清兩個(gè)坳陷。該區(qū)地溫梯度2.5~3.5e/100m。古近系(下第三系)和新近系(上第三系)發(fā)育較齊全。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地?zé)峋?/a>2口,井深1500m。主要熱儲(chǔ)為館陶組含礫砂巖及砂礫巖層,單井涌水量2360m3/d,自流量960m3/d,自流高度7~8m,

  該區(qū)南邊界為陵縣渤海農(nóng)場(chǎng)斷裂,北邊界為邊臨鎮(zhèn)羊二莊斷裂。地溫梯度3.5~4.5e/100m。區(qū)內(nèi)古近系(下第三系)缺失,新近系(上第三系)館陶組直接覆蓋在新太古代泰山巖群、寒武)奧陶系及石炭)二疊系之上,呈不整合接觸。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地?zé)峋?/a>2口,井深1235~1480m,井口水溫50~60e。單井出水量1800~2000m3/d,自流量720m3/d,礦化度5376.9mg/L,水化學(xué)類型為ClNa型。水中偏硅酸含量39.0mg/L,偏硼酸含量6.16mg/L,鍶9.75mg/L,氟5.25mg/L,并含有碘、溴、鋰、鐵等對(duì)人體健康有益的微量元素。

  主要分布于齊河廣饒斷裂以南區(qū)域。該區(qū)為濟(jì)南地?zé)崽?/a>的一部分,地溫梯度3~4e/100m。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地?zé)峋?/a>1口,井深905m。自流量2314.32m3/d,水頭高出地面4167m,礦化度3300mg/L,水化學(xué)類型為SO4Ca型,水中偏硅酸含量52mg/L,氟 216mg/L,并含有鐵、鋰、鍶、碘、溴等。