山前岩溶热储聚热与富水机理:以济南北岩溶热储为例

作     者：康凤新 隋海波 郑婷婷 KANG Fengxin;SUI Haibo;ZHENG Tingting

作者机构：山东省地质矿产勘查开发局济南250013 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队济南250014 山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心山东德州253072 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心济南250013 

出 版 物：《地质学报》 (Acta Geologica Sinica)

年 卷 期：2020年第94卷第5期

页      面：1606-1624页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0705[理学-地理学] 0815[工学-水利工程] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号U1906209,41877192) 山东省地质勘查研究项目(编号鲁地字〔2017〕23号)资助的成果。 

主　　题：岩溶热储 弱开放 聚热机理 成矿模式 找矿模型 

摘      要：岩溶热储是中国北方两大主力供暖热储之一。山前岩溶热储主要位于岩溶地下水流系统下游埋藏型岩溶分布区,属深循环、弱开放、径流滞缓的区域地下水流系统之排泄区。本文以济南北岩溶热储为例,基于地质构造、同位素和水文地球化学特征,揭示了地热水起源及其运移演化和富集机理:地热水一小部分来自于泰山北翼火成岩、变质岩分布区的大气降水入渗补给,大部分来源于寒武纪长清群和寒武纪-奥陶纪九龙群碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组分布区岩溶地下水的深循环径流补给;地热水主要循环富集于层间岩溶与断裂破碎带复合处、层间岩溶与岩体接触带复合处。根据地温场空间分布特征揭示的热源及其传递和聚集特征,提出了热储四元聚热机制:一元是大地热流毯状传导聚热、二元是凸起区高热导率分流聚热、三元是导热断裂或岩体接触带带状对流聚热、四元是地下水运移传导-对流聚热。在热储聚热与富水成因机理研究基础上,建立了基于水源、热源及热储赋存规律的岩溶热储地热田成矿模式,构建了如何寻找地热水富集区和热流聚集区的找矿模型,揭示了地热成矿规律,为地热资源探测找矿提供了依据。