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user: 4. 地热异常区划分及模型构建 根据我国华北地区地热正常区的盖层地温梯度一般在3℃/100m以下，并结合有关规范的要求，将地温梯度3℃/100m等值线作为工作区内地热正常区与地热异常区的界线，即地温梯度大于3℃/100m地区为地热异常区 [ 10 ] [ 11 ]。据此，在于里–汪湖地热调查区(I)内划出管帅–北店地热异常区、灵公山地热调查区(II)内划出大古沟地热异常区和五莲山地热调查区(III)内的钱家庄地热异常区，但在王家大村附近地段，由于北西向张扭性构造发育深度较大，野外对区内一100 m机井进行测温时地温梯度达到2.46℃/100m。为了进一步验证该区内地温梯度，在对本区进行了物探联合剖面及EH-4电测深工作之后，对比较理想的部位进行了测温钻孔的施工，井深150 m，测得地温梯度为2.48℃/100m，根据花岗岩地区地热工作经验将地温梯度大于2℃/100m区域划为地热异常区。下面分别介绍四个地热异常区的地温梯度特征。 4.1. 管帅–北店地热异常区 (a) 地热异常区的划分 位于管帅镇驻地北侧，其中心位于管帅镇驻地及北店一带，在北东向昌邑–大店断裂与可控源物探控制的北西向F1、F3断裂交汇处(如图4所示)，异常区内地温梯度为3.07℃~7.0℃/100m (如表1所示)，异常区面积约为4.79 km 2 。 Table 1 Statistical table of geothermal gradient in guanshuai Beidian geothermal anomaly are 井孔编号 井深(m) 静水位埋深(m) 恒温带(25 m处)地温℃ 地温梯度℃/100m 82 31 3.00 14.80 2.66 83 33 8.20 14.30 3.25 85 38 1.30 16.00 5.38 86 29 5.50 14.80 2.50 87 38 6.00 16.00 2.22 88 33 1.50 14.80 3.07 90 35 4.50 14.50 2.00 95 59 11.0 14.0 2.35 H1 33 9.4 14.1 3.70 121 110 13.0 14.3 1.33 122 60 21.0 13.9 1.82 124 43 8.0 14.2 1.25 133 38 15.0 14.4 7.00 134 56 10.0 14.3 4.00 135 40 9.0 14.2 3.07 表1. 管帅至北店地热异常区地温梯度统计表 图4. 00线及300线反演电阻率断面图确定的F1及F3断裂 (b) 热储概念模型的建立 管帅–北店地热异常区分布于于里–汪湖地热普查区内，位于北东向昌邑–大店断裂与物探控制的北西向F1、F3断裂交汇处昌邑–大店断裂管帅段，走向北东20˚左右，倾向南东，倾角80˚左右，由数条断裂组成，性质为压扭性，附近打井常出现断层泥，有阻、隔水功能。F1断裂为一条隐伏构造，根据物探资料，走向305˚左右，上部近直立，下部倾向北东，倾角80˚左右，宽度30~50 m，发育深度大于2000 m，且富水性好，为本异常区控热及导热构造，同时也是异常区的边界，属断控半封闭型热储，在后期进行地热井开采的同时，沿断裂带上游可以接受大气降水及地表水的入渗补给。物探控制长度800 m。总之F1断裂发育深度大，导热性能好是形成地热的主导因素。 ① 热储层：区内白垩系王氏群、大盛群地层广布，由于区内不同走向断裂纵横交错，因而，破碎带发育，为地下水的储存、运移和深循环加温提供了空间，属典型的带状热储。区内热储层主要为王氏群、大盛群地层。 ② 盖层：上部王氏群、大盛群含砾砂岩中薄层紫红色粉细砂岩层，致密不透水、不导热，保温隔水性能好，为良好的盖层。 ③ 通道：昌邑–大店断裂及NW向次级断裂构造破碎带沟通了深部热源，成为地下水深循环的通道。 ④ 热源、水源：构造对深部热源沟通应是本区的重要热源；而大气降水补给是地下热水的重要来源，如图5所示。 图5. 管帅–北店地热异常区热储概念模型 4.2. 大古沟地热异常区 (a) 地热异常区的划分 大古沟地热异常区分布于灵公山地热普查区内，中心位于五莲县委西南洪凝镇大古家沟村，面积约0.54 km 2 。构造位置上处在北西向大古家沟至蒲家洼构造与北东向大古沟至黄山口构造交汇处，因当地深水民井极少，在野外测温时只测到一眼深度大于30 m的民井，地温梯度达到3.3℃/100m，但远离该构造的其它部位民井地温梯度一般在0.56℃~1.25℃/100m之间(如表2所示)，在对北西向大古家沟至蒲家洼构造进行确认时的物探联合剖面显示，该条构造影响宽度及深度皆不大，甚至在有的地方没有正交点出现，也就是说它的连续性差，通过在小风塘66号民井测温资料可以看出，该民井正好位于北西向大古沟至蒲家洼断裂上，其地温梯度只有0.56℃/100m，同样在位于长兰至红泥崖断裂带上的确73号民井，由于不在构造复合部位，其地温梯度也只有1.82℃/100m，之所以在大古沟村出现地温梯度为3.3℃/100m的异常，根据资料分析，其原因应为在北东向黄山口至大石沟断裂与北西向大石沟至蒲家洼断裂共同影响，致使该处岩石较为破碎，影响深度较大所致，向黄山口–大石沟断裂与北西向大石沟–蒲家洼为本区最主要的控热和导热构造，热异常区边界受其构造破碎带的发育边界控制，属断控半封闭型热储，除此小区域以外其它区域地温梯度普遍小于2℃/100m，这充分说明在本调查区内地质构造在控热、导水方面的重要性。 Table 2 Geothermal gradient statistics of dagugou geothermal anomaly are 井孔编号 井深(m) 静水位埋深(m) 25 m处地温℃ 地温梯度℃/100m 60 33 3.5 14.3 1.25 61 30 3.0 14.4 3.33 51 36 4.5 14.5 2.00 48 37 11.0 14.6 2.00 47 33 6.0 14.4 1.33 46 40 7.5 14.3 0.77 64 100 8.0 15.3 0.58 45 59 11.0 14.0 1.56 44 33 9.4 14.1 1.67 99 110 13.0 14.3 1.53 49 60 21.0 13.9 1.18 58 43 8.0 14.2 1.88 65 38 15.0 14.4 1.67 59 56 10.0 14.3 1.72 77 40 9.0 14.2 1.54 79 39 7.0 14.3 1.54 78 35 1.0 13.8 1.43 50 35 11.0 14.4 1.25 51 36 4.5 14.5 2.00 66 50 27.0 14.5 0.56 80 34 10.0 13.9 1.42 53 38 2.8 14.5 1.74 56 34 7.8 14.4 1.43 62 32 0.9 14.4 2.00 57 35 5.6 15.0 2.00 表2. 大古沟地热异常区地温梯度统计表 (b) 热储模型的建立 该异常区处在五莲山地热调查区，中心位于大古沟村西南，大古沟至黄山口断裂压扭性断裂与北西向大古沟至蒲家洼张扭性断裂交汇处，北东向向断裂具有一定的阻水作用，而北西向断则具有一定的导水及储水功能，大气降水沿北西断裂入渗补给，经断裂面下渗至深部加热运移至相对破碎带集中形成地热异常区。 ① 热储层：区内白垩系莱阳群龙王庄组砂页岩广布，由于大古沟至蒲家洼断裂的切割破坏形成深度不一同时较破碎的带与大古沟至黄山口断裂共同形成的影响破碎带，为地下水的储存、运移和深循环加温提供了空间，形成本区的热储层。 ② 盖层：上部白垩系莱阳群龙王庄组砂页岩，致密不透水、导热性能差，为良好的盖层。 ③ 通道：北西向大古沟至蒲家洼张扭性构造破碎带沟通了深部热源，成为地下水深循环的通道。 ④ 热源、水源：构造对深部热源沟通应是本区的重要热源，而大气降水补给是地下热水的重要来源，如图6所示。 4.3. 钱家庄子地热区 (a) 地热异常区的划分 钱家庄子地热异常区位于五莲山地热调查区西北部，松柏乡钱家庄子村，构造位置上处在北北东向李子店至潘家庄断裂中段，该处构造宽度较大，为一构造破碎带，其两侧见有断层泥及碎裂岩块，具一定的导水及储水性能，由于其影响范围及发育深度有限，因此所形成的地热异常区面积也较小，仅有1.68 km 2 ，其温梯度等值线及恒温带等值线图如图7所示。在对该条构造进行确认时的物探联合剖面显示，该条构造存在，在进行联合剖面时在7剖线108点发现正交点，由于其距钱家庄子至黄山口断裂较远，初步认为该处正交点为该断裂影响带，但其发育深度只有500 m左右，如图8所示。通过对本条构造其它部位所测民井地温资料分析，在钱家庄东西两侧地温梯度及恒温带温度明显变小，说明北东向构造为本异常区控热及导热构造，同时也是异常区的边界，属断控半封闭型热储，在后期进行地热井开采的同时，沿断裂带上游可以接受大气降水及地表水的入渗补给。 图6. 大古沟地热异常区热储概念模型 图7. 钱家庄地温梯度等值线及恒温带等值线图 图8. EH-4反演电阻率断面图 b) 热储模型的建立 该异常区中心位于钱家庄村西侧，处在李子店至潘家庄断裂中段，测温民井位于其东侧影响带内，从电测深剖面图可以看出，构造总体倾向西，发育深度500 m左右，大气降水及地表水沿构造影响带下渗对地下水补给下渗至深部加热形成地热资源。 ① 热储层：构造破碎带为地下水的储存、运移和深循环加温提供了空间，形成本区的热储层，具带状热储的特征。 ② 盖层：上部晋宁期荣城超单元威海单元片麻状细粒花岗岩为良好的盖层。 ③ 通道：北东向构造破碎带沟通了深部热源，成为地下水深循环的通道。 ④ 热源、水源：构造对深部热源沟通应是本区的重要热源；而大气降水补给是地下热水的重要来源，如图9所示。 4.4. 王家大村地热异常区 (a) 地热异常区的划分 王家大村异常区位于五莲山地热调查区内王家大村村西，该地热异常区地处五莲山及九仙山风景区，省道334公路从中穿过，距日照市区仅三十余公里，此处地热资源的勘查开发前景十分广阔，其地温梯度等值线及恒温带等值线图如图10所示。所处构造位置位于北西向松柏至宋家村子断裂与北东向陆家沟至黄崖川断裂交汇部位，其中黄崖川至宋家村段为本次物探所确定的隐伏断裂，后经物探电测深资料证实，该处构造发育，且发育深度及宽度皆较大，总体倾向南，发育深度1200 m以上，两构造共同影向宽度超过200 m，如图11所示。松柏至宋家村子断裂与陆家沟至黄崖川断裂为本异常区控热及导热构造，交汇部位构造破碎带边界为异常区的边界，属断控半封闭型热储。 图9. 钱家庄子热储概念模型 图10. 王家大村地热异常区地温梯度等值线及恒温带等值线图 图11. 王家大村EH-4电阻率曲线图 (b) 热储模型的建立 该异常区中心位于王家大村村西侧，处在两条构造交汇部位，北西向构造为一张扭性质，在北东向构造的共同影响下，其发育深度及宽度均有所增加，从电测深剖面图可以看出，北西向构造总体倾向向南，发育深度超过1200 m，同时该处地热异常区划在区域上处于低洼处，有利于大气降水的补给，在其东侧北东的向断裂带龙湾头至丁家楼子断裂为压力扭性断裂，具一定的阻水作用，能够使本区形成一个地下水的良好汇集盆地，大气降水及地表水沿构造下渗对地下水补给下渗至深部加热形成地热资源。 ① 热储层：区内两条构造影响形成的深大破碎带为地下水的储存、运移和深循环加温提供了空间，形成本区的热储层。 ② 盖层：上部晋宁期荣城单元威海单元片麻状二长花岗岩石为良好的盖层。 ③ 通道：两大构造形成的构造破碎带沟通了深部热源，成为地下水深循环的通道。 ④ 热源、水源：构造对深部热源沟通应是本区的重要热源；而地表河流及大气降水补给是地下热水的重要来源，如图12所示。