Occurrence and potential evaluation of geothermal resources in Jinzhou City, Liaoning Province
-
摘要:
根据锦州市地热资源的成因，在野外调研的基础上，详细介绍研究区两种类型地热资源的地质、水化学和热储等地热田赋存特征，并对其潜力进行评价. 结果表明：对流型地热资源由断裂构造控制，均处于中生代断陷盆地的盆缘外侧，热储主要为构造裂隙和岩溶热储，岩性主要为碎裂的白云岩、白云质灰岩；传导型地热资源由新生代盆地内所形成的地幔柱控制，热储主要为孔隙热储，岩性为泥岩与砂岩. 地下热水中氟、偏硼酸及偏硅酸含量偏高. 预测锦州地区地热资源总量为10.156×1015 kJ，开采系数为0.01~0.43. 地热资源开发、利用潜力巨大.
Abstract:Based on the genesis of geothermal resources and field investigation in Jinzhou City, this study discusses the geological, hydrochemical and thermal reservoir characteristics of two different types of geothermal fields in the area, and evaluates their resource potential. The results show that the convective type is controlled by fault structures, all located at the outer margins of Mesozoic fault basins, mainly with structural fracture and karst thermal reservoirs, lithologically composed of cataclastic dolomite and dolomitic limestone; while the conductive type is controlled by mantle plume formed within the Cenozoic basins, dominated by porous medium thermal reservoir with mudstone and sandstone. The contents of fluorine, metaboric acid and metasilicic acid in geothermal water are slightly high. The total geothermal resource potential in Jinzhou City is estimated at 10.156×1015 kJ, with the extraction coefficient of 0.01-0.43, indicating tremendous potential for development and utilization of geothermal resources.
-
Key words:
- geothermal resource /
- thermal reservoir /
- potential evaluation /
- Jinzhou City /
- Liaoning Province
-
-
表 1 锦州市地热资源开发利用现状调查统计表
Table 1. Statistics of geothermal resource development and utilization in Jinzhou City
编号 井位 井深/m 出口水温/℃ 涌水量/（m3/d） 开发利用情况 ZK1 锦州市北郊 2602.48 16 2 未利用 ZK2 凌海西八千 1483.26 53 1054 未利用 ZK3 义县七里河 2300 42 295.92 未利用 ZK4 凌海汤池子 155 27.5 / 未利用 ZK5 义县聚粮屯乡大平房村 2500 33 10 灌溉 ZK6 凌海新庄子北马道 2930 57 518 未利用 ZK7 凌海市九华山 1704.81 21 50 洗浴 ZK8 锦州百股紫荆村 1688 37 519.12 未利用 ZK9 凌海大胜村 2018 35.5 299 未利用 ZK10 凌海市九华山 2100.37 26 50 酒店 ZK11 锦州经济开发区崔庄子 2289.3 43 271.92 未利用 ZK12 锦州经济开发区笔架山庄 2670 35 840 在建 ZK13 太和区汤水东鱼温泉乡村旅游试验园 97 35 299 渔业 ZK14 锦州凌河区江南水乡 2000 33 50 洗浴 ZK15 凌海大有农场锦州海水苗种繁育中心 710 31 50 渔业 ZK16 凌海大有西八千南横沟 1100 41 10 生活 ZK17 北镇正安 2800 43 1500 未利用 Q1 凌海汤池子温泉 / 28.5 1200 洗浴 
下载: 导出CSV
表 2 锦州市地热流体水化学成分表
Table 2. Hydrochemical compositions of geothermal fluid in Jinzhou City
热储类型 地热田 TDS/（mg/L） pH 氟离子/（mg/L） 偏硅酸/（mg/L） 水化学类型 氚含量/TU δ18O/‰ δD/‰ 一期 二期 三期 一期 二期 三期 对流型 凌海市汤池子（Ⅱ） 485 7.57 3.8 43.2 HCO3-Na·Ca ＜1.0 -10.0 -10.1 -10.1 -72 -73 -73 272 7.72 ＜0.05 19.3 HCO3-Ca·Mg ＜1.0 -8.8 -9.1 -9.2 -65 -66 -67 义县聚粮屯-七里河（Ⅲ） 368 8.46 1.5 12.6 HCO3-Mg·Na·Ca ＜1.0 -10.5 -10.9 -10.9 -76 -77 -77 锦州市城区（Ⅴ） 3724 7.69 3.4 1.1 SO4·Cl-Na ＜1.0 -10.7 -10.8 -10.8 -75 -75 -76 传导型 凌海市大有-西八千 477 7.81 ＜0.05 45.4 HCO3-Ca ＜1.0 -10.6 -10.8 -10.8 -81 -82 -82 528 7.58 ＜0.05 52.1 HCO3-Ca ＜1.0 -10.2 / / -77 / /
下载: 导出CSV
表 3 锦州市地热资源估算表
Table 3. Estimation of geothermal resources in Jinzhou City
地热田 面积/km2 岩石密度/（kg/m3） 岩石比热/[kJ/（kg·℃）] 岩石孔隙率 热储层温度/℃ 恒温层温度/℃ 热储资源量/108 kJ 可采资源量/108 kJ 节煤量/（t/a） 太和区汤河子 10 2700 920 0.30 35 9.5 1271.936 127.1936 434 凌海市汤池子 0.44 2700 794 0.10 27 9.5 3484.905 348.4905 1189 义县聚粮屯-七里河 1.25 2650 836 0.05 36 9.5 76379.64 7637.964 26061 大有-西八千 380 2600 878 0.27 53 9.5 101460000 4740 346.19×106 锦州市城区 16.82 35 9.5 7276 727.6 2483 笔架山-世博园 27.50 39 9.5 6129 612.9 2091 北镇正安 8.12 43 9.5 7335 735.5 2510
下载: 导出CSV
表 4 锦州市地热流体热量开采系数计算
Table 4. Calculation results of heat extraction coefficients of geothermal fluid in Jinzhou City
地热田 热储温度/℃ 面积/km2 地热流体允许开采热量/（107 kJ/a） 地热流体开采热量/（107 kJ/a） 热量开采系数/% 最大水位降速/（m/a） 开采潜力分区 太和区汤河子 35 10 1271.9 2.09 0.16 X＜0.2 极具 凌海市汤池子 27 0.44 3484.9 15.048 0.43 X＜0.2 极具 义县聚粮屯-七里河地段 36 1.25 76379 0.96 0.01 X＜0.2 极具 大有-西八千地段 53 380 101460000 15.048 0.03 X＜0.2 极具
下载: 导出CSV
-
[1] 马冰, 贾凌霄, 于洋, 等. 世界地热能开发利用现状与展望[J]. 中国地质, 2021, 48(6): 1734-1747.
Ma B, Jia L X, Yu Y, et al. The development and utilization of geothermal energy in the world[J]. Geology in China, 2021, 48(6): 1734-1747.
[2] 张薇, 王贵玲, 刘峰, 等. 中国沉积盆地型地热资源特征[J]. 中国地质, 2019, 46(2): 255-268.
Zhang W, Wang G L, Liu F, et al. Characteristics of geothermal resources in sedimentary basins[J]. Geology in China, 2019, 46(2): 255-268.
[3] 汪集暘. 地热学及其应用[M]. 北京: 科学出版社, 2015: 8-10.
Wang J Y. Geothermics and its applications[M]. Beijing: Science Press, 2015: 8-10.
[4] 崔健, 倪金, 马宏伟, 等. 东北地区城市地质调查成果[J]. 地质与资源, 2020, 29(4): 402. doi: 10.3969/j.issn.1671-1947.2020.04.016
Cui J, Ni J, Ma H W, et al. Progress of urban geological survey in Northeast China[J]. Geology and Resources, 2020, 29(4): 402. doi: 10.3969/j.issn.1671-1947.2020.04.016
[5] 蔺文静, 刘志明, 王婉丽, 等. 中国地热资源及其潜力评估[J]. 中国地质, 2013, 40(1): 312-321.
Lin W J, Liu Z M, Wang W L, et al. The assessment of geothermal resources potential of China[J]. Geology in China, 2013, 40(1): 312-321.
[6] 王贵玲, 张薇, 梁继运, 等. 中国地热资源潜力评价[J]. 地球学报, 2017, 38(4): 449-459.
Wang G L, Zhang W, Liang J Y, et al. Evaluation of geothermal resources potential in China[J]. Acta Geoscientica Sinica, 2017, 38 (4): 449-459.
[7] 王贵玲, 刘彦广, 朱喜, 等. 中国地热资源现状及发展趋势[J]. 地学前缘, 2020, 27(1): 1-9.
Wang G L, Liu Y G, Zhu X, et al. The status and development trend of geothermal resources in China[J]. Earth Science Frontiers, 2020, 27(1): 1-9.
[8] 王贵玲, 陆川. 碳中和目标驱动下地热资源开采利用技术进展[J]. 地质与资源, 2022, 31(3): 412-425, 341. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2022.03.017
Wang G L, Lu C. Progress of geothermal resources exploitation and utilization technology driven by carbon neutralization target[J]. Geology and Resources, 2022, 31(3): 412-425, 341. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2022.03.017
[9] 孙明行, 王瑞湖, 梁礼革, 等. 广西地热资源特征与潜力评价[J]. 中国地质, 2023, 50(5): 1387-1398.
Sun M H, Wang R H, Liang L G, et al. Characteristics and potential evaluation of geothermal resources in Guangxi[J]. Geology in China, 2023, 50(5): 1387-1398.
[10] 王贵玲, 陆川. 碳中和目标驱动下干热岩和增强型地热系统增产技术发展[J]. 地质与资源, 2023, 32(1): 85-95, 126 doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2023.01.011
Wang G L, Lu C. Stimulation technology development of hot dry rock and enhanced geothemal system driven by carbon neutrality target [J]. Geology and Resources, 2023, 32(1): 85-95, 126. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2023.01.011
[11] 王安东, 孙占学, 蔺文静, 等. 江西省地热资源赋存特征及潜力评价[J]. 中国地质, 2023, 50(6): 1646-1654.
Wang A D, Sun Z X, Lin W J, et al. Occurrence features of geothermal resources and geothermal potential assessment of Jiangxi Province[J]. Geology in China, 2023, 50(6): 1646-1654.
[12] 赵艳婷, 沈健, 徐欣欣, 等. 京津合作示范区地热资源评价与综合利用分析[J]. 华北地质, 2023, 46(02): 24-30.
Zhao Y T, Shen J, Xu X X, et al. Evaluation and comprehensive utilization analysis of geothermal resources in Beijing-Tianjin cooperation demonstration zone[J]. North China Geology, 2023, 46 (2): 24-30
[13] 张萌, 杨豪, 黄雯, 等. 杭嘉湖平原水热型地热资源综合评价与开发利用建议[J]. 地质与资源, 2023, 32(04): 445-452. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2023.04.008
Zhang M, Yang H, Huang W, et al. Comprehensive evaluation and suggestions for development and utilization of hydrothermal resources in Hangzhou-Jiaxing-Huzhou Plain[J]. Geology and Resources, 2020, 29(1): 91-100. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2023.04.008
[14] 李红岩, 高小荣, 任小庆, 等. 雄安新区三维地热地质模型方法研究[J]. 地质与资源, 2024, 33(2): 222-229, 236. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2024.02.011
Li H Y, Gao X R, Ren X Q, et al. 3D geothermal geological modeling method of Xiong'an New Area[J]. Geology and Resources, 2024, 33(2): 222-229, 236. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2024.02.011
[15] 孙洪德, 孙延征, 刘士秀, 等. 锦州辖区寻找地热水资源的探讨[J]. 化工矿产地质, 2010, 32(3): 154-159.
Sun H D, Sun Y Z, Liu S X, et al. Discussion on prospecting for geothermal water resources in Jinzhou area[J]. Geology of Chemical Minerals, 2010, 32(3): 154-159.
[16] 王贵玲, 蔺文静. 我国主要水热型地热系统形成机制与成因模式[J]. 地质学报, 2020, 94(7): 1923-1937.
Wang G L, Lin W J. Main hydro-geothermal systems and their genetic models in China[J]. Acta Geologica Sinica, 2020, 94(7): 1923-1937.
[17] 张戈, 姜玉成, 邵景力, 等. 辽宁地热资源与开采潜力研究[J]. 地质与资源, 2004, 13(1): 22-25, 42. http://www.dzyzy.cn/article/id/9624
Zhang G, Jiang Y C, Shao J L, et al. Study on the situation and exploitation potential of geothermal resources in Liaoning Province[J]. Geology and Resources, 2004, 13(1): 22-25, 42. http://www.dzyzy.cn/article/id/9624
[18] 吴红梅. 地球化学温标法评价锦州市地热资源[D]. 锦州: 辽宁工业大学, 2006: 11-15.
Wu H M. Geochemical temperature scale method for evaluating geothermal resources in Jinzhou city[D]. Jinzhou: Liaoning University of Technology, 2006: 11-15.
[19] 王莹, 周训, 于湲, 等. 应用地热温标估算地下热储温度[J]. 现代地质, 2007, 21(4): 605-612.
Wang Y, Zhou X, Yu Y, et al. Application of geothermometers to calculation of temperature of geothermal reservoirs[J]. Geoscience, 2007, 21(4): 605-612.
[20] 辽宁省地质勘查院. 中国区域地质志·辽宁志[M]. 北京: 地质出版社, 2017.
Liaoning Institute of Geological Exploration. Regional geology of China: Liaoning Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2017. (in Chinese)
-
图(4)
表(4)
计量
- 文章访问数: 37
- PDF下载数: 20
- 施引文献: 0