工程地質(zhì)

天津地溫場的特征

  天津市市區(qū)位于華北地臺的中、新生代斷陷盆地內(nèi),疏松的蓋層(指新生界松散地層)十分發(fā)育,區(qū)域上處于蓋層地溫梯度大于3℃/100m的高值區(qū)。多年的對地熱形成探索研究,證實了地殼淺部地溫分布受基巖起伏、構(gòu)造形態(tài)、斷裂和地下水活動等的影響,一般地溫場分布與基巖起伏,構(gòu)造形態(tài)呈正相關,導水導熱性質(zhì)的斷裂則促使熱流再分配。本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位置為Ⅲ級構(gòu)造單元滄縣隆起,從而造就了本區(qū)較高地溫背景。
 
  1.研究區(qū)地溫場平面分布特征。
 
  在后期構(gòu)造運動作用下,滄縣隆起內(nèi)部形成若干北北東向的次一級構(gòu)造,并以數(shù)條斷裂為界,呈高低相間的波浪形的展布格局,其蓋層地溫梯度基本反映基巖起伏特征。王蘭莊地熱田蓋層地溫梯度等值圈閉線長軸北北東走向,與雙窯凸起展布方向基本一致,并且向內(nèi)增大,最大可達6.4℃/lOOm;在凹陷區(qū)則表現(xiàn)為相對較低的地溫梯度。通過構(gòu)造與地溫關系研究,證實地溫場與構(gòu)造呈正相關的關系,從宏觀上了解研究區(qū)地溫場展布特性,以此為基礎對回灌熱儲層的溫度場平面變化進行探討。
 
  2.研究區(qū)地溫場垂向變化規(guī)律。
 
  深部地熱普查地熱井連續(xù)測溫研究證實了地溫垂向總體變化基本表現(xiàn)為隨深度增加而增大,但同時受地層巖性,導熱導水斷裂構(gòu)造的熱對流影響,其變化又呈現(xiàn)不均一性:
 
  (1)新生界地層結(jié)構(gòu)松散,熱導率小,地溫梯度大,一般在3.0℃/lOOm以上;(2)基巖結(jié)構(gòu)致密,熱導率大,地溫梯度小,多小于3.0℃/100m;(3)導水斷裂附近,由于熱水強徑流和熱對流作用,地溫隨深度變化很小,如WR73井,位于斷裂附近,從1400m至1800m,地層溫度從62℃增加至69℃,地溫梯度僅1.75℃/lOOm。
 
  3.大地熱流值。
 
  大地熱流值是一個綜合的參數(shù),是指單位時間通過地球表面單位面積散失的熱流量,數(shù)值上等于巖石的熱導率與垂向地溫梯度的乘積,一是地球內(nèi)部熱量向上傳導在地表直接測得的物理量,因此它最能反映一個地區(qū)地溫場特點,在本區(qū)內(nèi)其值為51-124MW/m?。