吉林省地热资源补给来源分析
2017-02-24吉林省地质环境监测总站饶文迪刘慧赵依齐佳伟
吉林省地质环境监测总站 饶文迪 刘慧 赵依齐 佳伟
吉林省地热资源补给来源分析
吉林省地质环境监测总站 饶文迪 刘慧 赵依齐 佳伟
吉林省已查明地热资源分隆起山地型和沉积盆地型,隆起山地型地热资源的直接补给源为大气降水和常温地下水,沉积盆地型地热资源的直接补给源为常温地下水和地表水。大气降水是隆起山地型地热资源的直接补给源,也是沉积盆地型地热资源的间接补给源。
地热资源;补给来源;同位素。
1 引言
地热资源综合开发利用的社会效益、经济效益和环境效益都十分显著,在国民经济发展中已凸显出越来越重要的作用。
吉林省已查明的地热资源以中低温地热资源为主,根据地热资源形成与控制其分布的主要地质条件,分为东部隆起山地型和中部沉积盆地型。为系统查明各地热田的主要补给来源,分别选择有代表性的地热资源进行采样分析,将其与大气降水、地表水、常温地下水进行对比分析,从而确定其补给比例。
2 采样点的选取
2.1 隆起山地型地热区
分别选择具有代表性的长白山天池温泉(6组)、长白山十八道沟温泉(5组)、抚松仙人桥温泉(5组)、临江花山老三队温泉(1组)和长白山西坡梯子河温泉(1组),共计18组氘(δD)、氧-18(δ18O)同位素水样,同时采集了大气降水样、附近地表水样和常温地下水样进行了化验分析。
2.2 沉积盆地型地热区
吉林省沉积盆地型地热资源主要分布于伊舒槽地区。分别选取了安置农场(3组)、圣德泉(2组)、神农温泉(2组)、玉汤泉(2组)、九通公司温泉井(2组)、金达温泉(1组)、鳌龙温泉(1组)、桦皮厂、岔路河、双阳、净月等共计18组氘(δD)、氧-18(δ18O)同位素水样,同时采集了大气降水样、附近地表水样和常温地下水样进行了化验分析。
3 同位素对比分析
3.1 隆起山地型地热区
统计地热资源氘(δD)、氧-18(δ18O)稳定同位素化验数据,与地表水、大气降水和常温地下水化验结果进行对比,从而推断地热资源的直接补给来源。
天池温泉、十八道沟温泉和长白山西坡梯子河温泉的稳定性同位素值与大气降水最接近,常温地下水次之,与地表水差距最大,而仙人桥温泉和花山老三队温泉的稳定性同位素值与常温地下水最接近,大气降水次之,与地表水差距最大。由此可见,隆起山地型地热资源补给水源主要有大气降水和常温地下水,且不同地区的主要补给源不同。分析其原因,隆起山地型地热资源多赋存于构造裂隙内,其补给通道主要为构造裂隙,而构造裂隙与哪个水源水利联系紧密,该水源即为地热资源的主要补给来源。
隆起山地型地热资源的直接补给源主要为大气降水和常温地下水,视其补给通道与其他水源的水利联系程度确定其主要补给水源。
3.2 沉积盆地型地热区
沉积盆地型地热资源热储层均分布于盆地内,其成热条件、补给来源基本一致,据统计分析,稳定性同位素氘(δD)、氧-18(δ18O)值非常接近,故用平均值与大气降水、地表水和常温地下水进行对比分析。
沉积盆地型地热资源的稳定性同位素值与常温地下水最接近,地表水次之,与大气降水值差异较大。故推断其主要补给来源为常温地下水,地表水亦占有一定补给比例。
按照各补给源与地下热水中同位素值的接近度计算其补给比例,其中利用氘(δD)计算结果显示常温地下水补给比例占总补给量的93.93%,地表水的补给量占总补给量的5.04%,大气降水的补给量占1.03%;利用氧-18(δ18O)计算结果显示常温地下水补给比例占总补给量的76.68%,地表水的补给量占总补给量的20.52%,大气降水的补给量占2.80%。
综上,沉积盆地地热资源的直接补给水源主要为常温地下水和地表水,以常温地下水为主,补给途径主要为越流补给。
3.3 地热资源与大气降水
隆起山地型地热资源补给源为大气降水直接补给或大气降水补给常温地下水后再越流补给地热资源;沉积盆地型地热资源补给源为大气降水补给地表水和常温地下水后,再由地表水和常温地下水补给地热资源。
4 结论
吉林省隆起山地型地热资源的直接补给源为大气降水和常温地下水,不同热储层的补给通道不同,与补给通道水利联系紧密的水源为地热资源的主要补给源。沉积盆地型地热资源的直接补给源为常温地下水和地表水,以常温地下水为主。大气降水是隆起山地型地热资源的直接补给源,也是沉积盆地型地热资源的间接补给源。
[1]地热资源地质勘查规范(GB/T11615-2010).
[2]吴景华.吉林省地热资源状况与评价研究[J].长春工程学院报(自然科学版),2008(02).
[3]牛世臣.吉林省伊舒盆地地热资源及勘探开发建议[J].吉林地质,2007(09).
[4]刘慧.吉林省长白山区聚龙泉群地热资源评价[J].吉林地质,2015(09).