渤海湾盆地干热岩型地热资源有利区位研究

董红伟 王飞

摘  要：基于沉积盆地型干热岩的基本特征，系统总结了渤海湾盆地干热岩型地热资源选区的地热地质学、地球物理学、地表地热显示、干热岩资源潜力和地质安全性等指标，对渤海湾盆地内主要构造单元干热岩赋存背景进行了分析，建立了适宜于沉积盆地型干热岩勘查选区的评价指标体系。通过层次分析和打分法进行综合评价，结果表明，渤海湾盆地内干热岩勘查的最有利区位为沧县隆起区，次有利区位为济阳坳陷和冀中坳陷，显示厚覆盖盆地内隆起区较坳陷区更为有利，而坳陷区内的次级凸起构造较凹陷构造更为有利。基于上述认识，在有利区位中进一步圈定了沧县隆起、牛驼镇-容城凸起、陈庄凸起和乐亭-昌黎凹陷4个靶区，为渤海湾盆地开展干热岩勘查选址指明了方向。

关键词：干热岩;渤海湾盆地;评价指标;有利区位;靶区

中图分类号：P314       文献标识码：A         文章编号：1007-1903（2019）02-0097-14

Abstract： Based on the basic characteristics of sedimentary basin-type HDR （Hot Dry Rock）， the authors have browsed a large of number of geological， geothermal and geophysical data， and systematically summarized the location of geothermal geology， geophysics， surface geothermal， HDR resource potential and geological safety indicators of sedimentary basin-type HDR in the Bohai Bay Basin. The authors study the background of HDR in the main tectonic units， and estimate a suitable evaluation index system of HDR exploration regional selection for the sedimentary basin. The comprehensive evaluation of analytic hierarchy process and expert scoring method show that the most favorable location for HDR exploration should be focused on the Cangxian uplift in the Bohai Bay， with a comprehensive score of 52 points. The subfavorable areas are Jiyang and Jizhong depressions scored 47 and 39 points. The results also indicate that the uplifted area is more favorable than the depression area in thick-covered basin， and the convex and concave structures also have such characteristics. After comparing the geological background of HDR in the main tectonic units of Bohai Bay Basin， Cangxian uplift， Niutuo-Rongcheng convex， Chenzhuang convex， Leting-Changli concave are selected as four targets for HDR exploration in the Bohai Bay Basin.

Keywords： Hot dry rock; Bohai Bay basin; Evaluation index; Favorable area; Target

0 前言

干热岩概念（Hot Dry Rock，HDR）是自20世纪70年代初由美国科学家提出，是指埋深数千米，温度普遍大于200℃，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体（Grant et al，2011）。经过40多年的研究和实践，干热岩的概念不断得到修正和发展。当前，比较公认的干热岩概念是指地下高温低孔隙度和低渗透性缺少流体的岩石（体），热量需要人工压裂干热岩形成增强型地热系统（Enhanced Geothermal System）之后方能开采，赋存于干热岩中可以开采的地热能称之干热岩型地热资源（汪集等，2012）。汪集等认为我国有利干热岩开发区分布在藏南、云南西部、东南沿海、渤海湾盆地、汾渭地堑、松辽盆地等地区。

华北（渤海湾盆地）是由古近纪的若干个独立断陷盆地和新近纪、第四纪的统一坳陷盆地上下叠合而成（漆家福等，1995）。古近纪阶段形成现今的冀中坳陷、黄骅坳陷、临清-东濮坳陷、下辽河辽东湾坳陷、渤中坳陷和济阳坳陷6个断陷盆地，盆地间分别为沧县隆起、邢衡隆起、内黄隆起、沙垒隆起和埕宁隆起等所分割（图1）。这一系列隆起与坳陷的形成受当时各个控盆断裂空间几何特征与活动规律的影响（陈国童等，1996;Hsiao et al，2004;李三忠等，2011;Zhou et al，2012），后者又受到前新生代构造格局以及新生代应力场的约束（漆家福等，2004）。本文較系统的总结了渤海湾盆地干热岩型地热资源选区的各项指标，对盆地内主要构造单元干热岩赋存背景进行论述，通过综合评价，确定了渤海湾盆地干热岩开发的有利区位，并进一步圈定了靶区。

1 地热地质学指标

1.1 基岩地层（合适的干热岩体）

适合的干热岩体是干热岩能量开发的前提和基础。渤海湾盆地基岩地层包括太古界-古元古界等结晶基底和不整合于结晶基底之上的中新元古界-古生界等基岩地层。结晶基底由鲁西地块、太行山以及燕山3类不同性质结晶基底拼接而成，主要为盆地北侧太古界迁西群和古元古界双山子群、西侧太古界阜平群和古元古界五台群及滹沱群、东南侧太古界泰山群，为多套角度不整合接触的结晶变质岩系。结晶基底之上基岩地层主要为中新元古界及下古生界浅海相碳酸盐建造、上古生界滨海转陆相含煤碎屑岩建造，部分盆地内构造单元缺失中新元古界（如黄骅、临清、济阳等坳陷和沧县隆起）。

结晶基底主要由岩浆岩、变质岩构成，一般此类岩石中放射性元素含量要明显高于上覆沉积盖层，而在基底抬高处还可提供更多附加热源，结晶基底致密岩石导热性能明显优于低密度的沉积盖层，可促使更多热流集中于基底抬高部位，反映至地面则形成地热异常区。近年来大量文献和项目表明，在沉积盖层中的砂岩等和结晶基底致密高热岩石中采热才代表了增强型地热系统的大部分资源潜力（MIT，2006;Zimmermann et al.，2010）。因此，结晶基底之上的基岩地层（如中元古界底部常州沟组和大红峪组砂岩、石英岩）亦可作为干热岩的热储。

1.2 基岩起伏形态

渤海湾盆地由一系列断陷和隆起构成。受断裂构造控制作用，坳陷与隆起内部又形成次一级的凸起和凹陷构造，呈凸凹相间的构造格局。资料表明，新生界一定深度范围内正向构造地温高、梯度大，负向构造地温低、梯度小，地温分布与基岩面起伏呈正相关性。在高凸深凹相间构造格局下，配置的高热阻盖层与高热导率基岩条件下，来自地球内部较均一的热流在传导过程中会在地壳表部进行再分配，热流由负向构造向正向构造集中，在基岩隆起区浅部形成高温和高地温梯度。

1.3 低导热率盖层

厚层、低热导率覆盖层为沉积盆地中赋存干热岩资源的必要条件。渤海湾盆地普遍沉积中-新生界盖层，盖层厚度巨大松散、热导率低、导热性差，能够起到良好的隔热保温作用，使来自于地壳深部的热流不会迅速消失，在热容量较大区域形成地热异常或地热田。因此，地堑（断陷）盆地被认为是最适合干热岩能量开发区位，目前，国外进行的干热岩项目绝大部分都选址于盆地中（蔺文静等，2016），如法国的干热岩项目选址于Rhine地堑盆地中，澳大利亚第一个干热岩项目选址于Cooper盆地中。渤海湾盆地内各坳陷、隆起区盖层组成及厚度见表1。

1.4 构造应力

增强型地热系统需要对深部岩石实现人工压裂形成热储，而最适宜的应力条件则为临界走滑状态（McClure，2009;蔺文静等，2016），岩石此状态下沿剪破裂方向静摩擦很小，即只需要很小的应力便可使岩石发生破裂。晚三叠世以前，渤海湾盆地基底受挤压作用形成褶皱和NNE-NE向逆断层，中新生代以来，经过“挤压-引张-挤压”的反复循环，使得现今应力场表现为NWW方向挤压兼走滑状态（漆家福，2004），形成了临界走滑应力场。高挤压构造应力条件下，能够让干热岩具有低流体渗透性和低热流传导性，使得对流引起的热损失呈最小化。渤海湾盆地中形成了一系列NNE-NE向坳陷与隆起，就构造应力场来说，隆起区的挤压构造应力场较坳陷区要更高，形成干热岩的条件更为有利。

2 地球物理学指标

2.1 大地热流值

大地热流值是干热岩赋存分布的重要地球物理学指标之一。渤海湾盆地中部经岩石圈大规模伸展减薄弱面（如犁式断层）向上喷发火山岩，使得盆地内部大地热流值明显比盆地外围高，大地热流值等值线的分布形态与渤海盆地边界形态及其内部隆起和坳陷的分布严格吻合一致（侯贵廷等，2001）。陈墨香等（1990a）实测渤海湾盆地大地热流值为61.5±13.4mW/m2;熊亮平（1993）测得平均值为64.48±12.56 mW/m2;汪洋（1999）测得我国东部盆地区平均大地热流值在65 mW/m2以上，高于全球大陆平均值，亦高于全国大地热流值（61±15.5 mw/m2）。由盆地内各构造单元热流值分布（图1）和热流统计（表2）可知：①渤海湾盆地地热场具有高低相间带状展布特点，这一特征主要受盆地基底凸凹相间地质构造格局控制，与基底构造形态十分相似;②隆起区热流值明显高于坳陷区，其差值大小由沉积盖层厚度（或基岩面埋深）比值决定，热流量的分布与基底埋深有一定关系;③隆起-坳陷区构造单元内部也由凹陷向凸起逐渐增加，基底凸、凹的影响较构造区的坳、隆影响更为显著;④实测大地热流值显示，沧县隆起区热流最高，次为济阳坳陷、辽河坳陷，冀中坳陷最低。汪集（1986）实测热流值显示，黄骅坳陷热流（地表1.30 HUF）较冀中坳陷（地表1.33 HUF）还要低。

2.2 岩石圈厚度、莫霍面埋深

渤海湾盆地为高热流值分布区，与盆地深部岩石圈及地壳拉张变薄、软流圈地幔物质上涌相关，热流的分布总体受区域性壳-幔隆起区和局部壳-幔隆起带、坳陷带及过渡带控制（张恺，1993）。盆地深部软流圈层因底侵和隆起作用形成了如渤海湾柱、下辽河柱、邯郸柱、郯庐柱等多个软流圈上涌柱（邢作云等，2006）（图2），上涌柱使得岩石圈层明显减薄，深部热源沿深大断裂向上传导，往往在地表形成具有一定热量的地热田。即岩石圈越薄深源热量向上传导则越明显。渤海湾盆地内各隆起区和坳陷区岩石圈厚度为：鲁西隆起区60～70km;内黄隆起区和东濮坳陷区60～70km;胶东隆起区110km;临清坳陷区90～100km;济阳坳陷区120km;冀中坳陷区80～90km;沧县隆起区80～90km;黄骅坳陷区90～100km;埕宁隆起区7080km（于洋，2016）（图2）。

渤海湾盆地区莫霍面相对隆起部位对应于大地热值高异常区，而莫霍面相对坳陷部位则对应于低异常区（张成科等，1997）。盆地内新生代软流圈上涌致使其地壳下部莫霍面相对隆起，如新生代渤海湾上涌柱位于渤中坳陷、沧县隆起、黄骅坳陷北部、济阳坳陷中北部，新生代下辽河上涌柱位于辽河坳陷，形成大地热值高异常区;中生代软流圈上涌柱现今已无明显隆起，大地热流值相对较低，如中生代郯庐上涌柱（冀中坳陷）和邯郸上涌柱（临清坳陷）（图2）。渤海湾盆地较外围山区莫霍面强烈上隆，其莫霍面深度介于28～37km，由东南部向西部、北部山区逐渐增加，起伏剧烈呈波浪状，形成一系列相间的莫霍面上隆和下凹。冀中坳陷文安、霸县一带莫霍面埋深30km左右（张成科等，1997），黄骅坳陷埋深28～30km，局部抬升幅度可达6 km（嘉世旭等，2009），渤中坳陷更浅约20～26km（刘廷海等，2008）（圖2）。渤海湾盆地区各构造单元壳层底面温度均远高于盆地外围山区，尤其下地壳底面-莫霍面的温度，要比盆地外高出400℃，上地幔的温度同样具有此特征，且差异更加明显（孙爱群等，2000）。

总之，岩石圈减薄的区域、莫霍面相对隆起部位、软流圈上涌地带、大地热流密度值高异常区，为渤海湾盆地开发干热岩有利部位。

2.3 壳、幔低速高导层埋深

壳、幔低速高导层内物质组成密度低、地震波速低、电导率高、温度高，是重要热源。渤海湾盆地壳、幔低速高导层埋深均较浅，可向上不断提供热量，虽然不是控制干热岩资源形成的主要因素，但也为干热岩选区提供了有利依据。

壳内低速高导层在渤海湾盆地位于中地壳中，埋深12～15km，厚约3～10km，渤海湾盆地壳内低速高导层在地壳薄的上地幔隆起区发育良好，厚度较大，温度可达500℃～600 ℃，而在坳陷区发育一般，厚度小且温度低。上地幔低速高导层在盆地区内、外埋深变化很大，盆地内如海中隆起埋深45km，济阳坳陷、黄骅坳陷50～60km，冀中坳陷50～70km，埕宁隆起和沧县隆起80～90km;盆地外埋深可达150～200km。盆地内部坳陷区埋深小于隆起区，低速高导层起伏变化与上地幔隆起、坳陷吻合。资料表明，渤海湾盆地断陷区上地幔低速高导层中部分熔融物质可达15%，温度可达1000℃～1300 ℃（孙爱群等，2000）。

2.4 居里面埋深

居里等温面实质上是磁测的最大勘探深度（刘沈衡等，1999），其主要反映的是岩石圈的热状态而非地质构造界面。居里面埋深越浅表明深部热流向地表传递散发距离越短，对干热岩型地热资源的形成则越有利。

渤海湾盆地中黄骅坳陷、冀中坳陷、临清坳陷等表现为居里面坳陷特征，埋深为26～33km。下辽河坳陷、渤中坳陷、济阳坳陷由于受到郯庐断裂的影响居里面都有不同程度的隆起特征。下辽河坳陷基底因剧烈构造运动，居里面表现为隆起状，埋深20～26km。济阳坳陷在新生代发育强烈构造活动，居里面呈隆起状，埋深19～26km。冀中坳陷北部受燕山台褶带影响发生了磁性层减薄。临清坳陷北部居里面以坳陷为主，埋深28～33km，南部汤阴地堑与东濮坳陷表现为居里面隆起，埋深24～28km（杨海，2015）。总体来看，渤海湾盆地周围都被居里面隆起所包围，中部呈居里面坳陷，而下辽河坳陷、黄骅坳陷、冀中坳陷、临清坳陷、济阳坳陷、渤中坳陷等区域都或多或少分布在居里面隆起及其边部（图3）。

2.5 重力异常

一般而言，布格重力异常场值的大小反映基岩地层起伏特征，走向反映区域地质体的宏观展布方向，等值线密集的重力梯级带反映断裂构造信息;重力异常也与温度场相关，以蒸汽热泉为主的地热区通常呈现重力负异常（西藏羊八井地热田下部可能存在岩浆囊），而有些地热区也会出现重力正异常（松潘甘孜地区地热异常区），是由于岩石中的热变质作用导致岩石密度增大，高于周围坏境，从而表现为重力正异常（卢德源等，2000）;重力数据还可以反演莫霍面深度。

渤海湾盆地显示为场值升高背景（近1/3正值），由东南向北西逐渐递减（张亚东等，2011），反映了地壳西厚东薄的特征，其间发育多个北东向的重力高值带与重力低值带，相邻重力高、低之间均有明显的梯级带，为多个隆起与坳陷的构造的反映。其中冀中、黄骅、济阳、临清等坳陷为大范围的低重力异常区，为地表沉积了较厚新生界的原因，显示基底坳陷特征，局部高重力异常显示局部凸起，如冀中坳陷之牛坨镇凸起;而沧县、埕宁、内黄等隆起属于高重力异常区，反映基底隆起特征（徐志萍等，2015）。高、低重力异常之间多以线性延伸的重力梯度带为界，反映了坳陷与隆起之间多以断裂为界（宋景明等，2009）（图4）。在地热田发育区（如牛坨镇凸起），李弘等（2017）研究显示，重磁异常能够很好的反映牛坨镇凸起的形态、牛东和容城斷裂等控热边界或导热通道以及为地热田供热的侵入岩体。

2.6 航磁异常

航磁异常反映结晶基底岩层分布，渤海湾盆地正异常区为中古太古界深变质岩系，负异常区为新太古界—古元古界浅变质岩系;航磁异常梯级带反映深部较大断裂构造带（邢集善，2002）。此外，弱磁性的中酸性侵入体和强磁性的基性火山岩分布区常形成局部磁异常;磁异常数据还可以反演居里面深度。

渤海湾盆地区以正磁异常为主，异常走向自南向北由北北东转北东再转北北东。39°以南中部为负磁异常，四周被串珠状正磁异常带所围，变化较平缓;39   ～40°之间，北东向线状异常发育，显示构造转换带特征;40°以北，局部磁异常增多呈密集线性带排列，异常由太古界及磁性火成岩带所引起（周立宏，2004）。其中冀中坳陷以负磁异常为主，沧县和内黄隆起以正磁异常为主，临清坳陷以负磁异常为主，位于二者之间，三者自南向北分段明显，表现为正—负—正的磁异常特征，显示发育NW向的横向构造;黄骅、济阳坳陷以负磁异常为主;埕宁隆起以正磁异常为主（李涛等，2009）。区域磁场形态总体反映了结晶基底起伏特征，其中冀中、临清、黄骅、济阳等坳陷区磁场具有宽缓特点，磁场梯度变化平缓、单调;沧县、内黄、埕宁等隆起区磁异常主要表现为规模较小的次异常，磁场梯度变化较大，总体变化比较复杂重、磁异常虽然不能用于直接寻找地热，但可以结合地质构造、大地热流值、地温梯度等的变化规律分析干热岩形成的地质条件，从而为选区提供依据。

3 地表地热显示指标

3.1 地表地热显示

渤海湾盆地处于我国东部地壳厚度较薄的上地幔隆起地区，总体上为一个复杂的大地热田（张尔匡，2000），属于陈墨香等（1994）提出的“一大片”（黄淮海平原）之北部，为我国开发地热资源最有利的地带之一。本区具有良好的热流背景，在高热流区地热异常明显，发现了牛驼镇、雄县、王兰庄、万家码头、山岭子、塘沽、武清等地热田，水温一般低于90 ℃，同属中低温型水热资源，在盆地两缘形成两个NNE走向的地热异常带，带上分布有温泉、热流高值点和新生代火山岩等（蒋林，2013）。MIT（2006研究提出了在水热系统周边的干热岩型地热资源可作为近期勘探开发目标的思路。因此，渤海湾盆地内地热田、温泉、热流高值点等分布区也属于干热岩选区的有利部位。

3.2 地表地热异常

陈墨香等（1990b）按照华北平原区盖层地温梯度G>4℃/100m或大地热流q>62 mW/m2的标准，在渤海湾盆地内划出23个地热异常区，面积一般为100～300km2，小者仅l0km2左右，最大达1000～3000km2，异常主要沿隆起边界断裂分布。王钧等（1983）划分的地热异常区1000m深温度多在50℃～70℃，2000m深多在80℃～90℃之间，地温梯度一般4℃/100m～6℃/100m之间，最高可达11℃/100m。其中牛驼镇、双窑和小韩庄等凸起区，热水沿牛东、白塘口西和沧东等断裂带上涌，导致断裂带及其邻近地段的盖层地温梯度高达5℃/100m～7℃/100m，最大达9℃/100m～11℃/100m（蒋林等，2013），异常受断裂构造控制明显。渤海湾盆地内其它地热异常区的特征见表3和图6。

3.3 地温梯度

地温梯度是衡量地温高低的主要因素，而地温则是干热岩赋存分布的直接指标。陈墨香等（1985）认为华北平原区盖层地温梯度分布主要受地质结构特征和具有附加热源意义的地下水活动两大因素控制，主要表现为：①高地温及高地温梯度区与基底隆起和凸起区相吻合，如埕宁隆起区平均地温梯度为4.2℃/100m，沧县隆起区3.8℃/100m，坳陷区内的凸起区3.5℃/100m～5.0℃/100m;②坳陷区地温梯度相对偏低，如黄骅坳陷区3.2℃/100m，冀中坳陷区3.3℃/100m，临清坳陷区3.4℃/100m，济阳坳陷区3.7℃/100m，坳陷中的凹陷部分分别低于3℃/100m（冀中、黄骅、临清坳陷内）和3.5℃/100m（济阳坳陷内）;③太行山、燕山、鲁西山麓及与之毗邻的地带地温梯度最低（一般小于2.5 ℃/100m）。华北平原盖层（不计山麓低温区）地温梯度平均值为3.5 ℃/100m（图6）。

龚育龄（2003）对渤海湾盆地内主要构造单元的地温梯度和1000～5000 m深地温统计显示（表4、表5），渤海湾盆地现今地温梯度为24.0℃/km～55.0℃/km，平均34.7±3.5℃/km，地温梯度与基底埋深相关，其分布受凸坳相间构造格局控制，表现为凸起区高，坳陷区低，如沧县隆起带、济阳坳陷大部分、冀中坳陷之牛驼镇-高阳-宁晋凸起和辽西低凸起等地温梯度较高地区形成了高温区;而渤中坳陷、临清坳陷东部和济阳坳陷之惠民凹陷等地温梯度较低地区则形成了相对低温区。

4 干热岩资源潜力指标

采取体积法估算干热岩地热资源量，公式：Q=ρ·Cp·V·（T-To）。式中：Q为干热岩资源量;ρ为岩石密度;Cp为岩石比热容;V为岩体体积;T为所计算深度的岩石温度（深部缺乏数据，本次采用地温梯度进行粗略计算）;T0为地表温度（取15℃）。其它参数：砂岩、泥岩密度取2.1×103kg/m3，比热900J/kg℃;砾岩、凝灰岩、碳酸盐岩、火山岩密度取2.1×103kg/m3～3.2×103kg/m3，比热900J/kg℃～950J/kg℃;结晶基底密度取3.2×103kg/m3

～3.5×103kg/m3，比热950J/kg℃。估算渤海湾盆地区5个构造单元（3～10km深度）干热岩型地热资源总量为39.20×104EJ，合13.37×1012t标准煤（表6）。按2%下限计算，可采资源量为0.78×104EJ，折合标准煤0.27×1012t。按5个构造单元地热总资源量排序为：临清坳陷>冀中坳陷>济阳坳陷>黄骅坳陷>沧县隆起，占盆地总资源量的比例分别为31.34 %、26.26 %、23.72 %、13.51 %、7.83 %。干热岩地热资源丰度为单位面积的干热岩地热资源量，该指标更易反映干热岩资源潜力，其值越大干热岩资源潜力越大，反之则差（張杨，2016）。按干热岩资源丰度排序为：济阳坳陷>沧县隆起>冀中坳陷>临清坳陷>黄骅坳陷，其中济阳坳陷和沧县隆起区资源丰度均大于5EJ/km2，属于本区最具干热岩勘查开发潜力的构造单元，其次为冀中坳陷区（资源丰度>4.5EJ/km2），临清、黄骅坳陷区（资源丰度4～4.5EJ/km2之间）潜力相对最小。

5 地质安全性指标

一般干热岩的开发都选址于地热异常区，而地热异常区一般都位于构造活动带，而这些区域通常都是地震的孕育区，干热岩项目带来的潜在地震活动是必须要考虑的重要问题之一。

5.1 地震震级

渤海湾盆地区地震较为活跃，主要分布了北东向河北平原地震构造带（盆地中部），带上6级以上地震主要有1679年 9月 2日发生的三河-平谷8级、1966年邢台7.2级、1967年河间6.3级、1976年唐山7.8级和滦县7.1级。主要集中在东北部的黄骅坳陷中，部分集中于南部的邢横隆起、临清坳陷中，小震相对频繁，偶有大震，通过中国地震年台网中心查阅历年地震情况，自1998年1月张北6.2 级地震后至今，盆地区未发生过6.0级以上地震（图7），为开发干热岩较适宜地区。

5.2 地震烈度

由图7可知，沧县隆起和黄骅坳陷北部、冀中和临清坳陷大部分、邢横隆起、济阳坳陷东部等区地震烈度为Ⅶ级;沧县隆起、冀中坳陷、黄骅坳陷南部、济阳坳陷大部分地区地震烈度为Ⅵ级;地震烈度Ⅵ—Ⅶ级，属于区域地壳相对稳定级别。而冀中坳陷北部北京东南部、黄骅坳陷北部唐山等地区地震烈度为Ⅷ级，属于区域地壳不稳定级别。

6 综合评价

基于沉积盆地型干热岩的基本特征，选择地热地质条件、地球物理条件、地表地热显示、干热岩资源潜力、地质安全性等5项指标和19个评价因子，采用层次分析和打分法对渤海湾盆地有利勘查选区进行综合评价（表7）。由评价结果可知，渤海湾盆地内各构造单元有利于开展干热岩勘查的排序为：沧县隆起>济阳坳陷>冀中坳陷>黄骅坳陷>临清坳陷，其中沧县隆起区为干热岩勘查的最有利区位，其综合得分高达52分，济阳坳陷、冀中坳陷为次有利区位，综合得分分别为47分和39分，黄骅坳陷、临清坳陷得分最低。结果表明，厚覆盖盆地内隆起区较坳陷区更为有利，而坳陷区内的次级凸起构造较凹陷构造更为有利，如济阳坳陷之陈庄凸起、冀中坳陷之牛驼镇-容城凸起等，也是干热岩勘查十分有利的地区。

基于上述认识，结合各项指标的综合分析，在上述干热岩有利区位中进一步圈定出了4处干热岩靶区（图6），分别为沧县隆起靶区（1）、牛驼镇-容城凸起靶区（2）、陈庄凸起靶区（3）、乐亭-昌黎凹陷靶区（4），依次处于沧县隆起、冀中坳陷、济阳坳陷和黄骅坳陷中。各靶区深部存在较好的热源，热源主要为由岩浆岩、变质岩构成的结晶基底，基岩埋深适中，上覆低热导率盖层发育良好，处于华北岩石圈减薄的区域、莫霍面和居里面相对隆起部位、软流圈上涌地带上，为大地热流密度值、地温梯度高异常区。地表地热异常明显，形成了沧县隆起区之大城、兴济、献县、双窑-小韩庄凸起地热异常;冀中坳陷区之牛驼镇、容城凸起地热异常;济阳坳陷区之陈家庄-青坨子凸起地热异常。异常范围内展布着地热田、温泉、热流高值点等，并在沧县隆起靶区（1）和牛驼镇-容城凸起靶区（2）内分别发现了天津武清热田和冀中热田。总体来说，4个靶区具备“断盆聚热—隐伏岩体储热—沉积盖层保热”这种“三位一体”的有利地热地质条件，均处于地质地热条件、岩石圈结构等热异常反应区，为渤海湾盆地开发干热岩有利部位，其中沧县隆起靶区（1）和牛驼镇-容城凸起靶区（2）为开展干热岩勘查的优先地区。

7 结论

本文基于沉积盆地型干热岩的基本特征，系统总结了渤海湾盆地干热岩型地热资源选区的各项指标，建立了适宜的干热岩勘查选区评价指标体系，并在渤海湾盆地区进行了选区评价，获得如下结论：

（1）渤海湾盆地区5个构造单元（3～10km深度）干热岩型地热资源总量为39.20×104EJ，相当于13.37×1012t标准煤，按2%下限计算，可采资源量为0.78×104EJ，折合标准煤0.27×1012t，干热岩型地热资源量巨大。

（2）综合考虑渤海湾盆地内主要构造单元干热岩的赋存背景，建立了适宜于沉积盆地型干热岩勘查选区的评价指标体系。包括地热地质条件、地球物理条件、地表地热显示、干热岩资源潜力、地质安全性等5项指标以及19个评价因子。

（3）综合评价结果表明，渤海湾盆地内干热岩勘查的最有利区位为沧县隆起区，其综合得分高达52分，次有利区位为济阳坳陷和冀中坳陷，得分为47分和39分，黄骅坳陷、临清坳陷得分最低，显示厚覆盖盆地内隆起区较坳陷区更为有利，而坳陷区内的次级凸起构造较凹陷构造更为有利。

（4）圈定了4处干热岩靶区，分别为沧县隆起靶区、牛驼镇-容城凸起靶区、陈庄凸起靶区、乐亭-昌黎凹陷靶区，靶区具备“断盆聚热-隐伏岩体储热-沉积盖层保热”的“三位一体”有利地热地质条件，为渤海湾盆地开发干热岩有利部位，而沧县隆起靶区和牛驼镇-容城凸起靶区为优先勘查区。

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