开封凹陷区深层地热资源地质条件分析

孙军胜，李 波，白何领

(1.河南省金属矿产深孔钻探工程技术研究中心，河南 郑州 450000；2.河南省地质矿产勘查开发局 第三地质勘查院，河南 郑州 450000)

开封市作为河南省重要城市，其处于开封凹陷区的核心部位和中心区域，地热井分布密度大，地热研究程度高，地热供暖有一定的基础，作为城市集中供暖对象研究，具有较强的代表性和示范作用[1-5]。为此，以开封市区为例，分析了开封凹陷区深层地热资源地质条件，研究为后期地热资源的开采提供了技术支持。

1 区域地质概述

1.1 地形地貌

开封市地处豫东平原，黄河下游冲积平原，地表为第四系全新统冲积物，地形平坦而广阔，呈西北向东南倾斜，土层深厚，土质良好，结构稳定，其土壤成因为黄河冲积物，土质疏松。境内无山，地形西北高东南低，坡降1/2 000～1/4 000，黄河大堤以北河漫滩滩区地势偏高，最高海拔+90 m；大堤以南，地面高程+70～+78 m。区域地貌处于黄河冲积平原冲积扇的轴部，现状地貌主要是黄河历次泛滥改道所留下的遗迹，按形态划分为4类(图1)。

(1)黄河漫滩区(Ⅰ)。分布于黄河大堤以北地区，地面高程+78～+85 m，地面微向黄河倾斜，滩面一般高出水面2～3 m，比大堤南侧高出6～8 m，东部有半固定沙丘。

(2)背河洼地区(Ⅱ)。沿黄河大堤南侧呈东西向带状分布，宽1～3 km，地面高程+70～+77 m。其特征是地势低洼，流水不畅，易涝碱。在黄河侧渗补给下，使地下水位抬升，部分地区形成了大片的积水洼地。

(3)沙丘分布微起伏地区(Ⅲ)。分布于研究区中部。地面高程为+70～+78 m，坡降为1/2 000～1/3 000。其主要特征是水系发育，灌渠纵横。西部沙丘、沙岗较多，沙丘一般高出地面2～4 m，沙岗多呈近南北向延伸。

(4)泛流平地(Ⅳ)。该区总体地形较平坦，地势由西北向东南微倾，自然坡降为0.15/1 000～0.1/1 000，高程为+64～+75 m，地表岩性以粉土为主。

1.2 区域水文地质条件

该区含水层为松散岩类孔隙含水岩(组)，现分别对浅层潜水和深层承压水的水文地质条件进行简述。

(1)潜水含水层及其富水性。浅层水是指50 m深度以内含水层中的潜水或微承压水。含水层主要由全新统黄河冲积层构成，沉积物呈现上细下粗典型的“二元结构”和粗、细相间的“多元结构”特征，岩性主要为细砂、粉砂，局部有中砂，顶板埋深为0.8～5.5 m，底板埋深为40～50 m，砂层累计厚度为20～30 m。直接接受大气降水、河渠渗入补给，排泄为蒸发和人工开采，为典型的渗入—蒸发、开采型。富水区单井涌水量为1 000～3 000 m3/d，中富水区单井涌水量为500～1 000 m3/d，水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca·Na，矿化度一般小于1 g/L。

(2)承压含水层特征及其富水性。承压含水层主要分为浅层承压含水层和地热水含水层2部分：①浅层承压含水层是指50～300 m深度内含水层中的承压水。含水层由上更新统至下更新统的冲洪积、冰湖积层构成，岩性以细砂、粉砂为主，砂层与粉质黏土、黏土呈互层状，顶板埋深50～70 m，底板埋深280～400 m，砂层累计厚度100～140 m。主要接受上游径流补给，以人工开采方式排泄，为径流—开采型。极富水区单井涌水量3 000～5 000 m3/d，富水区单井涌水量1 000～3 000 m3/d，水化学类型主要为HCO3-Na·Mg，矿化度一般小于1 g/L。②地热水含水层是指300 m以下深度含水层中的承压水。含水层主要由新近系明化镇组、馆陶组和古近系细砂、中细砂、粉砂构成，中间由黏土层或者泥岩隔开。主要接受上游径流补给，以人工开采方式排泄，为开采型。极富水区单井涌水量3 000～5 000 m3/d，富水区单井涌水量1 000～3 000 m3/d，水化学类型主要为HCO3-Na到Cl-Na型，溶解性总固体含量为363.0～17 421.7 mg/L。

2 研究区热储层埋藏条件及划分

研究区包含开封次凹陷的东南部和通许凸起西北部，地热类型属沉积盆地传导型，热储类型为层状热储，热储结构完整，热储层、盖层齐全。热源供给主要为大地热流传导，深部古近系热储层存在沿断裂通道对流的热传导形式[6-9]。

2.1 盖层及热源

区内热源为来自地球深部的热能，传导方式主要是岩石的热传导，岩体的热量再传输给深埋的地下水，形成地热流体。

2.2 热储层垂向划分

根据超低频电磁探测解译结果，对于研究区内大于5 m的含水层和隔水层进行了划分，结合地热井成井资料和区域地质及水文地质条件综合分析，对解译结果进行修正后，最终将研究区400～3 000 m埋深范围内热储分为3大热储层，即新近系明化镇组热储层、新近系馆陶组热储层和古近系热储层，此次研究重点为新近系热储层，新近系热储层划分信息见表1。

表1 研究区新近系热储层信息Tab.1 Neogene thermal reservoir information in the study area

3 研究区地球物理特征

地球物理测量主要是查明研究区隐伏深大断裂、活动性断裂、控热断裂和导热断裂的空间展布和产状、影响宽度，确定地层岩性、热储结构等，此次研究就是利用物探方法查明研究区的地质构造条件、热储特征、对研究区内400～3 000 m深度范围内地质构造、地层及热储层埋藏深度进行探测和划分，并根据物探解译结果圈定地温异常范围。根据项目设计需要，此次研究以超长电磁波测量为主要物探测量方法，大地电磁法(MT)方法为辅助工作方法[10-12]。此次超长电磁波测量使用BD-7型超低频电磁探测仪，根据场地的地质和地形特征共布设5条探测剖面线，分别是WT001线、WT004线、WT005线、WT006线及WT008线，BD-7型仪器探测了120个点，网密度13 km×2 km。大地电磁法(MT)验证完成测点27个，质量检测点2个，全长34.8 km。

3.1 物探解译标志

(1)超低频电磁探测地层划分标志。结合研究区钻孔资料，根据“由已知到未知”的原则，为建立解译标志，特别在地质钻孔开参1井、开参2、开参3井附近布设有探测点，以这3个钻孔的已知地层深度对应探测曲线深度的特征，建立了地层解译标志。地层的解释划分主要依据超低频电磁波曲线形态特征，即幅值、均匀度、平稳度、疏密程度、平均幅值、幅值变化幅度等基本要素。其中，曲线幅值是进行地质解译的重要物理量。该研究区地层的探测曲线特征是随着深度、压力、密度增加而幅值增加，不同的地层探测曲线也有不同的特征。第四系地层比较松散，探测曲线幅值最低的探测曲线幅值高。

(2)大地电磁测深地层划分标志。地层的解释划分主要依据电阻率剖面变化形态特征的基本要素，研究区地层的电阻率特征是随着深度增加而增加，不同的地层探测电阻率也有不同的特征。第四系(Q)地层比较松散，含水性较好，新近系(N)地层未成岩，所以其在电阻率表现形式为低阻。古近系(E)主要有红色(棕、棕红、紫红)泥岩和灰白色、灰绿色、棕色砂岩和粉砂岩组成，电阻率呈现中阻。二叠系P位于古近系底部，表现为中高阻。研究区最底部高阻为石炭系和奥陶系表现。MT视电阻率检查对比如图2所示。

图2 MT视电阻率检查对比Fig.2 Inspection comparison of MT apparent resistivity

(3)砂层的解释划分标志。研究区不同的地层探测曲线有不同的特征，主要依据和相邻曲线幅值作对比，探测曲线幅值相对较高区间解释为砂层。为了更准确地建立砂层的解译标准，把和超低频电磁探测点相近的地热井测井曲线砂层解释结果和超低频电磁探测曲线解释结果进行统计对比，结果见表2，平均误差为11.6%。

表2 超低频电磁探测曲线与测井曲线砂层解释对比 Tab.2 Comparison of sand interpretation between ultra-low frequency electromagnetic detection curve and logging curve sand layer

(4)地温异常的解译标志。关于BD-7型超低频电磁探测仪在地热异常探测中的解译标志特征，根据在鲁山碱场温泉地热井、下汤温泉镇政府、南京小汤山、镇江铁矿、嵩县汤池沟、招远金矿、西宁南郊地热井等已知地热井(泉)附近进行过超低频电磁波探测成果。建立了地热异常解译标志，同类地层探测曲线相对异常升高和地温升高有关系。

3.2 地层及构造综合解译

3.2.1 超低频电磁探测地层及构造解译

(1)地层解译划分。依据该区域曲线类型及特征，结合附近已知钻孔资料研究区地层可划分为5段。从上到下依次为：①第1段第四系(Q)。该段探测曲线幅值整体较低，跳跃较小。推测为第四系(Q)，主要由黄土、卵石、砂土、亚砂土层、砂质黏土及冲积砾石组成，该地层覆盖全区，由西、南向东、北厚度逐渐增大，厚度180～320 m。②第2段新生界新近系(N)。探测曲线幅值较低，整体比第四系(Q)探测曲线高，推测为新生界新近系(N)。主要有红色(棕、棕红、紫红)和灰绿色厚层黏土及棕黄色厚层中细砂，夹有亚黏土和少量亚砂土、砂岩、黏土岩组成。该地层覆盖全区，由西南向东北厚度逐渐增大，厚度900～2 100 m。③第3段古近系(E)，依据曲线特征及类型，推测解译为主要有砂岩、黏土岩组成。厚度变化很大，探测区南部缺失，往北越来越厚。④第4段三叠系(T)。在探测区西南角部分点探测到该地层。⑤第5段二叠系(P)、石炭系(C)、奥陶系(O)、寒武系(∈)。在探测区南部探测到该地层。中部和北部埋深大于3 000 m。

(2)地质构造综合解译。开封凹陷处于南华北盆地北西向构造带和华北盆地北东向构造带的交叉叠合部位，构造作用强裂，断层比较发育，其走向主要有3组：北西向、北东向和东西向，控制着凹陷的形成及中、新生界地层的发育。地质构造解译主要是通过和其他相邻探测点的探测曲线对比分析，解释相邻探测点之间是否存在断层(图3)。该探测区内构造运动基本上是在新生界形成以前发生的，所以在新生界大部分区域没有断层反应，在新生界底部有异常反应。

图3 53号和54号探测点地层及构造解译Fig.3 Stratigraphic and tectonic interpretation of No.53 and No.54 exploration sets

从探测曲线上分析和参考其他已知资料推测，发现有8个埋深3 000 m以浅的隐伏断层位置：①43—44号点，正断层，断距约230 m，走向东北，倾向西北；②45—46号点，正断层，断距约105 m，走向东北，倾向西北；③46—47号点，正断层，断距约160 m，走向东北，倾向西北；④67—68号点，正断层，断距约385 m，走向东北，倾向西北；⑤53—54号点间，正断层，断距约205 m，走向东北，倾向西北；⑥74—75号点，正断层，断距约250 m，走向东北，倾向西北；⑦96—98号点，正断层，断距约660 m，走向西北，倾向东北；⑧111—112号点，正断层，断距约660 m，走向西北，倾向北东。

3.2.2 大地电磁测深地层及构造解译

本区第四系主要岩性为细砂、粉细砂、中砂、黏土及粉土，电阻率一般为低阻，总体上表现为电性不均；新近系分为明化镇组和馆陶组，岩性主要为细砂、中砂、砂砾、黏土及砂质黏土，电阻率也表现为低阻，所以明化镇组与第四系之间的电性界线并不清楚，跟馆陶组电性差异也极小，很难单独划分出一层来，故以Q+N来代表第四系到馆陶组。古近系以砂岩、泥岩为主，古近系电阻率表现为中低阻，相对较容易划分同上部地层的边界。

大地电磁测深剖面上各段的地层结构及电阻率有一定的规律性变化。结合电阻率反演剖面图来说，横向代表探测点号，纵向代表探测深度，电阻率从低到高，分别以蓝绿黄红进行区分表达(图4)。

图4 大地电磁测深剖面解译Fig.4 Interpretation of magnetotelluric sounding profiles

研究区内大地电磁测深剖面总体呈南北向，北起柳园口乡，经开封市区、范村乡、万隆乡，至研究区南部边界，全长34.8 km。从剖面上可见，67号和68号点存在一断层，断层位置在埋深2 500～3 000 m。整体上区域地层分层表现突出，从上到下依次为第四系、新近系、古近系、二叠系、石炭系和奥陶系。2 200 m以浅地层为第四系和新近系，横向上分析，第四系和新近系覆盖全区，沿测线方向(近北南向)呈现厚度逐渐减小，南部新近系的底部在1 500 m左右；古近系地层在探测线北部巨厚，南部缺失；二叠系、石炭系和奥陶系在北部的埋深在3 000 m以深，南部埋深在3 000 m以浅，在局部存在断层的区域，存在电阻率下凹，符合地质规律。通过对比大地电磁测深与超长电磁波解译结果，二者在地层划分及对断层的探测上基本相符。

3.3 地质分区

结合研究区构造和物探解译构造结果，研究区内存在的开封断裂和祥符—刘店断裂把研究区切割为4个区块，各区块内含水层厚度、埋藏条件明显不同，故将研究区分为4个区块进行研究。研究区地质分区见表3。

表3 地质分区Tab.3 Geological division

3.4 地热异常解译

本次地热异常解译(图5)根据探测点曲线上是否出现明显变化来确定是否存在地热异常，然后再由点到线，最后结合研究区地热增温率3.2～3.9 ℃/hm等值线圈定地热异常区域。以69号、70号、71号3个相邻的探测点为例，71号点的探测曲线幅值变化由低到高，解释为地层受压力的影响密度由低到高，属于正常地层。69号点探测曲线从深度804～925 m、1 140～1 500 m、1 726～2 446 m探测曲线幅值异常升高，解释为地温异常升高影响出现异常高幅值曲线。70号点探测曲线在深度1 240～1 391 m、1 641～1 741 m、2 060～2 088 m出现局部异常高幅值曲线，解释为局部地层有高温异常，也可以解释为地层高温异常边沿。

图5 研究区超长电波物探解译地热异常Fig.5 Interpretation of geothermal anomalies by ultra-long radio wave geophysical exploration in the study area

WT001剖面：58号—69号点在深度800～1 200 m和1 400～2 600 m有地热异常。WT004剖面：112号和116号点地热异常不明显，其他探测点在深度800～2 600 m有地热异常。WT005剖面：33号至46号点和48号、49号点在深度1 200～2 600 m有地热异常。WT006剖面：86号和87号点地热异常不明显，其他探测点在深度800～2 600 m有地热异常。WT008剖面：1号至33号点在深度600～2 800 m有地热异常。从地热异常图上明显看出研究区地热异常区域主要分布在开封市至陈留镇一带，地热异常高区域在研究区西北部，即开封市城区一带，西南区域未发现明显地热高异常区域。

4 地温场特征

4.1 恒温带深度及温度

地球表面的热源主要来源于2个方面：①太阳的辐射热;②地球内部的巨大内热。这2种反向传输的热量在不同地区和不同部位，存在着不同的平衡关系，这种平衡关系决定了各地区地壳浅部热储温度场的特征。尽管各地区热储温度场特征有所不同，但从地表向下大致可以分为3个带：变温带、恒温带、增温带。由于受高度、纬度、岩性、地表水，植被及小气候等诸多因素影响，各地恒温带深度及温度不一，同一地区不同部位也略有差异。此次恒温带深度及温度主要依据浅层地下水垂向水温测量数据确定。共测量井点57眼，测温318点次，自上而下进行垂向测温，最大测量深度44.2 m，垂向温度测量间距4～5 m，后期根据工作需要对重点井进行补测，垂向温度测量间距为1 m。

通过实际机民井测温并结合区域地热地质调查结果表明，研究区地表浅层由变温带→恒温带→增温带，浅层地下水温冬季测量数据由浅至深为小→恒定→大的规律，夏季为大→恒定→大的规律，据此确定本区的恒温带温度及深度。

4.2 地温梯度

自恒温带以下，深度每增加1 m(或100 m)，温度增加的度数称为地热增温率，即地温梯度。根据确定的恒温带温度、深度及取水段平均深度，取水段实测抽水温度，利用式(1)计算地温梯度值。

G=100×(T-T0)/(Z-Z0)

(1)

式中，G为地温梯度值；T为地热井出水温度；T0为恒温带温度；Z为水段平均深度；Z0为恒温带深度。

(1)平面分布规律。根据地温梯度计算结果，绘制成新生界地温梯度等值线如图6所示。由图6可知，研究区新生界地温梯度为3.2～3.9 ℃/hm，不同区域存在一定差异，总体具有市区大、外围小的分布特征。区内地温场和区域规律基本一致。

图6 新生界地温梯度等值线Fig.6 Cenozoic geothermal gradient contour

开封市区的地温梯度范围为3.2～3.9 ℃/hm，平均3.5 ℃/hm，大于3.50 ℃/hm的范围主要集中在城区至范村乡一带；研究区东部、东南部地温梯度偏低，在3.2～3.5 ℃/hm，平均3.35 ℃/hm，研究区北部，即开封市城区区域，地温梯度较高，最高可达3.9 ℃/hm，祥符区地温梯度值为3.5～3.7 ℃/hm。地温梯度的这种平面分布规律主要与地球物理场的差异及基底起伏、断裂构造、基岩裂隙的发育程度有关。

(2)垂向变化。3 000 m以浅地温梯度总体随深度增加略有减少趋势，深度1 800 m地温梯度突然增加，深度800～1 200 m地温梯度值在3.2～3.9 ℃/hm，深度1 200～1 600 m地温梯度值为3.0～3.6 ℃/hm；深度1 600～2 200 m的地温梯度值为3.3～3.9 ℃/hm。地温随深度的增加而升高是一普遍规律。但由于不同地区的地质构造条件、深部地壳结构及地下水活动等等因素的影响，其表现的形式则有很大不同。研究区地温梯度值随深度增加而降低的规律，主要是由于随着埋深的加深，下部地层在上覆地层的重力作用下，逐渐压密，孔隙率变低，热渗透率变强，热传递较好的缘故。然而，在排除地下水的干扰影响后，从一定的深度开始，地温仍随深度而正常增长。

4.3 热储层温度分布规律

(1)热储温度平面分布。研究区内的不同深度的热储温度在区域上也存在差异，为研究深层地热水在不同埋深热储层的分布规律，本次工作对研究区不同热储层的地热水水温进行了测量、收集和统计，并据此绘制了明化镇组上段热储层、明化镇组下段热储层、馆陶组上段热储层及馆陶组下段热储层地热水温度平面等值线，其中明化镇组上段和下段热储温度等值线如图7所示。

图7 明化镇组上段和下段热储温度等值线Fig.7 Contours of thermal storage temperature in the upper and lower sections of Minghuazhen formation

根据图7，研究区不同深度热储层地温其平面分布存在一定差异，明化镇组上段热储温度为36～46 ℃，明化镇组下段热储温度为48～56 ℃。明化镇组上段热储温度大于34 ℃的高温区及明化镇组下段热储温度大于56 ℃的高温区主要分布在开封市城区及城区东北部一带。低温区主要分布在祥符区的南部及研究区的东北部。造成研究区地温区域分布的差异主要原因是地质构造影响。研究区南部靠近通许隆起，新近系热储层在研究区南部埋藏深度较浅，北部靠近凹陷中心，新近系热储层埋藏较深，更易接受深部热量传导。

(2)热储温度垂向分布。根据地热井抽水温度调查，地温垂向上随地层深度的增加而增大。深度400～800m热储层温度为32～45℃；深度800～1 200 m热储层温度为48～56 ℃；深度1 200～1 600 m热储层温度为52～67 ℃；深度1 600～2 200 m热储层温度为63～82 ℃；推算深度2 200～3 000 m热储层温度达95 ℃左右。

4.4 地温场形成影响因素

(1)盖层的性质。盖层的隔热性能对地温的分布有重要的影响，隔热性能越好，同等埋深同等热源条件下地温越高。研究区盖层厚度平均为400 m，且黏土层总厚度占盖层总厚度的60%，黏土层具有较低的热导性，其隔热性能较好，有利于地热温度的存储。

(2)区域构造影响。研究区处于开封次凹陷南部，紧邻通许隆起，区域上为一较大规模的凹—凸构造形态。构造单元之间断裂构造较发育，研究区南北部沉降幅度相差大，开封市地区古近系底板埋深超过3 000 m，南部靠近通许隆起地区古近系底板埋深在1 700 m左右，南北部地层埋深相差1 000 m以上。

(3)地下水活动影响。地下水(地热流体)易于流动，是热能的良好载体，通过吸收和释放热量，对围岩地温场有明显的影响。区内地热流体大部为随地层沉积保存下来的封闭水，或为沉积形成后，经漫长的地质年代、通过各种途径入渗至热储层中的大气降水，具有径流途径深远、滞缓、具承压的特点，水岩温度达到平衡，温度基本相当。因为地下热水为流动性的弹性体，可动态储热，一旦富集，可增加地热资源储量。

5 地热流体补、径、排特征及其动态特征

5.1 地热流体补、径、排特征

(1)地热流体的补给。研究区地热流体主要补给源为大气降水，大部分为随地层沉积时形成的封闭水，部分为沉积形成后，经漫长的地质年代，在长期开采作用影响下，存在微弱的侧向径流补给。

(2)地热流体的径流。天然条件下，地热流体由西向东或由西北向东南径流。在20世纪80年代中期开采深部地热流体，地下水位高出地表十余米，处于承压自流状态；20世纪90年代以来的大规模开发，导致深层和超深层地下水位持续下降，在漏斗区北部和东南部分水岭地带以外的广大地区，地下水向东、东南径流排出区外。

(3)地热流体的排泄。研究区内地热流体的排泄方式目前主要是人工(工业、生活用水)开采；其次为侧向径流排泄到区外。

5.2 地热流体动态特征

此次工作对研究区内地热流体的水位和温度进行了收集整理和监测，然后根据部分地热井成井时资料及此次调查结果，对研究区内地热流体进行水温、水位动态分析。明化镇组地热井两口，分别是圣地水务地热井，井深1 000 m;宋都宾馆地热井，井深1 000.7 m。馆陶组地热井两口，分别是九鼎颂园地热井，井深1 350 m;兴合热力地热井，井深1 600 m。

(1)水温动态。①明化镇组热储层。研究区内1 200 m以浅的地热井自成井以来水温一般变化较大，温度下降比较明显，圣地水务地热井，成井时间2009年，成井水温48 ℃，2018年实测抽水温度37.2 ℃，温度下降11.2 ℃；宋都宾馆地热井，成井时间1996年，成井水温51 ℃，2018年实测抽水温度40 ℃，温度下降10 ℃。地热井年内动态较稳定但有下降趋势，变幅为±1 ℃。②馆陶组热储层。1 200～2 200 m以深地热井，目前水温和成井时相比下降2～3 ℃，但本次调查期间水温相对稳定。如九鼎颂园地热井，1995年成井水温为55 ℃，本次调查水温为52.8 ℃(图8(a))，较成井时下降约2.2 ℃；兴合热力地热井2009年成井水温为60 ℃，本次调查水温为(57±0.3) ℃，较成井时下降约3 ℃。地热井年内动态较稳定，变幅±1℃。

图8 地热井年内水温和水位动态曲线Fig.8 Dynamic curve of water temperature and water level in geothermal wells

(2)水位动态。区内地热流体埋藏较深，具承压性，水位动态主要受开采影响，动态类型为开采型。资料表明，地热流体水位总体呈下降趋势。①明化镇组热储层。圣地水务地热井2009年7月静水位埋深为50 m，2018年5月静水位埋深为110 m，9年时间水位下降约60 m；宋都宾馆地热井2009年6月静水位埋深为27.9 m，2018年5月为89 m，9年时间水位下降约61.1 m。可见明化镇组热储层地下水水位下降比较明显，年下降水位约6.7 m。②馆陶组热储层。兴合热力地热井2009年5月成井时静水位埋深为40 m，2018年5月兴合热力地热井静水位埋深为100 m；九鼎颂园地热井成井时静水位埋深为42 m，2018年6月地热井静水位埋深下降至102 m。根据上述地热井本次水位监测资料，研究区内馆陶组热储层地下水水位下降约60 m。地热流体年内水位受开采影响变化0.5～4.3 m，冬季开采量较大，水位表现为下降(图8(b))。

6 结论

(1)研究区地处开封凹陷内，为河南省地热地质条件较好的地区，地热资源类型为沉降盆地转导型。热储分布广，呈层状展布，主要有新生界新近系松散岩类孔隙热储层和古近系热储层。新近系热储厚度大，自上而下分为明化镇组和馆陶组两个热储层。明化镇组和馆陶组上段为目前区内地热资源主要开采层，明化镇组热储埋藏深度400～1 200 m，地热流体属温水，主要开采449～1 200 m热储段；馆陶组热储埋藏深度1 200～2 200 m，地热流体属温热水，主要开采1 048～2 120 m热储段；古近系热储层埋藏深度2 200～3 000 m，地热流体属热水。

(2)通过对研究区地球物理特征的研究，研究区地热异常区域主要分布在开封市至陈留镇一带，地热异常高区域在研究区西北部，即开封市城区一带，西南区域没发现明显地热高异常区域。

(3)区内恒温带深度23 m，恒温带温度16.0 ℃。开封市区地温梯度为3.2～3.9 ℃/hm，平均3.5 ℃/hm，地温梯度大于3.50 ℃/hm的范围为条带状，呈近南北向展布；东西向地温梯度偏低，在3.3～3.5 ℃/hm，平均3.4 ℃/hm，地温梯度大于3.50 ℃/hm的范围较小。开封市北部区域地温梯度较高，可达3.9 ℃/hm，祥符区地温梯度为3.2～3.7 ℃/hm。影响本区地温场形成的主要因素为基底断裂构造、裂隙发育程度、地下水活动及岩层性质等。