中牟凹陷地熱資源成因機理及其特征研究
發(fā)布時間:2021-05-22 05:13
研究區(qū)位于河南省東部平原區(qū),地處南華北盆地開封坳陷中部,區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,地熱井出水溫度高、單井涌水量大,蘊藏著豐富的地熱資源。但是,由于客觀條件限制,區(qū)內(nèi)地熱勘察工作程度較低,成因機制的研究尚不深入,并且長期不合理的開發(fā)造成地熱資源的浪費和一系列環(huán)境地質(zhì)問題。因此研究中牟凹陷地熱資源成因機理及其特征,對保障地熱資源的可持續(xù)開發(fā)利用具有重要意義。本文以中牟凹陷為研究對象,在前人研究的基礎上,通過采集、整理區(qū)內(nèi)地熱流體資料,對區(qū)內(nèi)地熱地質(zhì)條件、水化學特征、同位素特征進行研究,計算出區(qū)內(nèi)地下熱水補給來源、補給區(qū)海拔高度、熱儲溫度、循環(huán)深度及混合比例,最后總結(jié)了區(qū)內(nèi)地熱資源成因機理。通過上述研究得出以下主要結(jié)論:(1)中牟凹陷區(qū)四周均以斷裂為界,幔源熱為主要熱源,區(qū)內(nèi)蓋層由隔熱性能較好的第四系組成,主要熱儲層為新近系明化鎮(zhèn)組、館陶組和古近系地層,利用GOCAD建立的區(qū)內(nèi)蓋層及熱儲層模型很好的展現(xiàn)了各地層發(fā)育及分布。區(qū)內(nèi)地溫場分布與地質(zhì)構(gòu)造和斷裂活動密切相關,地溫梯度值一般分布在2.4℃/100m~3.8℃/100m,整體上是越靠近沉積中心和斷裂發(fā)育帶地溫梯度越高。(2)水化學特征分析顯示:區(qū)內(nèi)地...
【文章來源】:鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和選題依據(jù)
1.2 研究現(xiàn)狀及存在問題
1.2.1 地熱資源成因機理研究的現(xiàn)狀
1.2.2 水文地球化學方法應用于地熱成因機理研究的現(xiàn)狀
1.2.3 同位素技術應用于地熱成因機理研究的現(xiàn)狀
1.2.4 中牟凹陷地熱資源研究現(xiàn)狀
1.2.5 存在的問題
1.3 研究內(nèi)容方法與技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術路線
2 研究區(qū)概況
2.1 自然地理概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象
2.1.4 水文
2.1.5 社會經(jīng)濟概況
2.2 水文地質(zhì)條件
2.2.1 潛水含水層特征及其富水性
2.2.2 承壓含水層特征及其富水性
2.3 本章小結(jié)
3 地熱地質(zhì)條件
3.1 地質(zhì)構(gòu)造
3.1.1 區(qū)域斷裂特征
3.1.2 構(gòu)造演化和構(gòu)造單元劃分
3.1.3 熱源分析
3.2 地層巖性
3.2.1 古近系
3.2.2 新近系
3.2.3 第四系
3.3 熱儲層劃分和三維地質(zhì)模型
3.3.1 三維地熱地質(zhì)模型
3.3.2 第四系蓋層高程等值線與層面模型
3.3.3 明化鎮(zhèn)組熱儲層高程等值線與層面模型
3.3.4 館陶組熱儲層高程等值線與層面模型
3.3.5 古近系熱儲層高程等值線與層面模型
3.3.6 地質(zhì)體構(gòu)建及展示
3.4 典型熱儲層描述
3.5 地溫場特征
3.5.1 地溫梯度特征
3.5.2 地溫分布特征
3.6 本章小結(jié)
4 水化學和同位素特征
4.1 樣品采集與測試
4.1.1 樣品采集
4.1.2 野外調(diào)查采樣與樣品測試分析
4.2 水化學特征
4.2.1 水化學組分基本特征
4.2.2 水化學類型特征
4.2.3 水化學成因分析
4.3 同位素特征
4.3.1 氫氧同位素特征
4.3.2 補給來源
4.3.3 補給高程
4.4 本章小結(jié)
5 地熱資源成因機理
5.1 熱儲溫度
5.2 循環(huán)深度
5.3 冷熱水混合作用
5.4 成因分析
5.4.1 研究區(qū)地熱形成條件分析
5.4.2 研究區(qū)地熱成因模式
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 新見解
6.3 存在問題及展望
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雄安新區(qū)地熱水化學特征及其指示意義[J]. 劉明亮,何曈,吳啟帆,郭清海. 地球科學. 2020(06)
[2]渝東南斷裂型碳酸鹽巖地熱水的形成特征[J]. 羅丹,楊平恒,王治祥,冉瑜,蔣晶,明曉星. 中國巖溶. 2019(05)
[3]新時代能源環(huán)境下的地熱能開發(fā)[J]. 陸靜丹. 智能城市. 2019(16)
[4]黔東北地區(qū)地熱水化學特征及起源[J]. 宋小慶,彭欽,段啟杉,夏顏樂. 地球科學. 2019(09)
[5]Na-K-Mg三角圖修正與Na-K溫標選取[J]. 王欣,漆繼紅,許模,馬小云. 煤田地質(zhì)與勘探. 2019(02)
[6]河南省原陽縣地熱地質(zhì)條件及水化學特征研究[J]. 魏慶龍,閆鴻慶,李東東. 地下水. 2018(03)
[7]重慶溫泉及地下熱水的分布及成因[J]. 拓明明,周訓,郭娟,王昕昀,王源,徐中平. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2018(01)
[8]川西南喜德熱田地下水水文地球化學特征[J]. 袁建飛,鄧國仕,徐芬,唐業(yè)旗,李鵬岳. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(01)
[9]河南省地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與問題研究[J]. 苗燦民. 資源信息與工程. 2016(06)
[10]水化學溫度計估算粵西沿海深部地熱系統(tǒng)熱交換溫度[J]. 郭靜,毛緒美,童晟,馮亮. 地球科學. 2016(12)
博士論文
[1]阿爾山泉群地球化學特征及成因演化機制研究[D]. 顧曉敏.中國地質(zhì)大學(北京) 2018
[2]西藏古堆高溫地熱系統(tǒng)水文地球化學過程與形成機理[D]. 王思琪.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[3]長白山玄武巖區(qū)地熱水資源成因機制研究[D]. 閆佰忠.吉林大學 2016
[4]華北板塊東南緣油氣成藏條件分析[D]. 余和中.中國地質(zhì)大學(北京) 2005
碩士論文
[1]福建漳州湯洋地溫異常區(qū)的地質(zhì)與地球化學特征研究[D]. 李成龍.中國礦業(yè)大學 2019
[2]云南省臨滄地區(qū)部分溫泉水化學同位素特征及成因研究[D]. 余鳴瀟.中國地質(zhì)大學(北京) 2019
[3]運用多種方法估算深部熱儲溫度[D]. 海闊.中國地質(zhì)大學(北京) 2019
[4]三維地質(zhì)建模及巖層自動劃分與對比技術研究[D]. 王敬謀.安徽理工大學 2018
[5]沉積型和火山型地熱系統(tǒng)地熱流體的水文地球化學對比研究[D]. 吳敏.長安大學 2018
[6]康定—磨西斷裂帶地下熱水水文地球化學特征及成因模式研究[D]. 安成蛟.成都理工大學 2017
[7]南襄盆地地熱成因機制研究[D]. 李海泉.中國石油大學(北京) 2016
[8]新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量評估與土地生態(tài)功能分區(qū)研究[D]. 秦偉霞.河南理工大學 2016
[9]河南省黃泛平原風沙化土地形成及分布特征研究[D]. 毛玉磊.山東農(nóng)業(yè)大學 2015
[10]基于三維地質(zhì)建模的銀川平原地熱資源儲量評價[D]. 王亞軍.中國地質(zhì)大學(北京) 2014
本文編號:3201047
【文章來源】:鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和選題依據(jù)
1.2 研究現(xiàn)狀及存在問題
1.2.1 地熱資源成因機理研究的現(xiàn)狀
1.2.2 水文地球化學方法應用于地熱成因機理研究的現(xiàn)狀
1.2.3 同位素技術應用于地熱成因機理研究的現(xiàn)狀
1.2.4 中牟凹陷地熱資源研究現(xiàn)狀
1.2.5 存在的問題
1.3 研究內(nèi)容方法與技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術路線
2 研究區(qū)概況
2.1 自然地理概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象
2.1.4 水文
2.1.5 社會經(jīng)濟概況
2.2 水文地質(zhì)條件
2.2.1 潛水含水層特征及其富水性
2.2.2 承壓含水層特征及其富水性
2.3 本章小結(jié)
3 地熱地質(zhì)條件
3.1 地質(zhì)構(gòu)造
3.1.1 區(qū)域斷裂特征
3.1.2 構(gòu)造演化和構(gòu)造單元劃分
3.1.3 熱源分析
3.2 地層巖性
3.2.1 古近系
3.2.2 新近系
3.2.3 第四系
3.3 熱儲層劃分和三維地質(zhì)模型
3.3.1 三維地熱地質(zhì)模型
3.3.2 第四系蓋層高程等值線與層面模型
3.3.3 明化鎮(zhèn)組熱儲層高程等值線與層面模型
3.3.4 館陶組熱儲層高程等值線與層面模型
3.3.5 古近系熱儲層高程等值線與層面模型
3.3.6 地質(zhì)體構(gòu)建及展示
3.4 典型熱儲層描述
3.5 地溫場特征
3.5.1 地溫梯度特征
3.5.2 地溫分布特征
3.6 本章小結(jié)
4 水化學和同位素特征
4.1 樣品采集與測試
4.1.1 樣品采集
4.1.2 野外調(diào)查采樣與樣品測試分析
4.2 水化學特征
4.2.1 水化學組分基本特征
4.2.2 水化學類型特征
4.2.3 水化學成因分析
4.3 同位素特征
4.3.1 氫氧同位素特征
4.3.2 補給來源
4.3.3 補給高程
4.4 本章小結(jié)
5 地熱資源成因機理
5.1 熱儲溫度
5.2 循環(huán)深度
5.3 冷熱水混合作用
5.4 成因分析
5.4.1 研究區(qū)地熱形成條件分析
5.4.2 研究區(qū)地熱成因模式
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 新見解
6.3 存在問題及展望
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雄安新區(qū)地熱水化學特征及其指示意義[J]. 劉明亮,何曈,吳啟帆,郭清海. 地球科學. 2020(06)
[2]渝東南斷裂型碳酸鹽巖地熱水的形成特征[J]. 羅丹,楊平恒,王治祥,冉瑜,蔣晶,明曉星. 中國巖溶. 2019(05)
[3]新時代能源環(huán)境下的地熱能開發(fā)[J]. 陸靜丹. 智能城市. 2019(16)
[4]黔東北地區(qū)地熱水化學特征及起源[J]. 宋小慶,彭欽,段啟杉,夏顏樂. 地球科學. 2019(09)
[5]Na-K-Mg三角圖修正與Na-K溫標選取[J]. 王欣,漆繼紅,許模,馬小云. 煤田地質(zhì)與勘探. 2019(02)
[6]河南省原陽縣地熱地質(zhì)條件及水化學特征研究[J]. 魏慶龍,閆鴻慶,李東東. 地下水. 2018(03)
[7]重慶溫泉及地下熱水的分布及成因[J]. 拓明明,周訓,郭娟,王昕昀,王源,徐中平. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2018(01)
[8]川西南喜德熱田地下水水文地球化學特征[J]. 袁建飛,鄧國仕,徐芬,唐業(yè)旗,李鵬岳. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(01)
[9]河南省地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與問題研究[J]. 苗燦民. 資源信息與工程. 2016(06)
[10]水化學溫度計估算粵西沿海深部地熱系統(tǒng)熱交換溫度[J]. 郭靜,毛緒美,童晟,馮亮. 地球科學. 2016(12)
博士論文
[1]阿爾山泉群地球化學特征及成因演化機制研究[D]. 顧曉敏.中國地質(zhì)大學(北京) 2018
[2]西藏古堆高溫地熱系統(tǒng)水文地球化學過程與形成機理[D]. 王思琪.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[3]長白山玄武巖區(qū)地熱水資源成因機制研究[D]. 閆佰忠.吉林大學 2016
[4]華北板塊東南緣油氣成藏條件分析[D]. 余和中.中國地質(zhì)大學(北京) 2005
碩士論文
[1]福建漳州湯洋地溫異常區(qū)的地質(zhì)與地球化學特征研究[D]. 李成龍.中國礦業(yè)大學 2019
[2]云南省臨滄地區(qū)部分溫泉水化學同位素特征及成因研究[D]. 余鳴瀟.中國地質(zhì)大學(北京) 2019
[3]運用多種方法估算深部熱儲溫度[D]. 海闊.中國地質(zhì)大學(北京) 2019
[4]三維地質(zhì)建模及巖層自動劃分與對比技術研究[D]. 王敬謀.安徽理工大學 2018
[5]沉積型和火山型地熱系統(tǒng)地熱流體的水文地球化學對比研究[D]. 吳敏.長安大學 2018
[6]康定—磨西斷裂帶地下熱水水文地球化學特征及成因模式研究[D]. 安成蛟.成都理工大學 2017
[7]南襄盆地地熱成因機制研究[D]. 李海泉.中國石油大學(北京) 2016
[8]新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量評估與土地生態(tài)功能分區(qū)研究[D]. 秦偉霞.河南理工大學 2016
[9]河南省黃泛平原風沙化土地形成及分布特征研究[D]. 毛玉磊.山東農(nóng)業(yè)大學 2015
[10]基于三維地質(zhì)建模的銀川平原地熱資源儲量評價[D]. 王亞軍.中國地質(zhì)大學(北京) 2014
本文編號:3201047
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