河南省邓州市地热资源分布规律

邓州市地处河南省西南部,位于南阳断陷盆地沉降的中心地带。继有关部门在河南油田和南阳市城区成功钻遇地热资源后,邓州市于1999年开展城区地热的勘探开发工作,取得了丰富的地热地质、水文地质和地球物理勘探资料。

地热地质背景

地壳深部构造

邓州市地壳深部构造比较复杂,主要表现为该区基底起伏较大,上部地壳底界面、地壳界面(莫霍面)、居里等温面等形态复杂,深大断裂切割严重。邓州市位于新野地壳界面隆起的西北部,淅川—南阳居里面隆起的南侧,地壳界面和居里面深度分别为34.05 km和33.7 km。

地层

邓州市区的主要沉积物为中、新生代,根据区域内的邓浅1、邓浅2、邓浅3、邓浅4和南7号钻孔资料,主要地层为:

上第三系:上新统凤凰镇组(Nf)由一套蓝灰色砾岩、砂岩与泥岩的交互层组成,以湖积为主,形成多重旋回,底板埋深200～700 m。

下第三系:下第三系为凹陷主要沉积层,南阳盆地最厚约4 800 m,为一套红黑红、粗细粗的砂岩与泥岩为主的交互沉积,构成一个完整的沉积旋回,邓州市区厚度3 000 m左右。下第三系划分为渐新统廖庄组(E3l)、上始新统核桃园组(E2h)、中始新统大仓房组(E2d)和下始新统玉皇顶组(E2y)。

白垩系:上统胡岗组(K2h)为紫红色含砾砂岩夹灰白色砂砾岩,底部为浅灰色厚层砾岩,厚度25～517 m。该组地层不整合于元古界变质岩、火成岩古老基底之上。

区内重力场特征及其地质解释

在重力异常平面图上,重力场南高北低,场值变化梯度较大,见图1。在市政府—万花楼以北一带重力异常场值最低,发育有呈北西向展布的封闭重力异常,异常带的北东侧重力场值逐步抬升。重力场这一特征,反映出邓州市区一带基底南北浅,中部为一北西走向的负地形,市区位于负地形南部边缘的舒缓斜坡带上。

在以市区为中心的重力异常图上,重力场呈同形同向扭曲、局部膨大特征,是隐伏的具有一定埋深的次级断裂的反应。在该区共发现四条断裂,其中北西向断裂一条,北东向断裂三条,断裂性质为正断层。两组构造的交汇部位应是地热勘探开发的有利地区,在开发规划上应予重视。

建立邓州市城区地质—地球物理模型,反演拟合,推断本区基底为白垩系,区域重力场主要反映了白垩系顶界面的起伏情况。

地温梯度

邓州市区多年平均气温15.2℃,赋存于第四系中、上更新统的浅层地下水埋深15～20 m,其多年平均水温稳定在17.5℃,基本显示出了本区常温带(层)特征。故以常温带(层)埋深20 m,常温带温度17.5℃为基准,以大流量汲取地热水时井口出水温度近似代表井底温度,推算得地温梯度为2.646℃/100 m(推算值比实际值可能稍低)。

结语

1)在2 000 m深度内,邓州市城区地热田属沉积盆地埋藏型低温地热田,地热资源类型为自然增温型。

2)邓州市城区地下热水具有多层、承压、层位稳定的特点,可满足不同的用途,地热资源具有广阔的开发利用前景。

3)邓州市城区地热资源勘探研究的程度较低,开发处于起步阶段,有待于进一步工作,查明地热资源的赋存及其开发利用前景,为地方经济发展做出贡献。

4)按照“分层开采、梯级综合利用”原则,制定地热开发利用规划,提高综合利用水平,禁止不同热储层混合开采。