1、地?zé)岬刭|(zhì)條件

地層特征

區(qū)域出露寒武、奧陶系灰?guī)r和石炭、二疊系含煤地層及第四系。寒武系地層厚85～326 m, 巖性為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)生物碎屑灰?guī)r、灰?guī)r夾鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖、紅色泥巖、紫紅色砂質(zhì)泥巖等；奧陶系地層厚133～263 m, 巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖及粉砂巖；石炭系地層厚23～96 m, 巖性為薄層泥巖與厚層灰?guī)r互層，夾薄層泥質(zhì)砂巖及煤線、鮞狀鋁土質(zhì)泥巖等；二疊系地層厚1 796 m, 巖性為長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄層泥巖及煤線。

地?zé)針?gòu)造特征

研究區(qū)位于華北臺(tái)塊東南隅之山東臺(tái)背斜徐蚌凹折帶中，秦嶺—昆侖緯向構(gòu)造帶東段北支的南側(cè)，新華夏系第二沉降帶的東側(cè)。根據(jù)城郊煤礦勘探資料、大王莊鐵礦勘探資料，區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育特征具水平分帶性，巖溶與裂隙灰?guī)r面以下200 m水平范圍內(nèi)廣泛發(fā)育，溶洞大者直徑4 m, 一般在1 m, 小溶洞孔呈蜂窩狀縱橫分布。熱儲(chǔ)層主要以奧陶系馬家溝組和寒武系張夏組為主，巖性主要以灰?guī)r為主，其特點(diǎn)為質(zhì)純而致密，具多組極為發(fā)育的裂隙，且被方解石脈充填，熱儲(chǔ)類型為層狀與帶狀混合熱儲(chǔ)。

 研究區(qū)周邊長(zhǎng)觀孔水位動(dòng)態(tài)曲線

2 地?zé)?/a>類型及熱儲(chǔ)特征

地?zé)豳Y源類型

地溫場(chǎng)成因模式有3種，即傳導(dǎo)、對(duì)流、對(duì)流—傳導(dǎo)復(fù)合模式。傳導(dǎo)模式為地球內(nèi)部熱能以傳導(dǎo)的形式向地球表面?zhèn)鬟f形成地溫場(chǎng)，自恒溫帶以下地溫隨深度增加而升高，地表一般無地?zé)?/a>的天然露頭，深大斷裂往往構(gòu)成地?zé)崽?/a>的邊界。地溫場(chǎng)主要受斷裂構(gòu)造、基底起伏、地層巖性及地?zé)崃黧w活動(dòng)的影響。工作區(qū)地?zé)豳Y源的形成是地球深部的熱源以傳導(dǎo)的形式對(duì)古生界地層影響的結(jié)果，地?zé)嵯到y(tǒng)的成因模式是經(jīng)過傳導(dǎo)，地?zé)豳Y源類型屬于沉降盆地傳導(dǎo)型。

熱儲(chǔ)層特征

研究區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)主要為古生界奧陶寒武溶蝕裂隙熱儲(chǔ)。熱儲(chǔ)層巖性主要為奧陶系灰?guī)r，灰?guī)r的主要特征為質(zhì)純而致密，具多組極為發(fā)育的裂隙，且被方解石脈充填，是較好的儲(chǔ)熱層，熱儲(chǔ)層有效厚度約350 m。根據(jù)收集資料以及此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，區(qū)內(nèi)奧陶寒武系灰?guī)r質(zhì)純而致密，裂隙發(fā)育，富水性好，水溫31.6 ℃,單位涌水量為341.54 m3/(d·m),滲透系數(shù)為0.35 m/d, 水化學(xué)類型主要為SO4-Ca·Na型。

地?zé)崃黧w質(zhì)量評(píng)價(jià)

依據(jù)地熱流體水質(zhì)分析結(jié)果，按照不同的利用方向，分別進(jìn)行理療熱礦水水質(zhì)評(píng)價(jià)、生活飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)評(píng)價(jià)、漁業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)、地熱流體腐蝕性評(píng)價(jià)、地?zé)崃黧w結(jié)垢性評(píng)價(jià)、碳酸鈣結(jié)垢評(píng)價(jià)。

①理療熱礦水評(píng)價(jià)。對(duì)Z2孔地?zé)崃黧w進(jìn)行理療熱礦水水質(zhì)評(píng)價(jià)，礦泉水氟離子含量為3.2 mg/L,達(dá)到礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的醫(yī)療價(jià)值，可作為理療熱礦水。

②生活飲用水評(píng)價(jià)。該勘探井地?zé)崴?/a>渾濁度、總硬度、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、氟化物均未達(dá)標(biāo)，因此該地?zé)峋?/a>地?zé)崴?/a>不宜直接作生活飲用水使用。

③農(nóng)業(yè)灌溉用水水質(zhì)評(píng)價(jià)。對(duì)工作區(qū)地熱流體農(nóng)業(yè)灌溉適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，該勘探井地?zé)崴?/a>水溫、全鹽量超標(biāo)、氟化物，絕大多數(shù)符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過處理可用于農(nóng)作物灌溉。

④漁業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)。對(duì)工作區(qū)地熱流體進(jìn)行漁業(yè)水質(zhì)評(píng)價(jià)。該勘探井氟化物、鋅存在超標(biāo)，其他項(xiàng)均符合漁業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，處理后可用于熱水養(yǎng)魚。

⑤地?zé)?/a>流體腐蝕性評(píng)價(jià)。該地?zé)?/a>流體pH值為7.3,為堿性水，堿性水腐蝕系數(shù)Kk=1.008(rMg2+-rHCO-3),經(jīng)計(jì)算腐蝕系數(shù)Kk=4.88>0,因此該地?zé)崃黧w為腐蝕性水。

⑥地?zé)崃黧w結(jié)垢評(píng)價(jià)。當(dāng)地?zé)崴?/a>被開采出來后，在地?zé)峁艿乐杏捎跍囟纫约皦毫Φ慕档褪蛊溥_(dá)到飽和狀態(tài)，那么就會(huì)在管道壁上出現(xiàn)固體沉淀形成水垢。對(duì)于結(jié)垢評(píng)價(jià)參照工業(yè)上用鍋垢總量來衡量地?zé)崴慕Y(jié)垢性，該地?zé)崃黧w為鍋垢較多的地?zé)崃黧w。

以永城市地?zé)釣檠芯繀^(qū)域，通過對(duì)研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)資料、地?zé)嵩u(píng)價(jià)資料、勘察研究資料等相關(guān)資料的分析和整理，結(jié)合地球物理勘探、地?zé)徙@探、地?zé)崃黧w地球化學(xué)分析等手段，對(duì)研究區(qū)地溫場(chǎng)特征、熱儲(chǔ)類型及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行研究，對(duì)區(qū)內(nèi)奧陶系和寒武系地?zé)豳Y源量進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，得到如下結(jié)論。

(1)此次鉆探揭穿奧陶系與寒武系地層，鉆達(dá)震旦系頂部，對(duì)永城地區(qū)古生界地層巖性、地質(zhì)年代劃分具有一定意義。

(2)研究位于華北臺(tái)塊東南隅之山東臺(tái)背斜徐蚌凹折帶中，秦嶺—昆侖緯向構(gòu)造帶東段北支的南側(cè)，新華夏系第二沉降帶的東側(cè)，熱儲(chǔ)層主要以奧陶系馬家溝組和寒武系張夏組為主，巖性主要以灰?guī)r為主，熱儲(chǔ)類型為層狀與帶狀混合熱儲(chǔ)。

(3)對(duì)鉆孔地?zé)崃黧w水質(zhì)分別進(jìn)行了理療熱礦水、生活飲用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、漁業(yè)用水、工業(yè)用水評(píng)價(jià)，地?zé)崃黧w氟化物含量達(dá)到命名礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)，可作為理療熱礦水。通過穩(wěn)定同位素，初步判斷地?zé)崃黧w補(bǔ)給來源為大氣降水。