复杂热传递作用下冀中坳陷深、浅部地热资源差异分布

摘要

渤海湾盆地冀中坳陷地热资源开发潜力巨大，但目前仅对浅部中-低温地热资源的成因机制进行了大规模的研究，深部高温地热资源成因机制尚不明确.以区域地质、地热地质、岩石热物性为基础，分析了研究区深部温度场特征和控制因素，探究了传导-对流复杂热传递作用下深部高温聚热机制.渤海湾盆地冀中坳陷地温梯度和大地热流较高，地温梯度介于27.4～39.7℃/km，平均约34.8℃/km，大地热流主要分布在50～70 mW/m²之间.地温场受到岩石热导率、基底构造起伏以及地下水流动的影响，平面和垂向分布均表现出复杂的差异性.通过实测数据计算研究区深部地温，认为凸起区浅部温度高但深部温度低，凹陷区浅部温度低深部温度高.因此形成了冀中坳陷5 000 m内高温地热资源主要分布在凹陷区深部的特征，地层温度可达190℃，可作为潜在干热岩勘探的有利目标.从地质构造、源、储、盖、流体等方面研究了冀中坳陷凸起区水热型地热资源和深部潜在干热岩型地热资源的特征，建立了浅部凸起区水热型地热资源与深部凹陷区潜在干热岩地热资源聚集模式.研究加深了对冀中坳陷乃至渤海湾盆地深部高温地热成因机制和分布规律的认识，对干热岩地热资源的开发利用具有参考价值.

关键词

地温场 / 地热资源 / 热折射 / 热对流 / 干热岩 / 渤海湾盆地 / 地球物理学