哈尔滨地区地热资源情况说明.doc

哈尔滨地区地热资源情况说明1. 自然地理概况哈尔滨市地处中国东北平原东北部地区，黑龙江省南部，处东北亚中心区域，是第一条欧亚大陆桥和空中走廊的重要枢纽，位于东经1254213010、北纬44044640之间，哈尔滨东与牡丹江市、七台河市接壤，北与伊春市、佳木斯市接壤，西与绥化市接壤，南与吉林省长春市、吉林市、延边朝鲜族自治州接壤。哈尔滨市总面积5.31万平方公里，其中市区面积7086平方公里。2. 地质环境背景2.1盆地基底深部热场背景晚三叠纪以来，松嫩地块受太平洋板块对东亚大陆板块俯冲作用的影响，拉张和挤压交替演化，形成了断坳转化复合沉积的地台型裂谷盆地。而板内裂裂谷幔隆张裂区岩石圈最大程度变薄，地壳温度也最高。松嫩盆地内拉张作用是沿雁裂状相间排列的拉裂谷地不均一发生的，其中以盆地中央断拉规模最大，市区东部次之。哈尔滨地热区恰好位于盆地东部断拉谷之上。它的高热流和高地温的热源来自地球内热能的集合。这是由于晚侏罗世时，盆地地幔顶部上拱，地幔软流圈抬升，上拱的部位使岩石圈底熔，从而导致岩石圈地幔减薄，地幔局部熔融，高热流体不断上升，引起地壳自上而下的局部熔融，发生强烈的火山岩浆作用，放射性热也随之增加。岩石圈在底熔消减的作用下逐渐变薄，更加促进了底部加热的增强。在这种双重加热的共同作用下，松嫩地块下地壳于印支运动晚期-燕山运动早期开始重熔，并形成了蘑菇状的局部深溶体，最大上侵高度达地下2.6-10km深处，构成上地壳重熔型岩浆源区。深部有多层热源叠加，向上有良好的通道，哈尔滨地区具有高热流，高地温及高地温梯度特征。花岗岩体所产生的放射性元素蜕变热能，具有相当的持久性，对哈尔滨地区地热区的形成起到了重要作用。2.2地下热储系统哈尔滨市区盆地基底属于上古生界石炭-二叠系浅变质岩系。在3132-3240m揭露厚度108m灰黑色板岩，含石英脉及黄铁矿。中新生代沉积厚度1000-8000m。受到后其改造相当剧烈，别断裂和大量岩浆岩活动所复杂化，在原来断（坳）陷的地方形成隆起。区内中新生代地层由老到新有侏罗系上统火石岭组、沙河子组、营城组；白垩系下统登楼库组；白垩系上统泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组；中低温热水主要储存在白垩系上统泉头组地层内；高温热水储存于白垩系下统和侏罗系地层中。第四系松散层覆盖全区，是最富水的含水岩系。2.3地质构造哈尔滨市区构造位置位于松辽盆地东南隆起区、中央凹陷区、东北隆起区三个一级构造单元的交汇处，分属5个二级构造带，南部属青山口背斜带、宾县王府凹陷带，西北属长春岭背斜带、朝阳沟阶地，东北属呼兰隆起带，以上是中、浅构造分区。按深层构造分区，则属东南断陷区莺山断陷带，哈尔滨市区坐落于东部盆地地幔隆区。由于地幔隆升，在张应力作用下，产生纵张性大断裂，这就是盆地东部的基底深断裂。另一条通过区内的基底大断裂就是滨州线基底大断裂，从富拉尔基经安达、肇东、哈尔滨至阿城市区域，全长200余千米，NW走向。2.4水文地质环境根据市区地层发育特征，水文地质系统划分为侏罗系、白垩系和第四系三个水文地质子系统。侏罗系以断陷沉积为主，对青山-呼兰间中西部地区沉积了一系列不同期次的扇三角洲沉积体，砂体比较发育。东部有沼泽和三角洲平原沉积，砂体一般呈透镜状，侏罗系的砂岩孔渗条件都较差，但侏罗系地层中裂隙发育，它可以改善较差的孔渗条件，侏罗系上部沙河子组为浅湖相沉积，其中泥岩可作为区域盖层。西北部未沉积侏罗系，因此侏罗系在市区表现出四周薄、中间厚的特点。地层走向为SN，沉降中心在松浦向斜。白垩系水文地质系统的沉积水文地质阶段持续时间较长，为一套湖相沉积。南部发育有河流相及沼泽相，北部和东北部为沼泽相，市区存在有侏罗系和白垩系两套储集层。新近系以来水文地质系统，新近纪时市区盆地上升回返时期，新近纪本区受新构造的震荡运动所控制，形成“坳陷高平原”，以河流相沉积为主，后期抬升，除河谷平原外，以淋滤水文地质作用为主。第四纪以来市区普遍沉积了40-100m的松散沉积物，构成区内最主要的地下水系统。第四系地下水由上层潜水（赋存于哈尔滨组黄土状土及其粉砂夹层中）和下层承压水（赋存于荒山组、东深井组和猞猁组砂砾石中）组成。2.5地热形成背景及其原因哈尔滨地热区位于盆地东部受深断裂控制的张性裂谷带上，具有获得来自地壳深部热流极好的构造通道，其浅部地温场受张性构造体系控制，是来自地壳深部热流再分配的产物。张性构造的发育为液体对热流系统形成提供优越的环境，为地下水深循环拓展了有利的空间域。浅层构造单元既有“隆中凹”，也有“坳中隆”。它们往往是形成热储适宜的构造圈闭。中浅层断裂和深层断裂形成开启的良好时空配置为来自盆地基底深部的热流与来自浅部的水流进行对流提供了不可缺少的构造通道。深循环的热水在密度差和静水压力作用下，在有利构造部位，岩都倾斜导水断裂或储水层运移上升。热水作为介质，从深部的热源传递热能到埋藏较浅的热储层储集起来，形成隐伏的热储体。地下1000m、3000m、5000m处地温梯度最高值为50摄氏度/千米，48摄氏度/千米，46摄氏度/千米。在纵向上地温梯度随深度增加而降低，这是液体对流传热系统存在的标志。3. 开发利用情况哈尔滨累计施工地热井十余眼，哈尔滨西部的哈热1井、哈热2井，哈尔滨北部的松热2井，哈尔滨南部的R2、R3井均没有发现可供开发利用的地热资源。东部的地热井首次在哈尔滨市找到了可供开发利用的地热资源。该地热流体不仅含有丰富的偏硼酸、偏硅酸、锂等医疗价值高的热矿水化学组分，而且含有多种微量元素。4. 结论根据地质背景推断哈尔滨市东部地区具备地热资源的形成条件，地热