山东省曹县城区地热资源地质条件综合研究
山东省菏泽市城区岩溶热储回灌试验
山东省菏泽市城区岩溶热储回灌试验马哲民;仝路;贾琛;宋帅良【摘要】鉴于菏泽市目前地热资源开发利用现状,随着地热井数量的增多,地热水开采量逐年增大,导致地热水水位呈逐年下降的趋势,为了保护这一绿色清洁能源,缓解地热资源过度开发造成的地热水水位持续下降、尾水外排污染水、土体等一系列负面影响,有必要采取地热尾水回灌措施,来保证地热资源的可持续发展.采用地球物理勘探,地热井钻探、单孔及对孔抽水试验、回灌试验及水质测试等方法,分析了回灌对水位、水温的影响,分析结果认为回灌对水温、水质影响不大.在回灌量相同的条件下,回灌尾水水温越低,回灌的升幅越小,回灌越容易.经综合分析认为,菏泽市城区奥陶系回灌效果良好,回灌潜力巨大,在菏泽市奥陶系热储中进行回灌是可行的.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2018(034)011【总页数】7页(P52-58)【关键词】地热回灌;岩溶热储;菏泽市城区;山东省【作者】马哲民;仝路;贾琛;宋帅良【作者单位】山东省鲁南地质工程勘察院,山东济宁 272100;山东省鲁南地质工程勘察院,山东济宁 272100;山东省鲁南地质工程勘察院,山东济宁 272100;山东省鲁南地质工程勘察院,山东济宁 272100【正文语种】中文【中图分类】P3140 引言菏泽市地热资源丰富，但开采井过度集中在城区附近，导致供暖期集中开采区水位下降速度过快。
目前，菏泽市奥陶系热储地热井主要分布于定陶区、鄄城县、郓城县及菏泽等城区及附近地区，利用方式以供暖为主、洗浴次之[1-2]，冬季供暖期开发利用尾水排放量较大,已导致区内地热水水位大幅下降，热污染、化学污染等问题也较为突出，若长期只采不灌，不但会造成地热资源浪费，还会导致地热水位的加速下降，从而产生开发利用成本增加、取水困难等问题。
针对上述地热资源开发利用所产生的问题，有必要进行地热尾水回灌。
地热回灌被公认为是一种减缓地热水位下降的有效手段[3]，在菏泽市实行灌采结合的高效、合理开采方式，可以人为地增加地热水资源的补给量，维持热储压力，延缓地热水水位下降速度，避免地热尾水直接排放引起的热污染和化学污染，从而保证地热资源的可持续开发利用[4]。
地热形成条件探索与找热方法研究
山 东 国 土 资 源
２ ０ １ ３ 年９ 月
地 热 形 成 条 件 探 索 与 找 热方 法研 究
程 秀明
（ 山 东省 地矿 工程勘 察 院 ， 山 东 济 南 ２ ５ ０ ０ １ ４ ）
摘要 ： 储、 盖、 通、 源 是 对 地 热 形 成 条 件 的 简 述 。通 过 多 年 的 地 热 勘 查 工 作 实 践 ， 笔 者认为 ： 储、 盖、 通、 源 仅 仅 是 地 热 形成的必要条件 ， 深部“ 承压 水 滞 留 ” 才 是 地 热 形 成 的 充 分 条 件 。“ 储、 盖、 通、 源、 滞” 是地热形成的“ 充要” 条件 。 关键词 ： 承压水滞 留 ； 地热形成 “ 充要” 条件 ； 承 压 滞 留 区
场、 水 文地 球 化 学 场 、 地 下 水 的 动 力 流 场 等 微 观 变 化， 找 出地下 热水 补 给来 源 、 径 流途 径 、 蓄积部 位 、 排 泄 方式 （ 泉排 泄 、 人工 排泄 ） 等基 本情 况 。 （ ４ ） 建立 深部 热储 概念 模 型 ， 初 步分 析确定 地 下 热 水赋 存 的基本 规 律 。推测 热 储 埋 深 ， 确 定 地 热 井 深， 评估 打井 施工 风 险 ， 估算 单 井涌水 量 等 。写 出地 热 探采 结合 井井 位论 证报 告 。 （ ５ ） 论 证 报告 通 过 邀 请 省厅 、 局 相 关专 家 评 审 ， 认 为工作 区确实 具备 施 工 探 采 结 合 井 的 可行 性 ， 并 由找 地热 水 专家 现场 确 定 施 工 井 井 位 ， 方 可进 行 探
中图分类号 ： Ｐ ３ １ ４ ． １ 文献标识码 ： Ｂ
储、 盖、 通、 源是 对 地 热 形 成 条 件 的简 述［ １ ］ 。通 过 多 年 的地 热 勘 查 工作 实 践 ， 笔者认为 ： 储、 盖、 通、
219470526_沂沭断裂带地热资源特征及成因分析——以山东省临沂城区地热为例
沂沭断裂带地热资源特征及成因分析以山东省临沂城区地热为例收稿日期:20230316;修订日期:20230501;编辑:王敏基金项目:山东省重点研发计划(2017C X G C 1601);山东省自然科学基金项目(Z R 2019P D 019)作者简介:刘小平(1975 ),女,山东宁津人,高级工程师,主要从事水工环地质研究工作;E m a i l :408506209@q q.c o m *通讯作者:吴爽(1983 ),女,山东莒南人,工程师,从事土地资源管理专业;E m a i l :l yw s 8850@163.c o m 刘小平1,赵有美1,张金鑫2,吴爽3*(1.山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队,山东省地质矿产勘查开发局地下水资源与环境重点实验室,山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心,山东济南 250014;2.潍坊市土地储备中心,山东潍坊 261000;3.临沂市行政审批局政务服务中心,山东临沂 276000)摘要:临沂城区位于沂沭断裂带西侧,沂沭断裂带是一条巨型新华夏系断裂构造带㊂临沂城区赋存着丰富的地热资源,通过对研究区地球物理勘探㊁地温测量㊁水质分析等资料的研究,分析了研究区地热地质特征,论述了地热资源成因㊂临沂城区东北部热储类型为基岩构造裂隙带状热储,地热水类型为基岩构造裂隙水,补给来源为大气降水,沂沭断裂带及其次一级断裂为导水㊁导热构造,浅部地下水经过深循环后被加温形成地热资源㊂地热水主要为溶滤型的陆相沉积水,水化学类型为C l N a ㊃C a 型,地热水中常规组分随热储层深度的增加而增大㊂选择钾镁地球化学温标和无蒸汽损失的石英温标计算热储温度在78~104ʎC ,为中低温热储,为断裂控制的深循环对流型地热田模式㊂关键词:沂沭断裂带;地热资源;带状热储;控热构造;临沂城区;山东省中图分类号:P 314 文献标识码:A d o i :10.12128/j.i s s n .16726979.2023.06.001引文格式:刘小平,赵有美,张金鑫,等.沂沭断裂带地热资源特征及成因分析 以山东省临沂城区地热为例[J ].山东国土资源,2023,39(6):17.L I U X i a o p i n g ,Z HA O Y o u m e i ,Z HA N G J i n x i n ,e t a l .A n a l ys i s o n C h a r a c t e r i s t i c s a n d O r i g i n o f G e o t h e r m a l R e s o u r c e s i n Y i s h u F a u l t Z o n e T a k i n g G e o t h e r m a l R e s o u r c e s i n U r b a n A r e a i n L i n yi C i t y i n S h a n d o n g P r o v i n c e a s a n E x a m p l e [J ].S h a n d o n g La n d a n d R e s o u r c e s ,2023,39(6):17.0 引言地球内部富集有大量的热量,是天然的热能储存供给地下热库,地热能作为一种比较珍贵的矿产资源,已成为一种可供人类利用并有着巨大发展前景的能源㊂地热能已用于发电㊁温室种植㊁热带鱼类养殖㊁居民供暖㊁医学理疗㊁温泉休闲旅游等方面[1]㊂临沂市城区东北部蕴藏着丰富的水热型地热资源,作为 中国温泉之城 ,地热资源梯级利用率达到50%以上,地热作为清洁的可持续利用的资源,在助力碳达峰㊁碳中和及促进经济可持续发展等方面发挥着重要作用[2]㊂临沂城区位于沂沭断裂带西侧,沂沭断裂带是一条巨型新华夏系断裂构造带㊂由于其规模巨大,断裂破碎带宽,且深切至上地幔,加之新生代以来岩浆活动频繁㊁构造活动强烈,成为形成区域地热的主要导水控热地质构造㊂沂沭断裂带内出露的汤头温泉水温70ħ,热水中含氟㊁锶㊁偏硅酸离子等多种有益元素,水量500m 3/d 左右,是沂沭断裂带内已探明的地热资源㊂前人对沂沭断裂带地热地质条件做了较多研究[37],基于前人研究的基础上,本文以临沂城区东北部2条控水控热构造为研究对象,通过地球物理勘探㊁地温测量㊁地热水水化学分析等方法,系统分析临沂城区东北部地热地质特征及影响因素,论述了沂沭断裂对研究区地热资源的控水控热作用,为临沂温泉城建设提供科学支撑㊂㊃1㊃第39卷第6期 山东国土资源 2023年6月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1区域地质背景郯庐断裂带是发育在我国大陆东部的由多条N N E向断裂组成的巨型构造活动带,它控制着我国东部地质构造的空间展布[8]㊂沂沭断裂带是郯庐断裂的中段,它对山东省中部的构造格局㊁地貌景观㊁地层展布㊁岩浆岩发育㊁矿产以及地震等都有着明显的控制作用[9]㊂沂沭构造断裂带形成时间较老,活动时间长,燕山期和古近纪仍在活动,新近纪以来也相当活跃,是山东主要的发震构造,对地下热水资源形成也起到极为重要的作用㊂断裂的多次运动,垂直和水平位移及常被E W向㊁NW向和N E向小断裂的多次切割,形成构造东侧北移,西侧南移的复杂构造深断裂带㊂沂沭断裂带呈N N E向10ʎ~25ʎ方向延伸,南窄北宽,主要由4条主干断裂组成,自东向西为昌邑大店断裂㊁安丘莒县断裂㊁沂水汤头断裂㊁鄌郚葛沟断裂,除4条主干断裂外尚有白芬子浮来山等平行断裂束㊂由于4条主干断裂的切割,中段形成了两堑一垒构造,中央为凸起,两侧为地堑式槽地,南北两端为中新生代凹陷㊂据中国科学院地球物理研究所大地电测深资料表明,上述4条断裂都切穿地壳,深达上地幔(属地壳断裂),莫霍面深度30~50 k m左右㊂在沂河地堑下20余千米处,存在高电导层(可能是局部软㊁流层)[1011]㊂断裂带下局部岩浆的侵入,将提供大量的热源,有利于形成高热流值地带㊂研究区位于沂沭断裂带的西部,区内断裂构造较为发育(图1),主要断裂有鄌郚葛沟断裂㊁沂水汤头断裂㊁蒙山断裂㊁汤头许家长沟断裂㊂根据地热钻孔揭露的资料,研究区沂沭断裂带内地层自上而下为第四系㊁新近系㊁白垩系和新太古代泰山岩群㊂其中新近纪馆陶组岩性主要为石灰质胶结砾岩,厚度932.73m㊂白垩纪八亩地组岩性以安山凝灰岩㊁火山角砾岩及紫红色粗砂岩类页岩为主,厚度240m㊂新太古代泰山岩群岩性为花岗片麻岩㊁斜长角闪岩,不等厚互层,质地坚硬㊂2研究方法本文综合采用地球物理勘探㊁地温测量㊁水质分析等方法通过对临沂城区东北部地热资源地球物理1 第四系;2 田家楼组;3 马朗沟组;4 八亩地组;5 奥陶系;6 寒武系;7 震旦系;8 泰山岩群;9 侵入岩;10 地质界线;11 断裂;12 地温梯度等值线(ħ/100m);13 钻孔及编号;14 物探剖面线图1研究区地质构造图特征㊁地温场特征㊁地热化学场特征及地热资源分布特征的研究,阐明研究区的地热资源特征,分析其成因㊂其中,地球物理特征利用地球物理勘探成果进行分析[1213];地温场特征利用钻孔测温资料进行分析;地热异常区利用遥感资料㊁地球物理勘查㊁地热钻探等来圈定[1415];地热水地球化学特征采用数理统计㊁P i p e r三线图进行分析㊂采用地热水的离子含量比例系数法推断地热水的成因类型[16],ρ(C l)/ρ(B r)(ρ为质量浓度)>300属于溶滤岩盐形成的溶滤水;<300时属古埋藏型海水;等于300属于大洋水㊂γ(N a)/γ(C l)(γ离子毫克当量浓度比)<0.85为海相沉积水,>0.85为陆相沉积水[17]㊂采用地热温标公式来推算热储基础温度[18]㊂无蒸汽损失的石英温标计算公式1㊁公式2:T=13095.19-l g c-273.15(1)钾㊁镁温标计算公式:T=441013.95-l g(c21c2)-273.15(2)㊃2㊃第39卷第6期山东国土资源2023年6月Copyright©博看网. All Rights Reserved.式中:T 热储温度(ħ);C 热水中的二氧化硅含量(m g /L );C 1 热水中钾的质量浓度(m g/L );C 2 热水中镁的质量浓度(m g/L )㊂3 结果与分析3.1 地热资源特征3.1.1 热储盖层根据物探资料,结合区内已施工的地热井揭露的地层资料,在鄌郚葛沟断裂带以东,自上而下电阻率由低到高变化,过度均匀,从等值线变化梯度分析(图2)㊂大致可划分为3个电性层,其中第一层的视电阻率值在100~300Ω㊃m 之间,等值线间距宽变化缓,同一电性层厚度大岩性稳定,底板埋藏深度650m 左右㊂第一电性层为新近纪角砾岩;第二层的视电阻率值在350~5000Ω㊃m 之间,自上而下视电阻率逐步增大,等值线变化均匀平缓,说明该电性层所对应的地层岩性稳定,厚度大,底板埋藏深度1200m 左右㊂第二电性层为白垩纪安山岩;第三电性层为高阻基地层,其视电阻率值大于5000Ω㊃m ,其主要电性特征为电阻率值高且局部变化不均匀,根据区内的地质及地球物理特征分析高阻基地电性层为火成岩埋藏深度1200m 左右㊂1 推测断裂;2 视电阻率等值线(Ω㊃m )图2 物探综合剖面图区内第四系㊁新近系胶结砾岩及白垩系的砂岩㊁安山岩孔隙度较小,一般小于20%,为良好的热储盖层㊂T Q 1热储盖层为上覆第四系粉质黏土㊁粉土和白垩纪安山岩,厚约60m 左右;T Q 2热储盖层为上覆第四系粉质黏土㊁粉土㊁新近纪角砾岩㊁白垩纪安山岩,厚约1200m 左右㊂3.1.2 热储层沂水汤头断裂㊁鄌郚葛沟断裂是活动强烈,切割深度大,破碎带宽构造,在其主干断裂与其他分支断裂交会部位,深层构造裂隙较为发育,脆性的安山岩和花岗岩在断裂构造的影响下,易形成裂隙,可成为地下水的良好载体,在断裂交会部位岩石破碎,构㊃3㊃第39卷第6期 水工环地质 2023年6月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.造裂隙发育,形成良好的热储层㊂根据已有的地热井所揭露地层的埋深㊁岩性㊁结构㊁地温等,研究区热储类型为基岩构造裂隙带状热储,属于温水 温热水型㊂T Q1热储层为构造裂隙带状热储,岩性主要为白垩系青山群的安山岩,热储层顶板埋深在60m;T Q2热储层为构造裂隙带状热储,岩性为泰山岩群花岗岩,热储层顶板埋深在1200m㊂3.1.3地热通道及水源研究区地热资源的形成主要受构造控制㊂区内有主干断裂沂水汤头断裂和鄌郚葛沟断裂,为深大断裂,活动强烈,断裂深切上地壳,在断裂破碎带中岩层强烈破碎,是地热水深循环的良好通道,次一级断裂有蒙山断裂㊁汤头许家长沟断裂,由于长期的构造活动,影响带宽度较大,其影响带必然具备一定的宽度,节理裂隙较为发育,其主干断裂与其他分支断裂交会部位,深层构造裂隙较为发育,为热传导提供了良好的通道和场所㊂研究区内的北部㊁东北部和西北部地区大面积基岩出露,大气降水和地表水入渗补给基岩裂隙水后,一方面在沂沭断裂带的次生断裂发育的地段,次生断裂沟通了与主干断裂沂沭断裂带热能的联系,将深部的热量传导至浅部的含水层中,深部传导出的大量热能在浅部的热储层中的空间储存下来,加热地下水形成了地下热水㊂另一方面,浅部的基岩裂隙水从北部㊁东北部㊁西北部广大地区向南和东南方向沿着断裂和断裂带径流补给到深部基岩构造裂隙带内,在深部热能传导下,经过深循环后被加温形成地热资源㊂3.1.4热源研究区地热水热源主要来自于地壳深部及上地幔的热传导㊁岩浆岩侵入和火山喷发时发出热能及岩浆岩放射性热能,并受沂沭断裂带的控制㊂沂沭断裂带自中生代以来断裂带内新构造活动十分频繁,新构造运动迹象明显,伴有岩浆岩侵入和火山喷发,导致沂沭断裂带为高热流地带㊂沂沭断裂带4条主干断裂均深至莫霍面,连接了上地幔的大地热流,构成区内循环对流型热源㊂在沂沭断裂带的次生断裂发育的地段,这些次生断裂沟通了与主干断裂沂沭断裂带热能的联系,深部传导出的大量热能在浅部的热储层中的空间储存下来㊂同时岩浆岩侵入和火山喷发时均发出大量的热量,沂沭断裂具有多期活动性,且新构造运动迹象明显,并伴随多期的岩浆活动性,白垩纪青山群次火山岩广布地热异常区内,深部还有火成岩体存在,岩浆余热使深部地下水温度升高㊂3.2地下热水的地球化学特征3.2.1地热水常规组分地下热水的形成是在高温㊁高压的深循环作用下,流经了复杂的岩层或构造带,循环运动中溶解了多种岩石的化学矿物成分,使地下热水的水化学特征较普通地下水复杂[19]㊂研究区内地热水水化学类型为C l N a㊃C a 型,C l含量为1101.41~1402.66m g/L,S O24为271.26~408.83m g/L,N a+为655.00~762.50 m g/L,C a2+为230.50~301.14m g/L,矿化度2530.55~3037.89m g/L(表1);根据P i p e r水化学类型三线图(图3),研究区内地热水分布在相同的区域,说明研究区内地热水具有相同的补径排条件,地下热水常规离子随热储层的深度加大,各离子含量也增加㊂利用地热水中不同离子的比例关系,可以确定地热水的沉积运移环境[20],研究区中ρ(C l)/ρ(B r)为1079.81~1149.72,大于300,属于溶滤水,γ(N a)/γ(C l)为0.84~0.92,平均为0.88,陆相沉积水,可认为研究区地热水为溶滤型的陆相沉积水㊂3.2.2地下热水特征组分研究区内氟离子含量为2.75~4.0m g/L,锶离子含量为10.75~14.00m g/L,偏硅酸含量38.01 ~107.25m g/L(表2),对照‘医疗热矿水水质标准“,区内地热水中的氟㊁锶㊁偏硅酸含量达到命名矿水浓度,具有医疗价值[21]㊂表1地热水水化学特征表单位:m g/L项目矿化度总硬度H C O3S O24B r C l C a2+M g2+N a+ T Q12530.55594.03119.87271.261.021101.41230.504.47655.00 T Q23037.89791.3157.77408.831.221402.66301.149.54762.50㊃4㊃第39卷第6期山东国土资源2023年6月Copyright©博看网. All Rights Reserved.表2 地热水微量元素含量一览表 单位:m g/L 项目FB r游离C O 2可溶S i O 2耗氧量偏硼酸偏硅酸S rT Q 14.01.025.8182.500.702.20107.2510.75T Q 22.751.222.4529.243.792.4338.0114.00图3 P i pe r 地热水水化学类型三线图 研究区内地热水中氟㊁锶㊁偏硅酸等有益元素富集,是由于围岩中氟化物㊁锶和硅酸盐矿物成分含量较高,地热水循环深度较深,地球化学环境条件也利于氟离子㊁锶㊁偏硅酸的运移㊂地热水中的氟离子㊁锶㊁偏硅酸浓度与水温大致呈现正相关关系,表明随着温度的升高,氟离子㊁锶㊁偏硅酸等离子溶解度随之增大㊂3.3 地热异常区3.3.1 地热异常区圈定研究区地热异常区受鄌郚葛沟断裂及沂水汤头断裂展布控制㊂总的规律是在深大断裂沂水汤头断裂㊁鄌郚葛沟断裂带内地温梯度较高,一般大于3ħ/100m ㊂其分布形状受断裂构造的控制,大体沿主干断裂呈线状分布,远离主干断裂地温梯度较低,一般小于3ħ/100m ㊂地热异常区地温场在垂直方向上变温带㊁恒温带㊁增温带变化规律明显(图4),0~30m ,地温处于下降阶段,为变温带;30~40m 曲线较平直,温度变化较小,为恒温带;40m 以后地温处于逐步上升阶段,为增温带;30m 深度平均地温为17.5ħ㊂3.3.2 地热异常区热储温度地热温标类型很多,各种温标都有自已的适用条件,根据研究区的地热地质特征和地热水水化学特征,热储埋深较浅的选用钾镁温标㊁热储埋深较深的选用无蒸汽损失的石英温标计算热储基础温度㊂经计算(表3),研究区热储层估算温度为78.35~104.56ħ,结合实际地热水温度,说明研究区地热图4 临沂城区东北部C K 1和C K 2钻孔测温曲线图水热储为中低温热储,推测深部热储温度大致在78~104ʎC ㊂表3 地热温标计算结果表项目可溶S i O 2/(m g /L )M g 2+/(m g /L )K +/(m g /L )N a +/(m g/L )估算温度/ħ实际温度/ħT Q 182.504.4718.90655.00104.5670T Q 229.249.5422.0762.5078.35523.4 成因模式根据临沂城区地热田特定的地质构造㊁地热资源特征㊁热源及地热水的补给来源等方面,研究临沂城区地热田的成因机制㊂临沂城区地热田内的热储盖层主要为第四系松散层㊁新近系角砾岩㊁白垩系砂岩㊁安山岩和泰山岩群花岗岩,其孔隙度较小,保温效果较好;同时白垩系的砂岩㊁安山岩㊁花岗岩在断裂构造的影响下,易形成裂隙,成为地下水的良好载体,形成热储层㊂地热田热储为N N E 向鄌郚葛沟断裂㊁沂水汤头断裂与近E W 向蒙山断裂及汤头许家长沟断裂控制的构造裂隙型热储,热储中心在断裂的交会处㊂深大断裂带两侧构造裂隙发育既是热能储存场所,也是热能传输㊁运移的主要通道,同时为大气降㊃5㊃第39卷第6期 水工环地质 2023年6月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.水入渗补给和深部热流上升提供了理想通道㊂地热田内地热水为构造裂隙水,主要接受大气降水补给和浅部地下冷水的补给,大气降水和浅部地下水通过鄌郚葛沟断裂㊁沂水汤头断裂破碎带入渗,经过深部循环热源加热后形成地热资源,通过次一级的蒙山断裂㊁汤头许家长沟断裂破碎带以对流的方式上升至地表浅部,以地热井及地热泉的形式排泄㊂综上所述,临沂城区地热田为深循环对流型成因(图5),即在基岩山区接受大气降水入渗补给,沿着鄌郚葛沟断裂㊁沂水汤头断裂等深大断裂深循环到地下深处,入渗地下水沿着断裂构造带往深部运移过程中不断吸取来自地壳深部及上地幔传导的热流,在吸取热量的同时不断地发生局部水热传导对流,热源主要为导热断裂带水热对流聚热,大地热流传导㊁放射性元素衰变等热源㊂加热水温约78~104ʎC ,通过次一级蒙山断裂㊁汤头许家长沟断裂循环至地下60~1200m 处形成地热水资源㊂1 第四纪黏土;2 新近纪石灰质胶结砾岩;3 白垩纪砂岩;4 白垩纪安山岩;5 奥陶纪灰岩;6 花岗岩;7 花岗片麻岩;8 断裂破碎带;9 地下水和地热水运移路线;10 大地热流;11 温泉露头图5 临沂城区东北部地热异常区概念模型图4 结论(1)临沂城区地热流体水化学类型为C l N a㊃C a 型,地热水中常规组分随热储层深度的增加而增大㊂氟㊁锶㊁偏硅酸浓度与水温大致呈正相关关系,随着温度的升高,溶解度随之增大,根据地热水的ρ(C l )/ρ(B r )㊁γ(N a )/γ(C l )判断,地热水主要为溶滤型的陆相沉积水㊂(2)研究区热储类型为构造裂隙带状热储,热储为基岩构造裂隙层;热源主要为导热断裂带水热对流聚热,大地热流传导㊁放射性元素衰变等热源㊂深大断裂及次一级断裂为控水㊁控热构造,地热水经过深循环后被加温形成地热资源㊂(3)根据临沂城区地热形成的地质条件和地热水水化学特征,选择钾镁地球化学温标和无蒸汽损失的石英温标对地热异常区热储温度进行估算,推测深部热储温度大致在78~104ʎC ,为中低温热储,为断裂控制的深循环对流型地热田模式㊂参考文献:[1] 孙赫晨,高智勇,李珊珊.多能源耦合供热最佳配比研究:以地热能加天然气为例[J ].节能,2018,37(10):7880.[2] 陈安河.地热资源特性论述与可持续开发利用模式解析[J ].环境与发展,2020,32(1):229230.[3] 杨启俭,杨明,李宁.沂沭断裂带成热地质条件研究[J ].地质调查与研究,2008,31(3):278284.[4] 董咏梅,李占华,陈士磊,等.沂沐断裂带临沂段地热资源开发利用与保护[J ].资源开发与市场,2009,25(11):10311033.[5] 蔡有兄,钟秀燕.山东省鲁中南地区典型地热田概述[J ].山东㊃6㊃第39卷第6期 山东国土资源 2023年6月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.国土资源,2016,34(9):5660.[6]乔海霞,刘连,高善朴,等.临沂市沂沭断裂带地热地质条件及热储特征[J].矿产勘查,2022,13(8):11661174. [7]苏宝杰,张诚,王威,等.临沂市柳航头地区地热资源特征研究[J].山东国土资源,2015,31(1):3135.[8]张鹏,王良书,石火生,等.郯庐断裂带山东段的中新生代构造演化特征[J].地质学报,2010,84(9):13161323. [9]王华林,王纪强.沂沭断裂带北段活动构造遥感地质解译与检验[J].测绘通报,2012(S1):276281.[10]厉愿.山东省地热资源热成因机制分析[D].青岛:山东科技大学,2012:20.[11]李付全.临沂市北城新区地热水成因机制及赋存规律研究[D].青岛:山东科技大学,2011:11.[12]王奎峰.山东省东明地热田地球物理化学特征分析[J].地质调查与研究,2008(S1):276281.[13]于晓霞,潘迎波.地球物理勘探在寻找临沂小黄山地区地热资源中的应用[J].中国金属通报用,2020(2):155156.[14]张佩民,张金良.地热异常区的遥感信息识别[J].遥感信息,2006(2):4245,81.[15]熊永柱,陈峰,黄少鹏.基于遥感技术的腾冲地热异常区识别[J].成都理工大学学报(自然科学版),2016,43(1):109118.[16]张凌鹏,马宝强,范斌,等.兰州市城区深层地热水的水化学成因及其指示意义[J].水利水电技术,2020,51(8):129139.[17]汪集旸,熊亮平,庞忠和.中低温对流型地热系统[M].北京:科学出版社,1993:214.[18]王莹,周训,于浮动,等.应用地热温标估算地下热储温度[J].现代地质,2007,21(4):605612.[19]尹政,柳永刚,张旭儒,等.张掖盆地地热资源赋存特征及成因分析[J].水文地质工程地质,2023,50(1):168178. [20]江海洋,王树星,刘连,等.沂沭断裂带临沂段地热资源水化学及环境同位素特征[J].上海国土资源,2018,39(4):9094.[21]袁凤凯,李建华,胡亚召.山东聊城市唐庄地热水热储模式研究[J].山西建筑,2010,36(26):170172.A n a l y s i s o n C h a r a c t e r i s t i c s a n d O r i g i n o fG e o t h e r m a l R e s o u r c e s i n Y i s h u F a u l t Z o n eT a k i n g G e o t h e r m a l R e s o u r c e s i n U r b a n A r e a i n L i n y iC i t y i n S h a n d o n g P r o v i n c e a s a n E x a m p l eL I U X i a o p i n g1,Z H A O Y o u m e i1,Z H A N G J i n x i n2,WU S h u a n g3(1.N o.801H y d r o g e o l o g y a n d E n g i n e e r i n g G e o l o g y B r i g a d e o f S h a n d o n g P r o v i n c i a l B u r e a u o f G e o l o g y a n d M i n e r a l R e s o u r c e s,K e y L a b o r a t o r y o f G r o u n d w a t e r R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t o f S h a n d o n g P r o v i n c i a l B u r e a u o f G e o l o g y a n d M i n e r a l R e s o u r c e s,S h a n d o n g P r o v i n c i a l G r o u n d w a t e r E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n a n d R e h a b i l i t a t i o n E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h C e n t e r,S h a n d o n g J i'n a n250014,C h i n a;2.W e i f a n g L a n d R e s e r v e C e n t e r,S h a n d o n g W e i f a n g261000,C h i n a;3.L i n y i A d m i n i s t r a t i v e A p p r o v a l B u r e a u G o v e r n-m e n t S e r v i c e C e n t e r,S h a n d o n g L i n y i276000,C h i n a)A b s t r a c t:L i n y i c i t y i s l o c a t e d i n w e s t e r n Y i s h u f a u l t z o n e.I t i s a g i a n t N e o c a t h a y s i a n f a u l t z o n e.T h e r e a r e r i c h g e o t h e r m a l r e s o u r c e s i n L i n y i c i t y.T h r o u g h g e o p h y s i c a l e x p l o r a t i o n,g e o t h e r m a l m e a s u r e m e n t a n d w a t e r q u a l i t y a n a l y s i s,g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f g e o t h e r m a l r e s o u r c e s i n t h e s t u d y a r e a h a v e b e e n a n a-l y z e d,a n d t h e o r i g i n o f g e o t h e r m a l r e s o u r c e s h a s b e e n d i s c u s s e d.G e o t h e r m a l r e s e r v o i r s i n t h e n o r t h e a s t-e r n L i n y i c i t y i s b e d r o c k s t r u c t u r a l f i s s u r e t y p e,g e o t h e r m a l w a t e r i s b e d r o c k s t r u c t u r a l f i s s u r e t y p e,a n d t h e r e c h a r g e s o u r c e i s a t m o s p h e r i c p r e c i p i t a t i o n.Y i s h u f a u l t z o n e a n d i t s s e c o n d a r y f a u l t s a r e w a t e r a n d h e a t c o n d u c t i o n s t r u c t u r e s.A f t e r d e e p c i r c u l a t i o n,t h e s h a l l o w g r o u n d w a t e r i s h e a t e d t o f o r m g e o t h e r m a l r e s o u r c e s.T h e g e o t h e r m a l w a t e r i s m a i n l y d i s s o l v e d a n d f i l t r a t e d c o n t i n e n t a l s e d i m e n t a r y w a t e r,a n d h y d r o c h e m i c a l t y p e i s C l-N a㊃C a.T h e c o n v e n t i o n a l c o m p o n e n t s o f g e o t h e r m a l w a t e r w i l l i n c r e a s e a c-c o m p a n y i n g w i t h t h e d e p t h o f t h e r m a l r e s e r v o i r.B y u s i n g g e o c h e m i s t r y t e m p e r a t u r e s c a l e a n d t h e n o n-s t e a m l o s s q u a r t z t e m p e r a t u r e s c a l e o f K a n d M g,t h e t e m p e r a t u r e o f t h e t h e r m a l s t o r a g e i s c a l c u l a t e d a s 78~104ħ.I t i s a m e d i u m l o w t e m p e r a t u r e h e a t s t o r a g e,a n d a d e e p c i r c u l a t i o n c o n v e c t i o n g e o t h e r m a l f i e l d m o d e l c o n t r o l l e d b y f a u l t s.K e y w o r d s:Y i s h u f a u l t z o n e;g e o t h e r m a l r e s o u r c e s;b a n d e d h e a t s t o r a g e;h e a t c o n t r o l s t r u c t u r e s;L i n y i c i t y; S h a n d o n g p r o v i n c e㊃7㊃第39卷第6期水工环地质2023年6月Copyright©博看网. 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山东省曹县煤田青岗集勘查区煤炭勘探项目概况（2023）
山东省曹县煤田青岗集勘查区煤炭勘探项目概况（2023）一、勘查区基本情况曹县煤田青岗集勘查区位于曹县境内，中心距曹县县政府西北约18km，东至青岗集镇、普连集镇一带，南至砖庙镇以南约4.4km，西至常乐集镇以东约1.7km，北至韩集镇以北约2.7km，行政区划属曹县韩集镇、砖庙镇、青岗集镇、普连集镇、古营集镇等管辖。
勘查区东邻京九铁路，区内有省道S259、S261、S350穿过，中心距京九铁路曹县站直线距离约18km，东距G35济广高速古营集出入口约6km，西北距G1511日兰高速曹县西出入口约10km，交通十分便利。
其范围极值地理坐标：东经115°19′03″-115°32′31″，北纬34°53′31″-35°01′01″，面积155.62km2。
现持有的勘查许可证号为T3700002009041010027358，项目名称为“山东省曹县煤田青岗集勘查区煤炭勘探”，有效期限2020年8月29日至2025年8月29日。
二、勘查投入情况自探矿权设立以来，勘查区相继开展了普查、详查和勘探三个阶段的工作。
（一）普查阶段2005-2010年，累计完成二维地震测线25条，总长453.94km，物理点13286个，钻探19304.12m/15孔。
普查累计投入资金158万元。
2010年9月提交《山东省曹县煤田青岗集勘查区煤炭普查报告》，同年11月山东省国土资源厅以鲁国土资字〔2010〕1275号予以备案。
获得3（3上+3下）煤层1500m以浅煤炭资源103485万吨，其中推断资源量34154万吨，潜在资源69331万吨。
推断资源量中-1200m 以浅资源量32797万吨，-1200m～-1460m水平资源量1357万吨。
煤类为以焦煤和1/3焦煤为主的炼焦用煤。
另初步估算1500m以深潜在资源6亿多吨。
（二）详查阶段2010-2018年，累计完成二维地震测线34条，总长430.64km，物理点12150个，钻探71811.44m/55孔，测井71631.75m，煤心煤岩采样测试152件。
济南北部地热资源区划研究
济南北部地热资源区划研究
济南北部地热资源丰富，是中国地热资源较为发达的区域之一。
为了更好地利用这些宝贵的资源，我们需要对济南北部地热资源进行科学的区划研究。
首先，我们需要对济南北部地热资源的分布情况进行调查和分析。
通过地质、地形等方面的分析，我们可以确定济南北部哪些区域有着较为丰富的地热资源。
同时，还需要考虑不同区域地温和地热储量的差异，从而制定相应的开发和利用计划。
其次，我们需要针对不同类型的地热资源，制定合理的利用策略。
济南北部地热资源种类繁多，包括浅层、中温、高温等多种类型。
对于不同类型的地热资源，要根据其热源性质、热储类型等特点，制定相应的开发和利用方案。
例如，对于高温热水资源，可以采用直接利用、间接利用等方式；而对于浅层地热资源，则可以采用地源热泵等技术进行开发利用。
最后，我们还需要考虑到济南北部地热资源开发利用对环境和人类健康的影响。
在开发利用地热资源的过程中，要尽量避免对地下水、生态和环境等方面的影响，同时还需要加强对地热资源的监管和管理。
此外，在地热资源的利用过程中，还需要注意保障工人的安全和健康，采取有效的安全措施，确保开发利用过程中不发生意外事故。
总之，济南北部地热资源的区划研究是一项复杂的工作，需要综合考虑地质、地形、热源性质、热储类型等多种因素，制定
相应的开发和利用方案，并且要充分考虑环境和人类健康等方面的问题，确保地热资源的可持续利用。
山东省地热资源评价及靶区优选
1141 区域地质条件1.1 区域构造特征山东省位于我国东部沿海的中北段，黄河下游。
地理坐标东经114°47′30〞～122 °14′20〞、北纬34°22′58〞～38°12′31〞之间，东西长约700km，南北宽约400km，总面积15.67万km 2。
全省地形分为山地、丘陵和平原，以鲁中南山地最高，向四周经低山丘陵逐渐过渡到山前平原和黄泛平原。
平原区平坦广阔，岗、坡、洼相间，微地形比较复杂。
地貌类型比较齐全，按地貌形态及成因类型，可将全省划分为鲁中山地丘陵区、鲁东丘陵区、鲁西北平原区三大地貌单元。
1.2 地层特征山东地层在全国地层区划中，属华北地层大区之晋、冀、鲁、豫地层区的东南隅。
根据全国三级地层区划原则，将山东地层划分为华北平原地层分区、鲁西地层分区和鲁东地层分区3个地层区。
华北平原地层分区与鲁西地层分区的分界线为聊城—兰考断裂和齐河—广饶断裂；华北平原地层分区和鲁西地层分区与鲁东地层分区界线为沂沭断裂带中的安丘—莒县断裂。
山东省自太古宙至新生代地层都有分布，除缺失奥陶纪晚世、志留纪、泥盆纪、石炭纪早世等时代的地层外，其它时代的地层均有出露，其中，中、新生代地层出露最多，其次为古生代地层；元古宙地层分布局限，太古宙地层零星出露。
2 地热资源评价山东省地热地质条件较为复杂，地热资源以中低温为主，同一成因类型的地热资源分布区，其热流及地温场特征仍存在一定差异。
全省分为4个地热区，其中，鲁东隆起区、沂沭断裂带、鲁西隆起区属隆起山地对流型地热资源分布区，鲁西北拗陷区属沉积盆地传导型地热资源分布区。
2.1 地热田划分2.1.1 鲁东地热区鲁东地热区是全省天然温泉分布最密集的地区，共出露温泉14处，温度50~88℃，以低温为主，单井涌水量240~1440m 3/d，矿化度较低，一般在0.5~2.5 g/L，单个地热田面积小于2 km 2，可采资源量较小。
温泉主要出露于不同时代的花岗岩等酸性岩体以及与围岩的侵入接触部位，热储温度场明显受断裂构造控制。
山东省深部岩溶热储埋藏分布及岩溶发育特征
储” 也无法明确界定 。 就山东省而言 ， 以寒武 — 奥陶 纪碳酸盐岩地层的埋藏深度和热储温度划界较为合 适 。 根据正常地温 梯 度 推 算 ， 一般埋深在大于５ ０ ０ 热储温度才能满足地热规范要求（ 大于 ｍ 深度内 ， 。 因此 ， 该文所指深部岩溶热储主要指埋深 ２ ５℃ ）
１ ３ ０ ９． ７ １ ３ ２ ５． ８ ３ ０ ４ ０． ３ ３ ４ ４． ６ １ ２ １ ６． １ ９ ４ ６ １． ２ １ ３ ６ ５． ６ １ ３ １ ６． ０ ２ ９ ５ ５． ４ １ ０ ３ １． ２ １ ６ ８ ９ ６． ７ ４ ０ ９ ４． ４
２． ２ 深部岩溶热储埋藏分布特征 ２． ２． １ 垂向埋藏分布特征 前述深部岩溶热储主要分布于寒武 — 奥陶纪碳 因 此 其 垂 向 埋 藏 分 布 也 与 寒 武—奥 酸盐 岩 地 层 中， 陶纪地层的埋藏分布有关 ， 并受控于断裂构造条件 。 根据图 １ 可知 ， 全省深部岩溶热储埋藏变化较大 ， 其
表 ２ 钻孔漏失频率分布统计
时期 加里东 末期 侵蚀面以 钻遇该深度 放空 、 漏失 频率 （ ％） ８． ７ ２ ２． １ １ ２． ３ ３ １． ７ １ ０． ２ ５． ３ １ １ ５ ３ ９ １ ３ 下深度 （ 口 ） 井数 （ 口） ｍ） 总钻井数 （ ０～５ ０ ０ ０ ５ ０～２ ０ ０ ＞２ ０～５ ０ 燕山期 ０ ０ ５ ０～２ ０ ０ ＞２ １ １ ５ 喜山期 ３ ９ １ ３ １ １ ５ １ ０ ４ ６ ５ １ ４ ５ ９ ８ ５ ７ ３ ２ ８ ２ １ ０ ２ ３ ８ ４ ６ １ ０ ３ ２ ７． ９ ２ ０． ５ １ ５． ４
水 温（ ℃） ６ ２． ５～９ ８． ５ ５ ２． ０～９ ８． ５ ３ ９． ０～９ ８． ５ ６ ５． ０～７ ０． ０ ６ ７． ０～９ ８． ５ ３ ２． ５～９ ２． ８ ３ １． ０～８ ２． ３ ３ ２． ５～４ ６． ５ ２ ８． ５～６ ５． ０ ３ １． ０～５ ５． ５ ３ １． ０～９ ８． ５ ３ ９． ３～８ ４． ３
曹县煤田开发基础性研究前瞻
曹县煤田开发基础性研究前瞻黄文峰;张卫峰;朱永军;李仲峰【摘要】对开发曹县煤田进行前瞻性研究,应注重研究该区深部煤炭资源赋煤规律、开采地质条件,完善深部煤炭资源勘探技术体系以及精细探测研究,并对深矿井开采地质灾害进行预测.针对上述问题,成立专门研究小组,对进一步推进曹县煤田的勘探开发意义重大.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2010(019)011【总页数】2页(P98-99)【关键词】前瞻;赋煤规律;地质条件;研究【作者】黄文峰;张卫峰;朱永军;李仲峰【作者单位】菏泽市矿产资源勘探开发中心,山东,荷泽,274000;菏泽市矿产资源勘探开发中心,山东,荷泽,274000;菏泽市矿产资源勘探开发中心,山东,荷泽,274000;菏泽市矿产资源勘探开发中心,山东,荷泽,274000【正文语种】中文【中图分类】P621+.6山东省曹县煤田是鲁西南隐伏区新发现的一个中型煤田，总资源储量约30亿t。
煤层厚度6～8m，煤种主要为焦煤、1/3焦煤。
控制-1500m以浅资源储量24亿t，-1800m以浅资源量约30亿t。
随着勘查进度的加快，对开发曹县煤田赋煤规律、开采技术条件等进行前瞻性基础研究，意义重大。
1 深层煤矿床形成演化和赋存规律研究1.1 曹县煤田煤矿床构造演化鲁西南深覆盖区系指黄河以南菏泽市及济宁西部黄泛平原区域，属华北平原的一部分。
其区域构造演化起始于晚古生代。
晚古生代的海西构造运动，沉积了一套海陆交互相-滨海平原相-内陆湖泊相含煤沉积，这些沉积物具有东西成带、南北分异的特征。
鲁西地区近EW向断裂组合而成的掀斜式断块，其后又被SN向、NW向和NE向3组断裂切割改造破坏，从而行成一些列地垒或地堑构造样式。
菏泽凸起(潜)是鲁西南隐伏区规模较大的V级构造单元，菏泽断裂将菏泽凸起断分为一大型穹状背斜。
古生界向周边倾斜，靠近上部的石炭-二叠纪含煤岩系在周边有所保留，巨野煤田和曹县煤田分别位于菏泽凸起(潜)的东西两侧。
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山东省曹县城区地热资源地质条件综合研究马龙;冯超臣【摘要】Caoxian City, it is located in the southwest of Yellow River floodplain and is an area with rich geothermal re-sources. Attributing to the thick Quaternary and Neogene unconsolidated formation, faults developed well in this region and provide good conditions for geothermal resources mineralization. Available geothermal resources in this region are the quaterna-ry geothermal reservoir located in Minghua town and an Ordovician geothermal reservoir. In this paper, geological conditions of the two geothermal reservoirs are analyzed to provide reference for further exploration and utilization of geothermal resourced in Caoxian.%曹县城区地处鲁西南黄泛平原地区，该区地表被巨厚的第四系和新近系松散层覆盖，区域断裂构造十分发育，地热成矿地质条件有利。
可被利用的热储层主要有2个，分别为新近纪明华镇组热储和奥陶纪热储，二个热储层地热资源各具特点。
对该区可利用热储层地热资源地质条件进行了分析研究，为下一步曹县城区地热资源的开发利用提供参考性地质依据。
【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P30-32)【关键词】曹县城区;地热资源;断裂构造;热储层;地温场【作者】马龙;冯超臣【作者单位】山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州 272100;山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州 272100【正文语种】中文【中图分类】P314曹县位于山东省西南部，隶属菏泽市，地处鲁西南黄泛平原。
近年来的地热地质勘查工作表明，曹县城区一带地热成矿地质条件有利，低温地热资源丰富，具有很好的开发应用前景。
目前曹县城区地热尚未进行统一开发利用，加强该区地热资源地质条件的分析研究，有利于进一步摸清城区地热资源特征，推进地热资源的开发利用，从而促进当地社会经济发展。
1 区域地质背景[1]1.1 地层本区地表被巨厚的第四系和新近系松散层覆盖。
据现有揭露地层资料，从老到新的地层有古生界的奥陶系、石炭系及二叠系、中生界侏罗系、新生界的古近系、新近系及第四系。
与地热资源有关的地层主要为:1.1.1 奥陶系马家沟组隐伏于菏泽凸起中部。
受构造的影响，埋藏深度差异较大，城区最小埋藏深度1 200 m左右，最大顶板埋深2 600 m，岩性主要为厚层灰岩、白云质灰岩及泥灰岩。
1.1.2 新近系明化镇组下部为棕红色泥岩夹粉细砂岩，上部岩性为黄色泥岩、粉细砂岩互层，厚800 m 左右。
1.2 构造山东省曹县城区位于中朝准地台(Ⅰ)鲁西断隆(Ⅱ)鲁西断块隆起(Ⅲ)菏泽凸起(Ⅳ)的南部。
历次构造运动造成本区断裂构造十分发育。
1.2.1 基底断块构造划分根据区域大断裂构造的控制，划分了冉堌凸起、褚庙店凸起、倪集断陷和候集断陷等四个Ⅴ级构造单元。
单元内次级断裂构造也较发育，主要为近东西向(或北西西向)和北东向两组，这些断裂互相切割把以上四个构造单元划分为更小的断块构造单元。
断块单元的划分见表1。
1.2.2 基底断块构造概述1)褚庙店凸起位于单县断裂以南、曹县断裂以西的地区。
该凸起新近系下基岩为石炭—二叠系，顶板埋深1 050～1 100 m，向南逐渐增厚;奥陶系为煤系地层的基底由北向南埋深逐渐增加，埋深由1 200 m增加到1 700 m左右。
2)倪集断陷位于单县断裂与普连集断裂之间、曹县断裂以西的地区，区内新近系下基岩为侏罗系，顶板埋深约1 050～1 350 m，南部稍厚，北部稍薄。
新近系下基岩为石炭—二叠系，厚度700～800 m。
煤系地层基底为奥陶系，埋深2 200～2 300 m，稍向南倾斜。
3)候集断陷位于城区的东南部，曹县断裂以东的区域，区内第四系及新近系平均厚约1 000 m，松散层以下隐伏地层为古近系，厚约1 200 m，奥陶系顶板埋深在2 800～3 000 km。
4)冉堌集凸起位于城区的北部，普连集断裂以北的区域，区内第四系及新近系平均厚约1 000 m，新近系下基岩为石炭—二叠系，厚度700～800 m。
表1 曹县地区Ⅴ级构造单元及次级断块构造划分表序号Ⅴ级构造单元断块构造断块数东李庙断块、申庄寨断块、莘1 冢集断块、倪集断块、油坊店8倪集断陷盆地断块、红庙寨-武平楼断块、北朱楼断块、五里墩断块2 丰楼断块、王集断块、李集3候集断陷盆地断块3 冉堌集凸起普连集断块1 4 褚庙店凸起高堤圈断块、曹城镇断块22 地热地质条件2.1 热源与补给源根据物探资料推断，本区莫霍面埋深在30～33 km左右，是莫霍面的相对隆起区，热源主要来自地壳深层正常的热流传导，且本区断裂构造发育，对地壳深部的热源起到了重要的沟通和传导作用，地壳深部的热能可通过断裂及岩浆岩侵入两侧的破碎带热的传导和地下水的深循环对流作用，将热能输送至热储层，遇到上覆巨厚的碎屑岩和松散岩盖层的阻热保温，使热能储存下来。
其次是岩浆热液活动及放射元素蜕变;另外在中新生代沉积了巨厚的松散、半固结状沉积物，在不断的压实、成岩过程中，会产生一定的物理—化学热，也为本提供了部分热源。
本区的热源条件较好。
地热水的主要补给来源为大气降水的垂直入渗经深部循环补给，其次是侧向径流补给和沉积时保留下来的封存水和沉积水。
2.2 热储层热储是地壳内能够富集和贮集地热能、并使地热载体能进行对流运动的地质体，是地热勘查工作的目的层。
根据现有地热地质资料，本区的热储层有两个，一是上部新近系碎屑岩孔隙含水热储层，二是下部古生界寒武—奥陶系岩溶裂隙型含水热储层(见图1)。
2.2.1 新近系碎屑岩孔隙含水热储层属层状裂隙—孔隙型热储。
新近系碎屑岩孔隙含水热储层埋深600 m以下热储，底板埋深在1 000～1 350 m之间，热储厚度600 m左右。
2.2.2 奥陶系石灰岩层热储层属灰岩类裂隙—岩溶型热储。
该热储主要位于单县断裂以南、曹县断裂以西的曹城镇断块内，顶板埋深在1 200～1 700 m。
热储层为奥陶系石灰岩层，厚度约600～800 m，埋藏于石炭-二叠系煤系地层之下。
受断裂构造的影响，灰岩岩溶裂隙比较发育，为深部地热水体循环运移提供了通道及储存空间，尤期是奥陶系顶部古风化壳较厚，岩溶裂隙更为发育，形成了良好的储热条件。
图1 曹县城区地热资源热储概念模型2.3 盖层盖层是指热储的覆盖层，它是地热形成的重要条件，其作用是防止热储层中的热能大量散失。
对于不同的热储层有不同的盖层系统。
本区第四系厚230 m左右，岩性主要为粘土、粉质粘土和细砂互层;新近系明化镇组上部，厚约370 m，岩性主要为泥岩和细砂岩为主。
上述地层密度小，导热性能差，热阻大，是天然良好的新近系明化镇组下部热储层的盖层。
寒武-奥陶系岩溶裂隙地热储层，还具有石炭-二叠系盖层，厚度约200～400 m，岩性主要为页岩、泥岩、粘土岩及砂岩，特别是泥岩层及粘土岩层热导率低，是深部寒武-奥陶系岩溶裂隙地热储的保温盖层。
2.4 控热和导水构造控热和导水构造是地热形成的必备条件。
本区西部靠近聊考断裂，北部为常乐集断裂，曹县断裂北东向斜穿本区，单县断裂从曹县城区北部东西向穿过，这四条断裂控制了区域内凸起与凹陷的边界，它们切割深度大，活动时间长，破坏了地壳的连续性，是本区主要的控热构造。
曹县城区有多条东西向的次级断裂构造。
这些断裂切割深度一般在1 000～3 500 m之间，沟通了不同含水层之间的联系，使其沿断裂可进行垂向对流，为该区内的导水构造。
，从图2可以看出，大致以单县断裂(F4)为界，在F4断裂以北的倪集断陷盆地的南缘，发育一条上宽下窄的断裂破碎带，它由规模较大的近于平行的六条断裂组成(F4-F9)。
F4—F6断裂倾向北，倾角55°～60°，F8-F9断裂倾向南，倾角45°～55°，除 F4 断距较大(1.3 km)外，其余断裂断距一般小于100 m，断裂带破碎严重，为该地区导热的通道。
3 地温场特征本区地温场特征主要受地质构造的影响，其次受盖层及岩性变化影响。
在常温带下，地温随着深度增加逐渐增高。
经对井温资料的综合统计分析，确定该地常温带深度为20 m，常温带值选用当地年平均气温14.5℃。
3.1 地温场的水平方向地温特征根据对曹县城区内30～40 m的浅层水井测温资料，曹县城区及城区北部地温梯度最高达3.0℃/100m，东部成武—苏集一带，地温梯度1.2～1.5℃/100m。
两者地温梯度相差0.5～1.5℃ /100m，这种地温、地温梯度的差异，反映了该区深部地质构造基底埋深的差异。
在魏湾—曹县之间分布一条地温、地温梯度异常带，背景值2.0℃/100m，异常值3.0℃/100m，反映地热运移的的通道，与单县断裂曹县段相对应，说明该断裂为张性断裂，具有深部地热向上运移的条件，从而形成地温梯度异常带。
3.2 地温场的垂向分布本区地温场的垂向分布，以曹县附近D1#井测温资料为例(图3)，地表至奥灰基底间，总体是随着深度的增加，地温增高，奥灰顶板埋深1 850 m，温度达68.5℃，按当地平均气温14.5℃，盖层地温梯度平均值约为3℃/100m。
根据地层的增温与厚度，计算了地温梯度，可以看出地温梯度随着地层成岩程度的提高逐层降低，变化范围在 2.14～3.45℃/100m。
4 热储层地热水水化学特征4.1 新近系明化镇组热储层地热水该地热水无肉眼可见物，色度小于5，无臭，味正常，透明，浑浊度小于1。
地热水中主要阳离子为钠和钙，其次为镁，其含量分别为 1 158.00 mg/L、107.60mg/L 和 33.90 mg/L;主要阴离子为硫酸根和氯离子，其次为重碳酸根，其含量分别为 1 588.66 mg/L、845.68 mg/L 和 191.69 mg/L;矿化度为 3 957.52 mg/L，属咸水;总硬度(CaCO3)408.31 mg/L，属硬水;pH值为 7.75，属中性水，水化学类型为SO4·Cl-Na型。