摘 要：吉林市伊舒盆地尚未進行過地熱資源詳查工作，本文在充分分析利用已有調查資料，總結前人地熱勘查成功與失敗經驗的基礎上，提出了地熱資源的形成條件、分布規律、熱儲特征，圈定了現有經濟技術條件下地熱資源勘探開發有利地段，減少勘探開發風險。

 

  關鍵詞：地熱資源；熱儲層；地溫梯度；地熱流體1 吉林市伊舒盆地地熱資源概況1.1 地熱資源的形成條件.

 

  1.1.1 區域地質特征.

 

  吉林市伊舒盆地是第三系地塹式斷陷盆地，屬于郯廬斷裂帶的北延部分，呈北東 45°～ 55°方向狹長展布。盆地在區域上可分為三個二級構造單元和 10 個三級構造單元。吉林市段屬岔路河斷陷二級構造單元內的萬昌隆起、太平凹陷及孤店斜坡三個三級構造單元。伊舒盆地是在西北緣邊界斷層控制下形成和發育的盆地，期間經歷了從張扭→壓扭的轉化，盆地消亡前經歷了擠壓作用。盆內斷層從性質上分析主要有兩類，一類是張性正斷層，近東西走向，在整個盆地內普遍發育 ；另一類為張剪性斷層，主要為北東走向，在盆地西部發育。

 

  盆地內第三系地層巖性主要為砂礫巖、砂巖和黑色、灰色、灰綠色泥巖。富含藻類和孢粉化石，植物碎屑、煤線普遍發育，但浮游生物和動植物化石少見。前人據孢粉化石、巖石絕對年齡、古地磁、巖性組合，結合地震資料，將盆地內第三系劃分為3 個統、6 個組。自下而上分別為 ：始新統雙陽組（E2s）、始新統奢嶺組（E2sh）、始新統永吉組（E2y）、漸新統萬昌組（E3w）、漸新統齊家組（E3q），以及上第三系中新統岔路河組（Nc）。

 

  1.1.2 熱儲條件分析.

 

  吉林市伊舒盆地是吉林省地熱異常區，伊舒向斜盆地及西緣、東緣深斷裂是該區的構造主體，新構造運動形成的斷裂帶不斷地將第四紀火山活動產生的熱量、巖漿侵入活動（地殼重熔作用）產生的余熱向上傳導，構成傳遞熱量的良好通道，巖漿及火山活動產生的大量熱能將賦存于裂隙孔隙中地下水加熱形成地熱田。地下熱水的補給來源是上部常溫層地下水的越流補給（沿斷裂帶）、順單斜構造側向徑流補給。地熱田類型為傳導型沉積盆地地熱田，屬增溫型地熱田，隨著深度的增加，熱儲溫度也升高。熱儲蓋層為較厚的第四系松散層與巨厚的第三系泥巖，儲熱層為第三系砂巖、礫巖，基底為古生代地層及巖漿巖。

 

  伊舒盆地區內沉積了巨厚的新生代地層，由于受新構造運動的差異性影響，基底起伏較大。

 

  1.2 地熱田特征.

 

  儲熱層廣泛分布于盆地區。儲熱層埋藏深度為1 000 ～ 3 000 m，具有多層儲熱層，一般累計儲熱層厚度大于 100 m 時，地下水富水性中等，單井涌水量 500 ～ 1 000 m3/d。

 

  儲熱層隨著深度的增加，熱儲溫度也升高。由勘探孔測溫資料可知，熱儲溫度 43 ～ 143 ℃，相對應測試深度為 1 403 ～ 3 814 m，平均深層地溫梯度為（2.55 ～ 3.77）℃ /hm。

 

  儲熱層處于較封閉的環境中，地熱流體硬度小，堿度大。據勘探孔水質檢測資料，pH 值 :7 ～10，水化學類型為重碳酸鈉型，總堿度 499.59 ～1 405.05 mg/L，礦化度 601.46 ～ 30 353.5 mg/L，陽離子中鉀離子與鈉離子質量濃度高，為 154.72～ 8 336.4 mg/L，鈣鎂離子質量濃度低，陰離子中碳酸氫根質量濃度高，其次為氯離子，硫酸根離子質量濃度較低。同一水井礦化度與鈉離子質量濃度隨著深度增加而逐漸增高。由穩定同位素氘、18O和放射性同位素氚的檢測結果可以看出，地熱流體年齡大于 30 a。

 

  儲熱層內發育深層裂隙孔隙承壓水，具有多層含水的特點，壓力水頭接近地表，個別層位水頭高于地表，形成自流。

 

  2 地熱資源勘探開發現狀.

 

  吉林市地熱資源豐富，但勘探開發風險較高。

 

  目前有 12 眼地熱井用于醫療洗浴和農業開發，有9 眼井準備為小區供熱、供水，有 4 眼井因水量極小而報廢，有 3 眼井因水溫偏低而停用。目前勘探開發成功率不足 67%，地熱勘探開發風險較高，造成直接經濟損失兩千多萬元。

 

  地熱資源開發利用可以減少環境污染，帶來較高的投資回報。因而商業開發熱情很高，但由于地熱資源管理不到位，缺乏有效的技術業務指導，隨之而來的是盲目開發，掠奪開采，造成高投入、高風險、水位下降、資源枯竭。

 

  由于各開發單位缺少統一的技術指導，致使地熱井缺少許多技術參數，給開發利用及管理工作帶來諸多不便。

 

  3 地熱資源勘探開發風險分析.

 

  吉林市地熱資源分布較廣，儲量大，綜合開發利用前景好，對國民經濟發展推動作用較大。但目前多數地熱田尚未進行專門性地熱地質勘查工作，資源條件不清，現有的資源開發帶有一些盲目性和缺少科學性，綜合利用程度也較差。為此，地熱資源可行性勘察和開發利用規劃工作已迫在眉睫。

 

  3.1 分析地熱田分布特征，確定勘探開發風險程度.

 

  依據地熱田現有開采井、勘探孔資料，結合現有經濟條件和技術水平，確定伊舒盆地地熱田開采深度為 1 000 ～ 3 000 m，在此深度范圍內儲熱層累計厚度越厚，其水量越豐富，開發風險越小。伊舒盆地沉降中心靠近西北緣，西北翼具有快速沉積的特點，造成砂礫巖單層厚度薄、泥質含量高、分布層位連續性穩定性差。東南翼由沉降中心至邊部，儲熱層厚度逐漸變薄，砂礫巖巖相相對穩定。

 

  伊舒盆地儲熱層最厚的區域為萬昌至岔路河一帶，其次為太平至樺皮廠東部一帶。萬昌鎮附近儲熱層累計厚度可達 1 000 m，砂厚比接近 50%，見圖 1。

 

  伊舒盆地沉降中心及西北翼地溫梯度值較低，基底凸起處地溫梯度值較高，受補給邊界影響，東南緣地溫梯度值低。地溫梯度值低的地區，要想獲得理想的溫度，就得增加井深，加大了勘探開發的成本。

 

  儲熱層厚度與地溫梯度兩項指標基本決定了地熱資源勘探開發的風險。由圖 2 可以看出 ：勘探開發高風險的區域分布在盆地沉降中心西北翼及盆地東南緣邊界處，分布面積占地熱田總面積的27%，儲熱層累計厚度一般小于 100 m，地溫梯度小于 3.0 ℃ /hm ；勘探開發低風險的區域廣泛分布在萬昌至樺皮廠鎮東側，分布面積占地熱田總面積的 48%，儲熱層累計厚度大于 200 m，地溫梯度大于 3.0 ℃ /hm，個別地段大于 3.5 ℃ /hm ；勘探開發中等風險的區域介于上述二者之間，在三家子鄉及東北部也存在中等風險區，分布面積占地熱田總面積的25%，儲熱層累計厚度一般在100～200 m，地溫梯度大于 3.0 ℃ /hm。

 

  地質災害低易發區主要分布在主要分布在北部、中西部及南部地勢平緩區，地貌類型多為侵蝕堆積河流階地，面積 894.43 km2, 占總面積的39.281%。區內人為形成的陡崖及陡坡較少，僅在河流凸岸分布小規模河流塌岸及洪澇災害，部分地段存在水土流失現象 ；南部地區地形較平坦，森林覆蓋率較高，人類工程活動強度較弱，基本保持著自然生態環境，裸露巖體較少，多有植被覆蓋，不易發生危害性較大的地質災害。

 

  5 結論本文根據影響吉林省輝南縣地質災害發育的地質災害發育現狀、地質環境條件和人類工程活動等因素，利用 Mapgis 空間分析功能對輝南縣進行了地質災害易發程度綜合區劃，共將輝南縣劃分為高、中、低三類易發區。準確的反映了區內實際地質災害易發程度和危險情況，通過區劃可以為政府部門的地質災害防治特供可靠地預測理論依據，為下一步地質災害預報預警工作奠定基礎。