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[摘要]本文首先阐述了地热资源的开发利用现状，然后以山东省郓城县为例，从地层岩性、热储特征及埋藏条件等几个方面分析了郓城城区的地热地质条件，根据地热资源计算结果，评价了地热田规模，评价了地热水质量，并建议合理开发利用地热资源。
[关键词]地热资源 郓城 地热地质条件 评价
[中图分类号]P314 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-286-1
1前言
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地下10千米厚的一层，储热量就达1.05×1026焦耳，相当于9.95×1015标准煤所释放的热量[1]。地热能在世界很多地区应用相当广泛，郓城蕴藏着丰富的地热资源，地质构造条件、热储地质条件都比较有利，是开发地热资源的有利地段。加强对该地区地热资源勘查与开发，对促进该地区经济的发展具有深远意义。
2国内外地热资源开发利用现状
早在人类文明之初，世界上许多国家的人们就利用温泉洗浴和清洗衣物。在20世纪，地热能源首次被大规模开发利用于取暖、工业加工和发电[2]。
据史料记载，我国开发利用地热已有2000多年的悠久历史，是世界上利用地热资源较早的国家之一。早在公元前500～前600年的东周时代，孔子的弟子就有关于地热的记载。目前我国地热资源主要应用于高温地热发电、中低温地热直接利用和浅层地温能利用，其中中低温地热直接利用主要在地热供暖、理疗保健、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产、矿泉水生产等方面。在全国地热水利用方式中，供热采暖占18.0%，理疗洗浴与娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.1%，其他占7.7%。
国外地热资源开发利用也受到了各国的重视，从1904年首次地热发电成功，地热能的商业性开发利用已有一个世纪历史。目前，美国、日本、意大利、冰岛、新西兰、印度、菲律宾等世界上地热资源丰富且开发利用好的国家，地热在整个国民经济中也已起到了一定作用。如冰岛全国87%供暖全部靠地熱，仅此一项每年可节约1.3亿美元。
3地热地质条件
3.1地质构造及地层岩性
本区在构造单元上属华北地块（I级）、鲁西地块（Ⅱ级）、鲁西南潜隆起区（Ⅲ级）、菏泽-兖州隆起（潜、断）的次一级构造单元巨野成武潜凹的北部。区内断裂主要有郓城断裂、曹县断裂和巨野断裂等，其中郓城断裂和曹县断裂为新近活动断裂，是良好的地热通道。
区域上多被第四系覆盖，地层由老到新主要为：寒武纪、奥陶纪、石炭二叠纪、侏罗白垩纪、古近纪、新近纪和第四系。
3.2水文地质条件
根据地下水时代埋藏条件和水力性质，本区分为第四系松散岩类孔隙潜水和浅层承压水。潜水和浅层承压水含水层的分布具有一定的规律性，从古河道到古河道间带含水层由较厚的单层，逐渐变为较薄的多层结构，含水颗粒由粗变细，且底板埋藏深度由深变浅。地下水流向主要受气象水文、地层和构造影响，自西向东运移出境。区内地下水的补给，主要来源于大气降水，黄河及黄河故道的侧渗补给。径流条件受地形因素的影响较为明显，区内地形坡度小，故水力坡度也小，地下水运动滞缓，水位浅。
3.3热储特征及埋藏条件
3.3.1热储特征
《地热资源地质勘察规范》（GB11615—2010）中关于地热资源温度分级规定：25-40℃为温水，40-60℃为温热水，60-90℃为热水。据此，区内地热资源为温热～热水型低温地热资源。根据地热水的赋存条件和水理性质，区内热储呈层状结构。
本区为奥灰层状热储。奥陶系马家沟组（OM） 岩性为一套纯灰岩和泥质灰岩、白云岩及白云质灰岩互层的组合，热储层厚度600～1000m。据该项目施工的DR1探采结合孔测井资料，含水层厚度率在11.80%左右，孔隙度为12.93%，渗透率为1.06×10-14m2，热储温度47.5℃。
本区热储埋藏深度适中，小于或近1500m，单井出水量40～200m3/h，井口水温40～65℃，局部可达70～80℃，水化学类型为SO4—Ca型。
3.3.2埋藏条件
本区奥陶系热储顶板埋深700～1300m，石炭二叠系、新近系、第四系共同组成热储盖层，盖层岩性由多层粘性土、砂性土、砂层、粘土岩、泥岩组成，隔热性能好，为良好的热储保温层。奥陶系灰岩经历构造运动，加上风化剥蚀和溶蚀作用，形成断裂、裂隙和破碎带。在奥陶系地层中，孔隙裂隙发育，是深层地热水体循环运移的通道，溶洞是奥灰岩溶裂隙储热的空间。区内热源主要是大地热流。区内水源除沉积地层沉积时保留下来的封存水和沉积水外，绝大部分为沉积地层形成后，大气降水垂直入渗经深部循环补给的地下水。
工作区热储层具有埋藏较深，水量丰富、水质清澈，水温较高等特点，具有很高的开发利用价值。
4地热资源计算与评价
4.1单井产能
本项目所施工的DR1井，严格按有关规范进行了产能测试，当水位降深为12.68m时，出水量为160.67m3/h，温度为47.5℃。涌水量、动水位稳定，产能测试结束38h后恢复到初始水位，恢复较快，说明热储层富水性较好，地热水的补给充分，径流条件良好。
4.2地热储量计算
本次工作依据施工的探采孔结合野外调查结果，按《地热资源地质勘查规范》（GB/T 11615—2010）的规定，采用热储法进行计算。
经计算，调查区内地热资源总量为14.317×1017J，折合标准煤48.85×106 t，热储中储存的水量QL为19.336×108m3；区内允许可采地热水资源量为4.906×106m3/a。经计算此地热田的产能为23122.33KW（可利用储量计算年限为100年），此地热田规模为中、低温中型地热田。
4.3地热水质量评价
DR1地热流体为腐蚀性水，锅垢很多，碳酸钙结垢中等。DR1地热流体对混凝土具有中腐蚀性，DR1地热流体中的Cl-对长期浸水环境的钢筋混凝土中的钢筋为微腐蚀性，对干湿交替环境的钢筋混凝土的钢筋为弱腐蚀性。
该地热流体中氟、锶达到矿水命名浓度，偏硅酸达到矿水浓度，可命名为氟水和锶水，具有较高的理疗价值和保健作用。
5结束语
郓城地热资源十分丰富，热水中含有多种对人体健康有益的微量元素，具有较高的理疗保健价值，而且水量大，分布广泛，越来越受到重视，可应用于多种行业。因此，应积极、合理开发利用地热资源，对郓城的城市发展将有重要意义。
参考文献
[1]李玲，李想.中国地热能源利用现状及发展前景[J].黑龙江科技信息.2011，26：11.
[2]林丽，郑秀华，等.地热能源利用现状及发展前景[J].资源与产业[J].2006，8（3）： 20-23.
[3]冷旭勇，白新飞等.山东省郓城县城市规划区地热资源普查报告[R].山东省第一地质矿产勘查院.
[关键词]地热资源 郓城 地热地质条件 评价
[中图分类号]P314 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-286-1
1前言
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地下10千米厚的一层，储热量就达1.05×1026焦耳，相当于9.95×1015标准煤所释放的热量[1]。地热能在世界很多地区应用相当广泛，郓城蕴藏着丰富的地热资源，地质构造条件、热储地质条件都比较有利，是开发地热资源的有利地段。加强对该地区地热资源勘查与开发，对促进该地区经济的发展具有深远意义。
2国内外地热资源开发利用现状
早在人类文明之初，世界上许多国家的人们就利用温泉洗浴和清洗衣物。在20世纪，地热能源首次被大规模开发利用于取暖、工业加工和发电[2]。
据史料记载，我国开发利用地热已有2000多年的悠久历史，是世界上利用地热资源较早的国家之一。早在公元前500～前600年的东周时代，孔子的弟子就有关于地热的记载。目前我国地热资源主要应用于高温地热发电、中低温地热直接利用和浅层地温能利用，其中中低温地热直接利用主要在地热供暖、理疗保健、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产、矿泉水生产等方面。在全国地热水利用方式中，供热采暖占18.0%，理疗洗浴与娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.1%，其他占7.7%。
国外地热资源开发利用也受到了各国的重视，从1904年首次地热发电成功，地热能的商业性开发利用已有一个世纪历史。目前，美国、日本、意大利、冰岛、新西兰、印度、菲律宾等世界上地热资源丰富且开发利用好的国家，地热在整个国民经济中也已起到了一定作用。如冰岛全国87%供暖全部靠地熱，仅此一项每年可节约1.3亿美元。
3地热地质条件
3.1地质构造及地层岩性
本区在构造单元上属华北地块（I级）、鲁西地块（Ⅱ级）、鲁西南潜隆起区（Ⅲ级）、菏泽-兖州隆起（潜、断）的次一级构造单元巨野成武潜凹的北部。区内断裂主要有郓城断裂、曹县断裂和巨野断裂等，其中郓城断裂和曹县断裂为新近活动断裂，是良好的地热通道。
区域上多被第四系覆盖，地层由老到新主要为：寒武纪、奥陶纪、石炭二叠纪、侏罗白垩纪、古近纪、新近纪和第四系。
3.2水文地质条件
根据地下水时代埋藏条件和水力性质，本区分为第四系松散岩类孔隙潜水和浅层承压水。潜水和浅层承压水含水层的分布具有一定的规律性，从古河道到古河道间带含水层由较厚的单层，逐渐变为较薄的多层结构，含水颗粒由粗变细，且底板埋藏深度由深变浅。地下水流向主要受气象水文、地层和构造影响，自西向东运移出境。区内地下水的补给，主要来源于大气降水，黄河及黄河故道的侧渗补给。径流条件受地形因素的影响较为明显，区内地形坡度小，故水力坡度也小，地下水运动滞缓，水位浅。
3.3热储特征及埋藏条件
3.3.1热储特征
《地热资源地质勘察规范》（GB11615—2010）中关于地热资源温度分级规定：25-40℃为温水，40-60℃为温热水，60-90℃为热水。据此，区内地热资源为温热～热水型低温地热资源。根据地热水的赋存条件和水理性质，区内热储呈层状结构。
本区为奥灰层状热储。奥陶系马家沟组（OM） 岩性为一套纯灰岩和泥质灰岩、白云岩及白云质灰岩互层的组合，热储层厚度600～1000m。据该项目施工的DR1探采结合孔测井资料，含水层厚度率在11.80%左右，孔隙度为12.93%，渗透率为1.06×10-14m2，热储温度47.5℃。
本区热储埋藏深度适中，小于或近1500m，单井出水量40～200m3/h，井口水温40～65℃，局部可达70～80℃，水化学类型为SO4—Ca型。
3.3.2埋藏条件
本区奥陶系热储顶板埋深700～1300m，石炭二叠系、新近系、第四系共同组成热储盖层，盖层岩性由多层粘性土、砂性土、砂层、粘土岩、泥岩组成，隔热性能好，为良好的热储保温层。奥陶系灰岩经历构造运动，加上风化剥蚀和溶蚀作用，形成断裂、裂隙和破碎带。在奥陶系地层中，孔隙裂隙发育，是深层地热水体循环运移的通道，溶洞是奥灰岩溶裂隙储热的空间。区内热源主要是大地热流。区内水源除沉积地层沉积时保留下来的封存水和沉积水外，绝大部分为沉积地层形成后，大气降水垂直入渗经深部循环补给的地下水。
工作区热储层具有埋藏较深，水量丰富、水质清澈，水温较高等特点，具有很高的开发利用价值。
4地热资源计算与评价
4.1单井产能
本项目所施工的DR1井，严格按有关规范进行了产能测试，当水位降深为12.68m时，出水量为160.67m3/h，温度为47.5℃。涌水量、动水位稳定，产能测试结束38h后恢复到初始水位，恢复较快，说明热储层富水性较好，地热水的补给充分，径流条件良好。
4.2地热储量计算
本次工作依据施工的探采孔结合野外调查结果，按《地热资源地质勘查规范》（GB/T 11615—2010）的规定，采用热储法进行计算。
经计算，调查区内地热资源总量为14.317×1017J，折合标准煤48.85×106 t，热储中储存的水量QL为19.336×108m3；区内允许可采地热水资源量为4.906×106m3/a。经计算此地热田的产能为23122.33KW（可利用储量计算年限为100年），此地热田规模为中、低温中型地热田。
4.3地热水质量评价
DR1地热流体为腐蚀性水，锅垢很多，碳酸钙结垢中等。DR1地热流体对混凝土具有中腐蚀性，DR1地热流体中的Cl-对长期浸水环境的钢筋混凝土中的钢筋为微腐蚀性，对干湿交替环境的钢筋混凝土的钢筋为弱腐蚀性。
该地热流体中氟、锶达到矿水命名浓度，偏硅酸达到矿水浓度，可命名为氟水和锶水，具有较高的理疗价值和保健作用。
5结束语
郓城地热资源十分丰富，热水中含有多种对人体健康有益的微量元素，具有较高的理疗保健价值，而且水量大，分布广泛，越来越受到重视，可应用于多种行业。因此，应积极、合理开发利用地热资源，对郓城的城市发展将有重要意义。
参考文献
[1]李玲，李想.中国地热能源利用现状及发展前景[J].黑龙江科技信息.2011，26：11.
[2]林丽，郑秀华，等.地热能源利用现状及发展前景[J].资源与产业[J].2006，8（3）： 20-23.
[3]冷旭勇，白新飞等.山东省郓城县城市规划区地热资源普查报告[R].山东省第一地质矿产勘查院.