内蒙古第七地质矿产勘查开发院内蒙古呼和浩特市010020
摘要：通过地温调查及物化遥感勘探资料的分析，推断脑木更地区存在地热异常带。热储层主要研究查区热储类型为层状，根据可控源探测成果解译及二维地震勘探成果解译，勘查区周围存在5条NNE向正断层，分别为F1-F5，实测井口水温为41℃。
关键词：地热；大地构造；地质条件；脑木更
1区域地热地质条件概述
1.1地层
研究区位于脑木更凹陷中部，凹陷中出露零星薄层第四系，其下为古近系、白垩系和侏罗系地层，沉积厚度较大。在收集资料中均揭露了第四系、新近系、古近系和白垩系地层，部分侏罗系地层；在收集的1：20万水文地质图中，研究区范围内大部分地面直接出露古近系地层，新近系地层缺失。区域地层由老至新叙述如下：
1.1.1侏罗系中下统（J1-2）
据本次地热井钻探岩芯、岩屑和测井等资料，在1481-2602.91m揭露侏罗系地层（未揭穿），该段地层大体分为二层：下部主要为细砾岩，灰褐色、棕褐色，砾状结构，基底式胶结；上部主要为泥岩，呈浅紫色、褐色、浅灰绿色和黑色等，泥状结构，呈现不同程度的绢云母化，部分地段含砾。该段地层变质较为严重。
1.1.2白垩系下统巴彦花组（K1b）
由区域地质资料可知，研究区白垩系地层为下统巴彦花组，岩性多为泥岩和砂砾岩互层，由灰色、灰绿色为主的泥岩，灰色、灰白色砂砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩夹煤层组成，局部夹有玄武岩、安山玢岩。
根据本次钻探取芯薄片鉴定结果，结合岩屑及测井解译资料，白垩系地层基本分为两部分，上部（664-1236m）主要为棕红色砂质泥岩、泥质砂岩互层，厚572m；下部（1236-1481m）为灰色、浅灰绿色中细粒石英砂岩，厚245m。
1.1.3古近系
由区域地质资料可知，勘查区古近系地层主要分为古新统、始新统和渐新统，岩性多为砂岩和泥岩互层。现将地层分述如下：
1）古新统脑木更组（E1n）
下部为棕红色、棕黄色泥岩夹薄层砂岩、砂砾岩；中部为灰白色、淡黄色砂岩与棕红色泥岩互层；上部为棕红色、棕黄色泥岩夹砂岩、砂砾岩。
2）始新统阿力乌苏组（E2al）
由浅黄色、灰白色石英砂岩、砾岩夹薄层泥岩组成。厚度一般不超过219m。同上覆渐新统脑岗代组地层呈平行不整合接触关系。
3）渐新统脑岗代组（E3ng）
灰白色砂砾岩为主，夹薄层泥岩。厚度一般不超过61m。
1.1.4第四系
由区域地质资料可知，第四系分布较为零散且厚度较小，主要为全新统风积层和冲湖积层。
1）全新统风积层（Q4eol）由浅黄色中细砂、细砂组成，一般厚5－20米。
2）全新统冲湖积层（Q4al+pl）由黄色、黄褐色中细砂和砂砾石组成。厚度一般小于5m。
2构造
根据可控源探测成果解译及二维地震勘探成果解译，勘查区周围存在5条NNE向正断层，分别为F1-F5。其中F1、F2、F3分布在脑木更凹陷的东南侧，F4、F5分布在脑木更凹陷的西北侧，5条断层控制了勘查区附近凹陷的基本形态，推测F3、F4应为脑木更凹陷两侧的主控制断层，地热田位于F3、F4断层间的凹陷内。
3地球物理特征
地面工作共采用了两种物探方法，分别是可控源音频大地电磁测深（CSAMT）和二维地震勘探。在研究区平行布置北西南东向的5条可控源音频大地电磁测深线，通过CSAMT，初步掌握了研究区内的凹陷特征，然后在凹陷内地热有利地段开展二维地震工作，进一步验证凹陷特征及构造分布情况。
3.1可控源音频大地电磁测深
整体上，研究区浅部古近系电阻率较低，在0-100Ω?m间；白垩系、侏罗系电阻率在100-200Ω?m间；电阻率高于200Ω?m，推测为古生界二叠系地层。但F3和F4断层间电阻率普遍低于其他地区，古近系地层电阻率小于40Ω?m，白垩系和侏罗系地层电阻率小于100Ω?m，推测由于F3和F4断层间为脑木更凹陷最深处，周边地下水都向这里汇聚，经过较长距离的径流，矿化度越来越高，相应的电阻率降低。
3.2二维地震
充分收集资料及本次地震解译资料综合分析，确定地震反射波之间的接触关系，目的层的层位和时间剖面上有效波的对应关系，结合区域地质规律和地震剖面特征进行层位标定，进行地震反射波的地质属性识别。该区主要沉积地层自上而下主要为：第四系、古近系、白垩系、侏罗系和古生界，对本区地震反射波的发育特征及形成机制进行分析，并结合地震时间剖面上主要标准反射波特征、接触关系及与地质层位的对应关系，主要反射波地质层位的确定及波组特征。
4地热地质条件
综合分析研究区内的地层、构造及地球物理特征，仅有可控源K5线对F4断层以北深部地质构造有所控制，控制精度较低，F4断层以北地区地热地质条件需进一步开展相应勘查工作进行论证。本次勘查成果对F4断层以南地区控制程度较高，下面将从热储层、盖层、热源及热流通道几个方面对该地区进行论述。
4.1热储层
区域构造、重力和航磁上反应，该地区凹陷基底较深，沉积厚度较大，层状热储条件较好，研究区内地层沉积呈盆状，经过地热井钻探验证，研究查区热储类型为层状。
分析地层厚度和电阻率变化情况，研究区内沿NW方向自两侧向中部地层沉积厚度逐渐增大，地层电阻率逐渐减小，在F3和F4断层间基底最深、地层沉积厚度最大。考虑研究区地层电阻率越低，越为富水，将F3和F4间且1000m深度处电阻率≤50Ω的区域作为地热地质条件较好区，依据测井资料和本次钻探抽水试验的验证，该地段热储层埋深主要集中在1500m内，为古近系和白垩系孔隙水，岩性以砂砾岩、泥质砂岩为主，含水层总厚度一般不超过98m，出水温度一般不超过40℃。
4.2热源及热流通道
勘查区热储呈层状，主要依靠地热增温，地热增温率约为3℃/100m。通道是指地下热水在静水压力作用下向上涌的断裂构造空间，勘查区共分布5条新生代断裂构造，均为脑木更凹陷形成时的控制构造，可能具有继承性，断距较小，倾角较缓，均小于67°。这5条断层可能沟通深部热源，使地下热水涌入热储层，得以利用。
5结论
1、地热田面积为31.68km2，主要热储层为侏罗系、白垩系和部分古近系砂岩和砂砾岩，共14层热储层，在465.2-2487.6m间，热储层厚度共计98m，地下热水类型为孔隙裂隙含水层，井底温度为83.7℃，平均地温梯度为2.97℃/100m；
2、该井地热流体pH值为7.11，总矿化度为26.81g/l，总硬度（以CaCO3计）为2.77g/l，水化学类型为Cl-Na型；地热水出孔温度41℃，属于低温地热资源的温热水。
参考文献
[1]陈墨香.华北地热[M].北京：科学出版社，1988，3-117.
[2]内蒙古自治区四子王旗脑木更地质公园地热资源预可行性勘查报告.