苏南现代化建设示范区现今地温场特征及影响因素

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.095

摘要/Abstract

摘要：

苏南现代化建设示范区隶属于下扬子陆块,区内主要包含有苏北坳陷、中部隆起、苏南坳陷、南通—太湖隆起等构造单元。通过分析该区39口地热井测温数据并结合前人的研究成果,对研究区地温梯度、深部地温和大地热流分布特征进行剖析,并分析地温场的主要影响因素包括地质构造、岩石热导率、盖层厚度和火山岩体。结果表明苏南地区地温梯度范围为14.9~26.5 ℃/km,平均值为21.3 ℃/km,大地热流值介于51.0~73.5 mW/m²之间,平均值为64.2 mW/m²;研究区地温梯度、深部地温和大地热流分布均表现出凹凸分布的特征,隆起区高于坳陷区,钻孔存在地温梯度分段现象,热导率高的地层地温梯度较热导率低的地层小。

关键词: 苏南现代化建设示范区, 现今地温场, 地温梯度, 大地热流, 热导率

Abstract:

The South Jiangsu Modernization Demonstrative Area belongs to the Lower Yangtze region. The study area includes mainly four lower-order structural units: the Northern Jiangsu Depression, the Central Uplift, the Southern Jiangsu Depression, and the Nantong-Taihu Uplift. Distribution characteristics of the local geothermal gradient, the deep ground temperature and the terrestrial heat flow were analyzed based on the temperature data of 39 geothermal wells and previous published data. The results show that the present geothermal gradient ranges from 14.9 to 26.5 ℃/km (average 21.3 ℃/km). The present terrestrial heat flow values range from 51.0 to 73.5 mW/m² (average 64.2 mW/m²). Factors affecting the present geothermal field were further explored, including geological structure, thermal conductivity, caprock thickness and volcanic body. The depression area has lower geothermal gradient than the uplift area, and the deep ground temperature and the terrestrial heat flow exhibit the same characteristics. Vertically, the geothermal system is characterized by segmentation. Geothermal gradient of the strata with high thermal conductivity is smaller than that of the strata with low thermal conductivity.

Key words: South Jiangsu Modernization Demonstrative Area, current geothermal field, geothermal gradient, terrestrial heat flow, thermal conductivity

中图分类号:

P314.2

杨露梅, 邝荣禧, 郭慧, 左丽琼, 苟富刚, 许书刚, 张硕. 苏南现代化建设示范区现今地温场特征及影响因素[J]. 现代地质, 2023, 37(04): 954-962.

YANG Lumei, KUANG Rongxi, GUO Hui, ZUO Liqiong, GOU Fugang, XU Shugang, ZHANG Shuo. Current Geothermal Field of the South Jiangsu Modernization Demonstrative Area and Its Influencing Factors[J]. Geoscience, 2023, 37(04): 954-962.

图/表 13

参考文献 21

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编号	测温井段(m)	地温梯度(℃/km)	编号	测温井段(m)	地温梯度(℃/km)
恐龙园RCXK-1井	100~2008	21.40	沙家浜RCS1井	100~2755	23.40
溧阳天目湖RLT1井	100~2500	18.00	昆承湖RCSK1井	300~2400	22.70
溧阳南山花园RLND1井	100~1776	18.70	吴中RWZ1井	25~1825	25.80
溧阳大石山井	100~2000	23.70	临湖RWL1井	10~1100	26.50
谷里井	300~1945	21.90	金庭RWJ4	50~1500	19.00
佛手湖井	100~1600	15.60	石湖地热井	100~1610	17.80
圌山RZC-1	100~1230	22.30	苏州胥口RSX1井	200~1600	20.50
丹徒驸马庄RZD-1	100~1881	18.60	苏州高新RGN1井	100~1600	25.70
圌山RZC-2	945~2000	16.30	通安RGX1井	550~999	20.30
扬中西北部RYY1	0~2021	21.40	浒墅关RGD1井	100~1650	21.40
羊尖RX1井	0~1593	24.90	苏州通安2井	300~1400	17.80
鸿山RWH1井	110~2000	20.40	吴江地热3井	300~2990	26.40
太湖新城RWBT1井	310~2500	21.90	桃源	400~2295	20.00
宜兴芳桥RYF1井	900~2010	22.00	张家港香山	50~2300	20.70
宜兴横山水库RYHS1井	250~2000	20.90	挚山	50~2000	23.40
宜兴元上RYYS1井	50~2490	14.90	双山岛	10~2490	22.90
宜兴湖滏RYH1井	220~1980	19.30	高淳井	1000~2500	23.80
宜兴东岭水库	50~2608	17.00	奶山RLN1井	100~3295	24.30
西张RZ1井	200~1260	24.60	句容郭庄RGG1井	100~2800	24.90
梅李DR-1井	200~2500	19.10

编号	测温井段(m)	地温梯度(℃/km)	编号	测温井段(m)	地温梯度(℃/km)
恐龙园RCXK-1井	100~2008	21.40	沙家浜RCS1井	100~2755	23.40
溧阳天目湖RLT1井	100~2500	18.00	昆承湖RCSK1井	300~2400	22.70
溧阳南山花园RLND1井	100~1776	18.70	吴中RWZ1井	25~1825	25.80
溧阳大石山井	100~2000	23.70	临湖RWL1井	10~1100	26.50
谷里井	300~1945	21.90	金庭RWJ4	50~1500	19.00
佛手湖井	100~1600	15.60	石湖地热井	100~1610	17.80
圌山RZC-1	100~1230	22.30	苏州胥口RSX1井	200~1600	20.50
丹徒驸马庄RZD-1	100~1881	18.60	苏州高新RGN1井	100~1600	25.70
圌山RZC-2	945~2000	16.30	通安RGX1井	550~999	20.30
扬中西北部RYY1	0~2021	21.40	浒墅关RGD1井	100~1650	21.40
羊尖RX1井	0~1593	24.90	苏州通安2井	300~1400	17.80
鸿山RWH1井	110~2000	20.40	吴江地热3井	300~2990	26.40
太湖新城RWBT1井	310~2500	21.90	桃源	400~2295	20.00
宜兴芳桥RYF1井	900~2010	22.00	张家港香山	50~2300	20.70
宜兴横山水库RYHS1井	250~2000	20.90	挚山	50~2000	23.40
宜兴元上RYYS1井	50~2490	14.90	双山岛	10~2490	22.90
宜兴湖滏RYH1井	220~1980	19.30	高淳井	1000~2500	23.80
宜兴东岭水库	50~2608	17.00	奶山RLN1井	100~3295	24.30
西张RZ1井	200~1260	24.60	句容郭庄RGG1井	100~2800	24.90
梅李DR-1井	200~2500	19.10

井点	大地热流值 (mW/m²)	数据来源	井点	大地热流值 (mW/m²)	数据来源
NANJING	63.5	文献[2]	ZS1	62.3	文献[2]
D66(南京)	71.0	文献[11]	A102	48.1	文献[2]
J22(金坛)	55.0	文献[2]	S73	62.2	文献[2]
N1(镇江)	67.3	文献[2]	N4	72.8	文献[2]
MC2(宜兴)	73.5	文献[2]	SC1	53.6	文献[2]
BAO-1 (句容)	71.9	文献[2]	AN1	76.0	文献[2]
W2(无锡)	51.0	文献[2]	NC2	57.6	文献[2]
江苏句容	69.3	文献[12]	SH	64.0	文献[2]
江苏句容	67.3	文献[12]	江苏真18	64.0	文献[12]
江苏武进	51.5	文献[12]	江苏真86	53.6	文献[12]
江苏江阴	69.3	文献[12]	江苏	74.7	文献[12]
江苏宜兴	60.1	文献[12]

井点	大地热流值 (mW/m²)	数据来源	井点	大地热流值 (mW/m²)	数据来源
NANJING	63.5	文献[2]	ZS1	62.3	文献[2]
D66(南京)	71.0	文献[11]	A102	48.1	文献[2]
J22(金坛)	55.0	文献[2]	S73	62.2	文献[2]
N1(镇江)	67.3	文献[2]	N4	72.8	文献[2]
MC2(宜兴)	73.5	文献[2]	SC1	53.6	文献[2]
BAO-1 (句容)	71.9	文献[2]	AN1	76.0	文献[2]
W2(无锡)	51.0	文献[2]	NC2	57.6	文献[2]
江苏句容	69.3	文献[12]	SH	64.0	文献[2]
江苏句容	67.3	文献[12]	江苏真18	64.0	文献[12]
江苏武进	51.5	文献[12]	江苏真86	53.6	文献[12]
江苏江阴	69.3	文献[12]	江苏	74.7	文献[12]
江苏宜兴	60.1	文献[12]

年代地层	地层	代号	热导率 (W·m^-1·K^-1)	总数量 (个)
第四系	东台群	Q	1.6	87
新近系	盐城群	N	1.7	16
古近系	三垛组	E₃s	1.5	11
	戴南组	E₂d	2.4	10
	阜宁群	E₄f	1.9	5
		E₃f	2.6	8
		E₂f	2.4	8
		E₁f	2.5	8
白垩系	泰州组	K₂t	2.6	5
	赤山组	K₂c	1.5	6
	浦口组	K₂p	2.4	18
		K₁	2.7	2
侏罗系		J	3.9	5
三叠系		T	3.1	23
二叠系	大隆组	P₂d	2.9	10
	龙潭组	P₂l	2.7	16
	栖霞组	P₁q	3.2	23
石炭系	船山组	C₃c	3.3	9
	黄龙组	C₂h	3.4	13
	和州组	C₁h	3.2	4
	老虎洞组	C₁l	5.7	3
	高骊山组	C₁g	3.9	6
泥盆系	五通组	D₃w	4.5	11
泥盆系		D₁₊₂	4.1	4
志留系	茅山组	S₂m¹	8.0	1
	坟头组	S₂f	4.1	18
	高家边组	S₁g	3.3	20
奥陶系		O	3.6	18
寒武系	观音台组	_?3g	3.3	2
	炮台山组	_?3p	4.7	13
	幕府山组	_?3m	4.6	2
震旦系	灯影组	Z₂d	6.1	6
	黄墟组	Z₂h	2.6	4
	莲沱组	Z₁l	3.8	1
新元古界	锦屏组	Pt₃j	3.2	39
中元古界	埤城岩群	Pt₂p	3.4	18