郯庐断裂带及邻区地热场特征 温泉形成因素及气体组成- 天然气工业.PDF

地 质 勘 探 　　　　　　　　　　　　　　　　天 　然 　气 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　　　2000 年 11 月 郯庐断裂带及邻区地热场特征 、 温泉形成因素及气体组成 陶士振 刘德良 　　 ( 中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院) ( 中国科学技术大学) 　　陶士振等. 郯庐断裂带及邻区地热场特征 、温泉形成因素及气体组成. 天然气工业 ,2000 ;20 (6) :42～47 摘 　要 　本文运用构造动力学 、地热学和地球化学的原理和方法分析了中国东部地热场特征 、温泉形成的控 制因素及气体组成特征 。中国东部地热场具有地域性或分带性的特点 ,其中郯庐断裂带是一高地热活动带 ,这与 其所处的大地构造部位和印支运动以来的构造事件密切相关 。郯庐断裂带及邻区温泉的发育取决于地质热源体 ( 的存在 、区域构造 、断裂和地下水循环状况 、基底和盖层岩石热导率等 。温泉中气体成分以N 2 为主 多数在 90 %以 ) 上 ,CO2 含量变化较大 ,多数在 1. 00 %以下 ,CH4 和 He 的含量均小于 1. 00 % ,Ar 多数为 1. 00 %～1. 50 % , H2 含 13 18 ( ) δ ( ) δ 量较低 0 . 1 % 。C 、O 同位素组成变化较大 , C = - 2 1. 33 ‰～ - 6 . 02 ‰ PDB , O = 8. 85 ‰～38. 95 ‰ ( SMOW) ,但两者具有较好的相关性 。结果表明温泉气具有多组分 、多来源的特征 ,其成因和组成特征决定于现今 中国东部的构造应力场及郯庐断裂的活动性质 。 主题词 　东 　地热能 　断裂带 　天然气 　郯庐 　　中生代以来中国东部大地构造格局发生了根本 性的变化 ,扬子陆块和华北陆块持续会聚及后期库 拉 —太平洋板块对中国东部大陆的俯冲作用 , 因而 在中国东部造成特提斯构造 —热体制逐步减弱而滨 太平洋构造 —热体制逐步增强 。在此过程中 ,郯庐 断裂应运而生 ,并经历了复杂的演化过程 ,成为印支 运动以来主宰中国东部地质发展脉络的巨型构造 。 在断裂带及其影响范围内构造运动 、岩浆作用和水 ( ) 热活动强烈 ,温泉及天然气较发育 见图 1 。 郯庐断裂的活动及其对地热场的影响 中新生代以来 ,我国东部濒临太平洋地区广泛 发育着一个规模巨大 、活动强烈的北东 —北北东向 构造体系 。郯庐断裂带属于西太平洋活动大陆边缘 图 1 　郯庐断裂带及邻区温泉分布图 内侧上的一条主干断裂 ,也是中国东部一条巨型断 裂 。它北起佳木斯以北 ,经过郯城 、庐江 ,南至宿松 , 热机制的演化 、地幔流体的涡旋运动和斜向蠕动流 向南减弱 , 断续出现 。它初始于扬子板块与华北板 变 、上地幔的隆拗及地幔热的扩张和散失等深部地 块相互作用 ,后来的发展主要受欧亚板块与库拉 — 质作用与郯庐断裂成生和演化相辅相成 。 太平洋板块相互作用制约 ,之后印度板块与欧亚板 古生代末 —中侏罗世 ,经过古生代板块构造旋 块的碰撞也对其产生影响 。同时 ,壳幔相互作用及 回解体的中国大陆再度聚敛在一起 ,形成一个完整 ( ) 国家计委“九五”攻关项 目 96 - 110