1、地球科学 Earth Sciencehttp:/第 48 卷 第 3期2 0 2 3 年 3 月Vol.48 No.3Mar.2 0 2 3https:/doi.org/10.3799/dqkx.2022.314浙江省大地热流及其地热资源意义毛官辉1，张立勇1，陈俊兵2，吕清2，彭鹏2，韦毅11.浙江省工程勘察设计院集团有限公司，浙江宁波 3150122.浙江省水文地质工程地质大队，浙江宁波 315012摘要：为深入了解浙江区域地热背景，本文整理了浙江 53眼中深层地热井的连续测温资料，并实测、收集相关岩石热导率数据 110组，最终筛选并计算了 23个新的大地热流值，取值区间在 61.787.
2、9 mW/m2，平均值 73.7 mW/m2，高于全国均值.结果表明，在北东向和北西向深大断裂的控制下，形成了浙东北嘉兴慈溪宁波、浙西南遂昌兰溪浦江高热流值地热单元和浙中安吉新昌温岭低热流值地热单元.上述地热单元的分布与浙江莫霍面、居里面等地壳结构的特征面分布特征基本一致，与浙江大型白垩纪断陷盆地和新生代沉积盆地在空间上吻合度较高，与现代地壳运动和构造活动性密切相关.关键词：大地热流；传导型；对流型；地温梯度；热导率；地热系统；地热能.中图分类号：P612 文章编号：1000-2383(2023)03-1030-10 收稿日期：2022-04-26Terrestrial Heat Flow i
3、n Zhejiang Province and Its Significance of Geothermal ResourcesMao Guanhui1，Zhang Liyong1，Chen Junbing2，L Qing2，Peng Peng2，Wei Yi11.Zhejiang Engineering Survey and Design Institute Group Co.Ltd.，Ningbo 315012，China2.Zhejiang Hydrogeological Engineering Geological Brigade，Ningbo 315012，ChinaAbstract
4、:In order to deeply understand the regional geothermal background in Zhejiang,the continuous temperature measurement data of 53 deep geothermal wells in Zhejiang are sorted out,and 110 groups of related rock thermal conductivity data are measured and collected.Finally,23 new terrestrial heat flow va
5、lues are screened and calculated,with an average 73.7 mW/m2 of 61.7 87.9 mW/m2,which is higher than the national average.The results show that controlled by NE-trending and NW-trending deep faults,there are Jiaxing-Cixi-Ningbo high heat flow geothermal unit in northeast Zhejiang,Suichang-Lanxi-Pujia
6、ng high heat flow geothermal unit in southwestern Zhejiang and Anji-Xinchang-Wenling low heat flow geothermal unit in central Zhejiang.The distribution of the above geothermal units is highly consistent with that of large Cretaceous faulted basins and Cenozoic sedimentary basins,and the analysis may
7、 be closely related to modern crustal movement and tectonic activity.Key words:terrestrial heat flow;conductivity;convection;geothermal gradient;thermal conductivity;the geothermal system;geothermal energy.大地热流是反映地热背景的主要参数，是开展地热地质工作的基础.大地热流在数值上等于单位面积、单位时间内由地表散发到大气中的热量，它比地温梯度更能确切地反映一个地区的热状态.基金项目：浙江省地
8、质专项资金项目（No.2018010）;中国科学院学部咨询评议项目（No.2020DX03B007）.作者简介：毛官辉（1985-），男，高级工程师，主要从事地热资源勘查评价与开发研究.ORCID：0000000347091424.Email：引用格式：毛官辉，张立勇，陈俊兵，吕清，彭鹏，韦毅，2023.浙江省大地热流及其地热资源意义.地球科学，48（3）：1030-1039.Citation：Mao Guanhui，Zhang Liyong，Chen Junbing，L Qing，Peng Peng，Wei Yi，2023.Terrestrial Heat Flow in Zhejiang
9、Province and Its Significance of Geothermal Resources.Earth Science，48（3）：1030-1039.第 3 期毛官辉等：浙江省大地热流及其地热资源意义全国现有 1 230 个实测大地热流数据（含海域）（胡圣标等，2001；姜光政等，2016）.浙江在此方面研究程度较低，一直沿用 1992年中国科学院与浙江石油勘探处合作开展的浙江大地热流测量工作成果，大地热流数据点仅 29个（阮万才等，1994）.本文系统收集了浙江 2010 年以来施工的地热井（72 眼）的测温成果资料（53 组）、浅层地温调 查 评 价 项 目 成 果 资
10、料、补 充 测 试 了 典 型 岩 石类 型 热 导 率 31 组，在 对 收 集 和 实 测 数 据 进 行 筛选、校正和质量评定的基础上，新增大地热流值等数据 23 组，并进行了数据质量评估，充实了浙江 大 地 热 流 数 据 库 和 浙 江 省 大 地 热 流 值.在 此基 础 上，结 合 浙 江 省 居 里 面（何 长 友，1987）及地 质 构 造 研 究（孔 祥 儒 等，1995）成 果，对 浙 江省 寻 找 中 深 层 地 热 资 源 的 方 向 进 行 了 探 讨.1 深部热背景 地表热流值分布与地幔热流在上导过程中因地层结构不同而发生热流再分配有关，也与高放射性地质体、岩浆活
11、动等高热流背景有关，通常以地幔热流和放射性生热为主（旷健等，2020）.浙江省岩石圈的相关研究结果表明，浙江整体地壳厚度变化具有西厚东薄的趋势，在浙西北区域（扬子板块）厚约 37.7 km，浙东南区域（华南褶皱系）厚约 31 km.居里面由浙西北向浙东南亦自深变浅.莫霍面、居里面的变化与深部构造、岩浆活动及深大断裂密切相关，全省被江山绍兴拼合带、温州镇海深断裂带分隔成三块，呈现明显的块断性，奠定了我省深部热结构的基础.岩 浆 与 火 山 作 用 也 是 影 响 区 域 热 背 景 的重 要 条 件 之 一（张 森 琦 等，2021）.浙 江 火 山 与岩 浆 活 动 强 烈，全 省 范 围 内
12、 分 布 有 10 个 岩 浆房，但 以 中 生 代 时 期 为 主，距 今 最 近 一 次 火 山活 动 发 生 在 250 万 年 前，已 和 周 围 地 层 温 度 达到 了 平 衡，对 现 今 的 地 热 热 源 影 响 不 大.岩石生热率是影响大地热流的另一主要因素，浙江暂无系统研究成果，但根据李海亭（2015）对浙江干热岩的研究，浙东南地区高于浙西北地区.总体而言，浙江地区无特殊的局部强放射性高热岩体，无近期岩浆活动和火山活动的高温岩浆热源；在正常或略为偏高的大地热流背景值的基础上，地热水沿岩石孔隙或深大断裂径流过程中，将岩层中的热流“收集”起来，形成热水和温水.深部热 水 在 上
13、 涌 通 道 的 浅 部 形 成 局 部 热 流 异 常，其温 度 的 高 低 主 要 取 决 于 地 下 水 的 循 环 深 度，在成 因 上 多 属 于 板 块 内 部 基 岩 裂 隙 深 循 环 对 流型 的 水 热 系 统（徐 梓 矿 等，2021）.研 究 浙 江 省大 地 热 流 的 分 布 及 其 与 地 质 构 造 环 境 的 关 系是 浙 江 地 热 资 源 勘 查 的 重 要 手 段 之 一.2 钻孔测温数据 2.1数据筛选地 热 增 温 模 式 主 要 分 为 传 导 型 和 对 流 型.传 导 型 即 不 受 地 下 水 垂 向 对 流 的 影 响，以 正 常的 地 温
14、 梯 度 线 性（或 分 段 线 性）增 温 的 模 式；对流型指钻孔全孔或部分井段受到地下水上涌或下 渗 的 影 响 产 生 非 线 性 增 温 的 模 式.传 导 型 地热井的连续稳态测温数据是大地热流研究的前提条件（何丽娟等，2001；徐明等，2010；徐明等，2011；李卫卫等，2014；胡圣标和黄少鹏，2015）.在本次研究中主要结合温度深度曲线形态及实际钻孔的结构、岩性特征进行科学的区分和筛选.理论上，全孔岩性均一的情况下，传导型地热井测温曲线为直线型，实际在不同深度会出现因岩性变化而导致的地温梯度分段线性特征，这种岩性变化引起的分段线性不会对地温场的研究产生干扰.据胡圣标和黄少鹏
15、（2015）的研究成果，受地下水对流等影响的测温曲线，可呈现多种形态（图1）：（1）地下水水头高的自流井表现为“三角型”测温曲线特征，不能用于大地热流计算；（2）地下水水头较高的非自流井表现为某一段测温曲线的“上凸型”，一般不用于大地热流计算；（3）地下水水头低的地热井表现为突变的左偏拐角形态，该类型若对流段浅，对深部温度影响小可取深部温度数据进行研究，否则不能用于计算.另 外，本 次 研 究 表 明，部 分 地 热 井 井 温 曲线 的 变 化 和 井 结 构 有 关，固 井 段 和 裸 孔 段 在短 时 间 未 达 到 热 平 衡 的 情 况 下，固 井 材 料 会产 生 类 似 岩 性
16、的 变 化.本次共收集 53组钻孔测温数据，均为成井结束24 h 后采用测井仪进行连续测温的成果，钻孔测温深度在 8003 200 m 之间，均为非稳态测温.测温数据曲线表明，多数钻孔的测温曲线属传导型，其温度深度曲线或者全井段线性或者分段线性或近底段呈线性，处理后可用于地温场的研究，部分钻孔受地下水活动（热对流）影响较大，不适宜用作地1031第 48 卷地球科学 http:/温场研究.本次按照地级市进行了逐一的统计、分类，最终得出地热井测温曲线的类型，并对测温数据质量进行评价、筛选.筛选原则如下：（1）有智能数字测井系统连续的测温数据；（2）测温曲线形态接近直线型，没有明显由地下水对流引起的波动；（3）井深较深，浅部受地下水对流影响，深部无影响的测温曲线.在此基础上选择高质量的测温数据 23组进行后期的研究和计算，具体见图 2图 5.2.2数据处理稳 态 的 测 温 数 据 是 决 定 大 地 热 流 计 算 可 信度 的 关 键 因 素.由 于 孔 内 温 度 受 钻 探 的 影 响，必须在停钻后相当长时间才能达到平衡时的稳态 温 度.据 胡 圣 标 和 黄 少 鹏（2015）：稳
