1 緒論

1.1 研究背景和意義

我國環(huán)境問題十分嚴峻，大氣污染等問題已嚴重影響到人民的生活和生產(chǎn)，京津冀地區(qū)尤為突出。社會發(fā)展離不開能源支持，減少化石能源的使用，尋找更多的潔凈能源勢在必行。而地熱資源因其綠色環(huán)保、可持續(xù)性強（受季節(jié)、氣候、晝夜等自然條件影響較小），其潛在開發(fā)利用價值被越來越多的人關(guān)注。

地熱流體是指地球內(nèi)部以流體形式存在的地熱資源，它是儲存于地球內(nèi)部的一種巨大的能源，也是一種清潔的能源。由于化石能源的長期開發(fā)利用，環(huán)境污染問題日益嚴峻，而地熱資源的開發(fā)利用對于踐行建設生態(tài)環(huán)保型城市具有較強的推動作用。

目前，針對淺部熱儲開展了大量地質(zhì)勘查工作，對淺部地質(zhì)、水文地質(zhì)條件有了較為深刻的認識，而對深部熱儲的賦存特征研究不足。究其原因，深部鉆探勘查風險大、成本高是深部地熱開發(fā)的最大障礙，致使深部熱儲研究程度較低，也是阻礙地熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。

為了推動我省深部地熱資源開發(fā)利用，河北省煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊對河北省中部平原滄縣臺拱帶進行了大量的大地電磁測深工作，在對深部地熱資源研究和潛力評估的基礎上，成功完成了京津冀首個深部熱儲參數(shù)孔，孔深4025.82m，取得深部溫度場一系列物性參數(shù)。初步了解研究區(qū)內(nèi)深部地熱資源的空間分布狀況，了解了施工區(qū)斷裂構(gòu)造的賦存狀況；查明了參數(shù)孔4km以淺的地層層序；揭穿了薊縣系地層，終孔層位為長城系高于莊組，發(fā)現(xiàn)了長城系中溫熱儲層，4004.93m溫度達107.56℃，出口水溫103.50℃，可以廣泛應用于發(fā)電、供暖、養(yǎng)殖、洗浴等。

深部地熱流體通常蘊含著豐富的地質(zhì)作用信息，其地球化學特征能夠反映深部水—巖—氣反應等重要地質(zhì)作用及過程。通過構(gòu)造特征和水文地球化學特征，可以深入研究熱儲資源的形成機理。華北地區(qū)深部地熱系統(tǒng)成藏機制尚不清楚，如4km以深的高溫型地熱系統(tǒng)形成機理尚不完善，故在華北地區(qū)選擇典型地熱田進行研究具有較強的現(xiàn)實意義。

獻縣地熱田位于河北滄縣臺拱帶，研究表明該區(qū)域地熱田地熱資源豐富，地熱流體溫度較高。地熱流體的水文地球化學、氣體地球化學及同位素地球化學指標蘊含著有關(guān)深部地質(zhì)環(huán)境豐富的信息，是了解地熱流體系統(tǒng)的重要方法，也是地熱能勘查過程中研究地下熱儲的最為經(jīng)濟有效的手段之一。因此，利用地熱流體攜帶的信息，間接了解深部熱儲溫度、巖石特性、地熱流體運動過程所發(fā)生的物理化學過程，經(jīng)過與深部熱儲的地球物理探測結(jié)果和極少量鉆孔直接揭露結(jié)果的佐證，加強對深部地熱系統(tǒng)水文地球化學過程及成因模式的認識，為指導后期地熱資源的開發(fā)利用提供基礎參考依據(jù)，對推動我省乃至全國地熱資源的開發(fā)利用，增強能源保障能力，促進節(jié)能減排，積極應對全球氣候變化具有十分重要的意義。