摘要
郑州地热位于郑州~开封沉积盆地埋藏型地热田的西南部,地热类型以沉积盆地型(传导型)为主,热储类型为层状热储。地热资源的形成与分布,主要受区内构造和基岩埋藏深度的控制。区内控热构造均为开启性的张性正断层,它们在某种程度上成为深部地下热水对流、运移和富集的通道。郑州市区基岩埋藏深度起伏较大,自西南向东北向逐渐增大。基岩顶面埋深的差异,构成了市区东北部埋藏较深的地热优于市区其它地带的重要原因之一。 根据目前地热井开采深度和热储埋藏深度,郑州市区地热划分了三个热储层。浅层热储包括下古生界热储和新近系热储,其中下古生界热储分布于郭小寨断裂西南,岩性为石炭系、奥陶系、寒武系灰岩、页岩、泥岩,厚度较大,灰岩岩溶发育;新近系热储分布于郭小寨断裂与尖岗断裂之间,顶板埋深从西南向东北向逐渐增大,由90 m到100 m,热储厚度80~100 m。深层热储为新近系热储,分布于尖岗断裂东北,其顶板埋深一般在350~450 m,底板埋深500~800 m。超深层热储包括新近系热储和中生界热储。新近系热水层组埋藏深度为800~1200 m,中生界热储埋藏深度为1800~2650 m,热储厚度大于1800 m。 郑州市区热储温度(沉积盆地)在垂向上表现为随深度增加逐渐递增,一般在2.6~3.5℃/100m,平均在3℃/100m左右。地热水化学成份的变化主要受水~岩作用(主要是化学作用)的控制。在平面上,从补给区向排泄区过渡,溶滤作用逐渐减弱,而浓缩作用逐渐增强,地下热水的水化学类型由简单到复杂;在垂向上,浅部以溶滤用作为主,深部以浓缩作用为主,热水的水化学类型由复杂到简单。 根据郑州市区地下热流系统的特征,分别建立了市区地热概念模型,采用静储量法对断裂型热储地热水量计算和评价、采用侧向径流补给法和均匀布井法对沉积盆地型热储地热水量计算和评价;地热能计算用热储体积法、回采系数法和可采热水量换算法。参照有关规范,本次对深层、超深层地下热水进行了地热流体质量评价。 郑州市地下水源热泵、地埋管热泵均适宜区总面积为784.47km2,主要分布在京广铁路以东地区、郑东新区的黄河冲积平原和中原区、高新区的黄土塬间平原大部地区;地埋管热泵适宜区总面积为116.23 km2,主要分布在北郊黄河滩区地下水水源区、西部黄土塬间平原、北部黄土台塬;地下水源热泵、地埋管热泵均不适宜区总面积为110.53 km2,主要分布在市区西南部的马寨、侯寨黄土台塬一带。 根据郑州市区地热资源分布及开发利用情况,将州市区地热资源保护分区划分为重点保护区、一般保护区、鼓励开发区。