1 绪论

1.1 研究背景和意义

我国环境问题十分严峻，大气污染等问题已严重影响到人民的生活和生产，京津冀地区尤为突出。社会发展离不开能源支持，减少化石能源的使用，寻找更多的洁净能源势在必行。而地热资源因其绿色环保、可持续性强（受季节、气候、昼夜等自然条件影响较小），其潜在开发利用价值被越来越多的人关注。

地热流体是指地球内部以流体形式存在的地热资源，它是储存于地球内部的一种巨大的能源，也是一种清洁的能源。由于化石能源的长期开发利用，环境污染问题日益严峻，而地热资源的开发利用对于践行建设生态环保型城市具有较强的推动作用。

目前，针对浅部热储开展了大量地质勘查工作，对浅部地质、水文地质条件有了较为深刻的认识，而对深部热储的赋存特征研究不足。究其原因，深部钻探勘查风险大、成本高是深部地热开发的最大障碍，致使深部热储研究程度较低，也是阻碍地热发电产业发展的主要因素。

为了推动我省深部地热资源开发利用，河北省煤田地质局水文地质队对河北省中部平原沧县台拱带进行了大量的大地电磁测深工作，在对深部地热资源研究和潜力评估的基础上，成功完成了京津冀首个深部热储参数孔，孔深4025.82m，取得深部温度场一系列物性参数。初步了解研究区内深部地热资源的空间分布状况，了解了施工区断裂构造的赋存状况；查明了参数孔4km以浅的地层层序；揭穿了蓟县系地层，终孔层位为长城系高于庄组，发现了长城系中温热储层，4004.93m温度达107.56℃，出口水温103.50℃，可以广泛应用于发电、供暖、养殖、洗浴等。

深部地热流体通常蕴含着丰富的地质作用信息，其地球化学特征能够反映深部水—岩—气反应等重要地质作用及过程。通过构造特征和水文地球化学特征，可以深入研究热储资源的形成机理。华北地区深部地热系统成藏机制尚不清楚，如4km以深的高温型地热系统形成机理尚不完善，故在华北地区选择典型地热田进行研究具有较强的现实意义。

献县地热田位于河北沧县台拱带，研究表明该区域地热田地热资源丰富，地热流体温度较高。地热流体的水文地球化学、气体地球化学及同位素地球化学指标蕴含着有关深部地质环境丰富的信息，是了解地热流体系统的重要方法，也是地热能勘查过程中研究地下热储的最为经济有效的手段之一。因此，利用地热流体携带的信息，间接了解深部热储温度、岩石特性、地热流体运动过程所发生的物理化学过程，经过与深部热储的地球物理探测结果和极少量钻孔直接揭露结果的佐证，加强对深部地热系统水文地球化学过程及成因模式的认识，为指导后期地热资源的开发利用提供基础参考依据，对推动我省乃至全国地热资源的开发利用，增强能源保障能力，促进节能减排，积极应对全球气候变化具有十分重要的意义。