羊八井地热田地热地质条件及其对超临界地热资源勘探的启示

摘要

随着能源结构调整以及“双碳”目标的推进,高温地热资源,尤其是超临界地热资源的勘探已成为地热学研究的焦点。羊八井地热田作为我国目前已知具有最高温度(329.8℃)的地热田,其是否存在超临界地热资源是一个关键问题。为此,通过综合梳理羊八井地热田的地热地质条件,分析地热田地热流体的来源及其演化过程,多方法评估限定地热田的储层温度,明确地热田的热源属性和特征,建立了超临界地热资源的流体C—He同位素指标体系,并评价其对超临界地热资源勘探的启示。研究结果表明:①羊八井地热田高CO_(2)含量与海相碳酸盐岩和变质沉积物的热成因脱碳有关,He主要来源于地壳中的放射性衰变,岩浆挥发份占比不到3%;②羊八井地热田至少有3个储层,第3个储层是地热母流体的来源,温度约为320℃,第2个储层的温度约为250±10℃,第1个储层的温度为150±15℃;③羊八井地热田深部存在岩浆房,距离地表15~20 km,为该地热田高温地热提供热源;④羊八井地热田的岩浆房为花岗质岩浆,埋深较大而体积较小,与世界上已探明的超临界地热资源的地热田在物质来源、热源特性等方面具有显著差异。结论认为:①羊八井地热田不具备形成超临界地热资源的地热地质条件;②该项研究成果从地热地质角度建立的超临界地热资源判别体系对我国超临界地热资源的勘探具有重要的启示意义。