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长白山作为弧后复合型火山机构位于华北板块北缘,受太平洋板块持续俯冲影响,至今仍在活动,为地热的形成提供了良好的先决条件。由于研究区内大面积玄武岩覆盖,使得对内部构造特征及地层分布认识不清,阻碍了地热资源的开发。本研究以长白山地区地热系统为研究对象,通过分析构造背景、深部结构、地热流体地化特征,结合野外实测剖面,弄清了研究区构造分区及其内部地层分布特征,进一步完善了地热资源形成机理,为该地区地热资源合理勘探开发提供理论支撑。研究区发育3期断裂构造,按时间顺序依次发育东西向张性断裂、北东向压扭性断裂及北西向张扭性断裂,同时发育3条深大断裂,地热温泉主要出露于张性断裂及其交汇处。依据野外露头及新钻的3口地热井发现地下热储主要为断裂破碎带、中生代碎屑岩和古生代碳酸盐岩。受新构造作用影响,地层切割较重,使得热储分布呈现出碎块状,内在联系不强。但其上部盖层整体发育较好,特别是玄武岩覆盖区,其整体厚度在5-1500m之间,为良好的隔绝地层。在和龙地块和龙岗地块拼合的背景下,受新生代火山作用,研究区内整体可以划分为3个不同的地热地质分区,内部的新生代火山区、中部的沉积盆地区和外部的基岩出露区。新生代火山区和基岩出露区电性结构分层性不明显,而沉积盆地区电性结构分层性明显,多为四元和五元电性。文中结合地球物理及露头特征首次建立了不同构造区地热地质结构特征,以期更好的约束长白山地区地热资源形成机理。研究区地热水补给主要为大气降水补给,出露温泉水温在25℃-82℃,受下部岩浆气体及上部地层淋虑作用,结合B/Cl比、Piper及schoeller图解发现火山区和沉积盆地区地热水变化趋势相似,主要为HCO3-Na型水,其B/Cl比低于常规火山岩B/Cl,结合前人的气体分析结果,认为其受到火山气体混入影响作用;而基岩出露区地热水和其周边的岩溶水特征相似,地热离子浓度低,推测其为岩溶水补给,B/Cl比也显示出一定的火山气体影响,推测它的形成主要为火山气体加热作用。最终以地热地质结构模型为基础,结合地热流体地化分析建立了不同地质分区内地热成因模式图。依据热储特征,将研究区地热划分为3类:带状火山型、层状盆地型和带状构造型。依据抽水实验及分析提取了合理的水文地质参数,运用“热储法”计算了不同地热田的地热资源量,火山区地热资源量最好,东岗盆地内最差。依据温度异常反演、米地温特征及地球物理特征对长白山地热系统进行了有利区预测,提出5个有利远景区,以期为下步地热资源合理开发提供理论指导。