贵州平里河地区热水沉积成矿

刘玉泉

(贵州有色金属和核工业地质勘查局物化探总队)

贵州平里河地区热水沉积成矿

刘玉泉

(贵州有色金属和核工业地质勘查局物化探总队)

通过对贵州平里河地区的地热水沉积成矿进行探讨，分析该地区的曹渡河支流—打贵河地热水所属区域地质构造特征、地热地质条件以及地热资源的成因，估算地热资源量，为开发利用该地区的地热资源提供参考。

地热水 沉积成矿 地热地质条件 控热构造 地热资源

自20世纪60年代至今，关于地热水沉积成矿的研究成果较多，根据贵州平里河地区相关资料，对该地区的地热水沉积成矿进行详细分析，为该地区热水沉积成矿的勘查工作提供依据。

1 区域地质成矿现状

勘查区处于扬子准地台黔南台陷贵定SN向构造变形区的中南部，区域构造骨架以EW向排列的隔槽式褶皱为特征[1]。勘查区恰处于西关背斜近轴部的打贵河一带，地热温泉点的形成与出露受背斜控制明显。 断裂构造以近SN—NNE向的逆断层为主，其次为NE、NW向2组扭性断层。近SN向断层与该区地热水形成关系密切。

2 地热水成矿条件

(1)导热构造[2]。地热泉出露于西关背斜核部、南北向逆断层F1下盘。热源主要来自于地壳深部的热传导，F1断层出露规模较大，切割较深，为区内地下水深循环热传导提供了有利条件，西关背斜为形成封闭的热储构造创造了有利条件。根据我国地热分类，勘查区属于隆起断裂型成因。

(2)热储单元。根据区内地表地层出露情况，该区分布的祥摆组、汤粑沟组等以碎屑岩为主的地层应为相对隔热保温层，其下的革老河组、尧梭组、望城坡组、独山组鸡窝寨段等以碳酸盐岩为主的地层应为热储层，它们共同构成一个储集单元。其下的独山组宋家桥段砂页岩-鸡泡段灰岩，邦寨组砂岩-龙洞水组灰岩等分别组成下部储集单元。第I储集单元热储层厚500～1 672 m，根据Eh4大地电磁深成果推断，在打贵河下寨及中寨一带地下200～1 700 m处存在一个相对较高的电阻率层，分析认为该区第I储热层厚度接近最大厚度。

(3)盖层条件。区内热储构造的隔热盖层为旧司组、祥摆组及汤粑沟组砂页岩、硅质岩、石英砂岩及灰岩，厚631～1 080 m，保温隔热性能较好。

(4)补给水源。地热水补给水源的根本源头是大气降水，由于区内存在隔水隔热层，因此直接的补给水源来源较远。从大范围来看，在勘查区以南有2股地表水流来自F1断层西侧：①通州河，流至丹平寨接近断层F1时注入地下，地表流长大于9 km，消水口标高914 m，高于地热泉出口标高约100 m，此后该股水源未找到出口；②通州镇以南直距约5 km的翁岗河，经翁岗往南东至下寨(F1断层西侧)注入地下，地表流长约4 km，该股水流注入地下后也未找到出口。该2股地表水为区内地下热水的主要补给源，总流量在1 000 m3/d以上。

3 地热水地质特征

3.1 地热构造分析

区域构造骨架为近SN向的隔槽式褶皱和断层。褶皱由紧密的复向斜和宽缓的复背斜相间排列。工作区处于西关背斜近轴部的打贵河一带，地热温泉点的形成与出露受背斜控制明显。断裂构造以近SN—NNE向的逆断层为主，其次为NE、NW向2组扭性断层。地热泉出露于西关背斜核部、SN向F1断层上盘。热源主要来自于地壳深部的热传导，F1逆断层出露规模较大，切割较深，为该区的地下水深循环热传导提供了有利条件，西关背斜为形成封闭的热储构造创造了有利条件。地壳深部的热能沿断裂带迅速向上释放，其传导上来的高地热能与潜水含水层的热水发生了热能量交换，引起水体膨胀并沿断裂带向上涌出地表形成中—低温热泉。

3.2 低温温泉的形成机制

(1)热源。区内填图资料和区域地质资料显示，工作区处于西关背斜近轴部的打贵河一带，地热温泉点的形成与出露受背斜控制明显。F1断层为晚近纪区域性活动深大断裂。热量来源于深部较均一的热流在向地壳浅部传输过程中进行再分配。在导热的深大断裂近于SN向F1断裂的作用下，地下热水在一定的深度范围内以对流的形式存在，热传递以传导和对流的形式同时出现，与F1断裂伴生的近EW向的F2断裂联通了深部热源与热储层，构成了热能储存和运移的空间及通道，使深部热水在相对较浅的部位集中。

(2)输热通道。区内发育的一条区域性大断裂切穿了石炭系的所有地层及部分泥盆系地层，为地下热水循环提供了良好的通道，其中F1断裂的输热效果最为明显，该断裂的存在有利于热流上移及地下水深循环。因此，该区温热水为深循环热水型。

(3)热储层。根据区内地表地层出露情况，区内分布的祥摆组(C1x)、汤粑沟组(C1t)等以碎屑岩为主的相对隔热保温层部分被剥蚀，无法对其下的革老河组(D3g)至独山组鸡窝寨段(D2djw)等以碳酸盐岩为主的地层起到隔热保温的效果。而其下的独山组宋家桥段碎屑岩度较大，对下伏岩层含水层鸡泡段封闭良好，具有良好的保温隔水性能，为相对隔热保温层。

4 地热水沉积成矿钻孔施工

对平里河地区曹渡河水系的上游支流打贵河地热水资源进行深井钻探，目的是获得该地区地热资源的地质特征，查明该地区热储、盖层、导水及控热构造的情况，并获得该地区一定深度内地热水的水温、水量及水质等水文地质资料。通过地温测量，提取了地下深部地温的温度异常,计算出该地区的地温梯度，预测成井后底部的温度，在以测区为中心进行井中地温测量和地面测线测量。地面测量时首先采用洛阳铲打孔，然后放进探头进行读数，至读数稳定,读取仪器上的温度值。与此同时，利用瞬变、直流电测深、地震勘探方法查明区内的隐伏断裂构造、地层属性及厚度、断层断距及产状，分析可知，该区具有地热传导、对流、热储水条件和运移良好通道等地热资源赋存条件。地温测量提供了异常位置，为地热水的勘探施工提供了深部地球物理信息。

根据1∶10 000地热水水文地质调查，该地区的面积为24 km2。重点勘查F1断层的出露位置、产出

特征、水热蚀变特征和各地层岩性的分布与产状。在地球化学勘查中，应做好2个方面的工作：①地热化探测量，测量区域面积为24 km2，按500 m×500 m网度采取土壤B层样品，分析汞、砷、锑、铋等元素，研究地热异常的范围和分布特征；②地球化学测量，测量区域面积为26 km2(包括测区以南2股河水消水口一带)，系统采集地表水样、地下水样和地热泉水样进行化验分析，平均按2点/km2计，约采样54件。

地热地球物理勘查面积为24 km2，所使用的方法包括高精度磁测、大地电磁测深和RaA测氡，研究此处是否存在隐伏的岩浆岩体，隐伏断裂构造，地热异常范围、产出形态以及热储基底起伏情况。其中高精度磁测和RaA测氡按1∶2.5万进行施测；大地电磁测深按500 m×500 m网度布置，共测15条线，每条测线布置9个测点(155#、160#、165#测线中间 1 km加密)，共189个测点。大致圈定了地热异常范围、热储体空间分布、热储体基底起伏及隐伏断裂的空间展布情况，大致查明了一定深度范围内是否存在隐伏火成岩体。

对打贵河温泉附近的160#、165#测线进行了可控源音频大地电磁测深工作，2条测线相互平行，测线方位90°，2条测线分别长4 km，线距250 m，点距500 m。由于165#测线恰好经过温泉出露点，所以对该2条测线的中间段进行了50 m点距的加密测量，其中160#测线加密段为1 950～2 550 m，165#测线加密段为1 850～2 650 m，共实测测深点98个。通过平里河地区地热水资源勘查，布置探采结合井一个，预期在打贵河一带可探获一个小型中—低温地热田，可提供400 m3/d，40～50 ℃的地热水为当地居民使用。

5 结 语

通过1∶10 000水文工程地质环境调查，获得水文点53个，大致了解了勘查区主要含水层和隔水层的岩性、分布、厚度以及区内的水文地质条件。通过分析区内地热水成矿条件、地质特征，并介绍了钻孔施工情况，为该地区寻找地热水提供参考。

[1] 赵振华，涂光炽.中国超大型矿床[M].北京: 科学出版社，2003.

[2] 肖荣阁，张汉城，陈卉泉，等.热水沉积岩及矿物岩石标志[J].地学前缘，2001(4)：379-385.

2015-04-27)

刘玉泉(1979—)，男，工程师，558000 贵州省黔南面依族苗族自治州都匀市。