■胡智文 陈文华 肖志坚
(江西省地矿局赣南地质调查大队 江西赣州 341000)
南桥矿区地热储特征分析与地热资源评价
■胡智文 陈文华 肖志坚
(江西省地矿局赣南地质调查大队 江西赣州 341000)
南桥地热矿区有丰富的地热资源,可开采热水储量为2800m3/d。矿区地热水中富含多种对人体有益的矿物元素,可用于温泉疗养,产生环境与社会效应,本文根据南桥矿区地热地质条件,分析了矿区热储形态与地热水特征,对矿区地热资源开发进行综合评价。
南桥矿区地热储特征分析地热资源评价
研究区位于江西省寻乌县城南165°方向直距20km处。地理坐标介于:东经115°40′00″~115°42′00″,北纬24°48′30″~24°50′30″。行政区划隶属寻乌县南桥镇磷石背村辖内,东南与广东省平远县毗邻。区内地形波状起伏,山岭连绵,山脊走向多呈北东向,沟谷形态多呈“U”型,山坡自然坡度20~35°。植被发育,以松、杉、茅竹草本植物为主,覆盖率在60%以上。研究区位于亚热带季风型大陆性气候区。气候温暖湿润,雨量充沛。多年平均降水量1698mm,。其中4~6月降水量达750.08mm,占全年降水量的44.17%,为丰水期;
研究区区出露地层有:侏罗系上统鸡笼嶂组、白垩系上统赣州组及第四系全新统。
(1)震旦系上统老虎塘组(Z2L)分布于矿区南东,由硅质岩、硅质板岩、巨厚层状变余长石石英砂岩、二云母砂岩组成。有不同程度的混合岩化。厚度220m。与白垩系上统赣州组地层呈断裂接触。
(2)侏罗系上统鸡笼嶂组(J3j)分布于矿区北、西侧,以流纹斑岩、晶屑熔结凝灰岩为主。
(3)白垩系上统赣州组(K2g)分布于矿区南东侧。
(4)第四系(Q4al)主要分布于青龙河沿岸河谷区。上部为亚粘土、亚砂土、粉细砂土,下部为砂砾卵石层,厚度2~12.10m。
矿区地下水类型主要有:松散岩类孔隙水、红层碎屑岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水和断层脉状水等四种类型。
(1)松散岩类孔隙水分布于青龙河沿岸河谷区,含水层由第四系全新统冲积砂砾卵石组成,厚度1.6~3.00m上覆2~8m亚粘土、粉质粘土、粉砂土层,水力性质为潜水,含水贫乏,单位涌水量一般小于0.1L/s·m。
(2)红层碎屑岩类裂隙赋存于白垩系上统赣州组砂岩、砂砾岩的裂隙孔隙中,水力性质为潜水或承压水,单井涌水量0.63m3/d。
(3)基岩裂隙水赋存于侏罗系上统鸡笼嶂组火山碎屑岩、酸性熔岩及燕山早期侵入花岗岩、花岗斑岩等基岩裂隙中。
(4)断层脉状水主要贮存于F1、F2、F3、F4等断裂带及其旁侧,由于地应力作用的影响,断裂带内构造裂隙发育,岩石破碎,为矿区地下水的贮存和运移提供了良好的空间。
研究区位于寻乌东西向复合构造带东部,与河源-邵武新华厦系隆起褶皱带交接复合部位。在长期的地质发展史中,经历过多次构造变动,地质构造复杂,岩浆活动强烈。断裂构造十分发育,主要有东西向、北北东向、北东向三组,且成带出现,相互切割。其中三南-寻乌东西向构造带控制了侏罗世火山岩的分布。河源-邵武北北东向断裂,为区域深大断裂,控制着留车红层盆地的发展。该断裂是一条晚近活动性断裂,以其规模大、延伸长、切割深、活动时间长、至今仍在活动为特点。沿带有多处地震震中和地热泉水出露,对区域地热水的形成与分布起控制作用。
矿区地下热水温度40~56℃,属低温温热矿水。热储主要由近东西向、北北东向断裂破碎含水带组成,其形态受近东西向、北北东向断裂构造的影响和控制,呈近东西向带状树枝状分布,规模较小。矿区东部东西长约500m,南北宽约150~250m,面积0.10km2。矿区西部东西长约700m,南北宽约100~200m。热储盖层厚度31.51~112.06m,主要由侏罗系上统、白垩系上统碎屑岩类及第四系全新统冲洪积相松散堆积层组成.矿区地下热水除接受大气降水补给外,还接受青龙河地表水补给,热储地下热水补给来源充沛。
矿区东部热储呈近东西向带状分布,位于近东西向(F4)与北北东向(F3、F2)断裂构造复合部位。地应力集中,岩石破碎,地下裂隙系统发育畅通,为地下热水的聚集、贮存及运移提供了良好的空间。断裂破碎含水带岩性为碎裂岩,厚度28.29~178.37,原岩为侏罗系上统晶屑凝灰岩。裂隙发育,岩石破碎,含水丰富,可视为同一含水体。热储最高温度156℃,最大热水循环深度2630m,能利用储量计算年限为100年,为小型低温温热矿水。矿区东部所推荐的2800m3/d可开采热水储量、2.517×108Mj常年可利用的地下热能量。按开采适宜区分类为适宜开采区。热水中HCO3-1834.37mg/L、H2SiO3178.97mg/ L、逸出气体含量396mg/L、SO42-300mg/L、溶解性总固体3134.93mg/ L、F-7.20mg/L,此外,地热流体中还含有锂、锶等对人体健康有益的微量元素,地热流体可直接用于医疗、理疗沐浴,直接利用处理后排放。
(1)南桥地热矿区,位于寻乌县南桥镇磷石背村,交通便利,区位优势优越,周边旅游地质资源丰富,具极佳的开发利用价值。
(2)南桥地热矿区东部,位于近东西向断裂(F4)与北北东向断裂(F2、F3)构造复合部位,受东西向与北北东向断裂构造的影响和控制
(3)热储呈近东西向带状分布,勘查类型为Ⅱ-2型。地下热水补给来源除接受大气降水补给外,还接受青龙河地表水的渗入补给,地下水补给来源充沛。热储盖层岩性为侏罗系上统、白垩系上统碎屑岩开采权益保护半径2.5km。
(4)矿区周边旅游地质资源丰富,区位优势优越,矿区地热水适用于旅游、度假、沐浴和理疗等方面,潜质很大。
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P314[文献码]B
1000-405X(2015)-11-6-1
胡智文(1975~),男,毕业于东华理工大学,助理岩土工程师,研究方向为地质灾害勘查,治理,设计,评估。