红格地热水资源找矿前景分析

雍章弟，张树文



红格地热水资源找矿前景分析

雍章弟1，张树文2

（1.攀枝花市国土资源局，四川 攀枝花 617000；2.四川省冶金地质勘查局六○一大队，四川 攀枝花 6017027）

通过对昔格达断裂带和箐门口断裂带附近施工的勘查井地下水水量、气味、水温分析，认为带硫磺味的地下热水赋存在于箐门口断裂带附近的华力西期-印支期的岩浆岩和前震旦系会理群变质岩地段。昔格达断裂上盘为震旦系灰岩，白云岩互层，有丰富地下水，但昔格达断裂带构造运动的热能量交换不能满足所有地下水温度大幅加温的热能量，因此热能有可能还有来自地壳更深处的岩浆，而昔格达断裂则是热源的通道。

地热；昔格达断裂；导热构造；红格

将红格镇打造成康养、旅游、休闲小镇的开发建设已经列入攀枝花市重点工程项目，为充分发挥红格地区温泉资源优势，提升康养、旅游、休闲小镇品牌，需进一步加大红格开发区地热资源勘探，助力攀枝花康养+发展。

红格地区沿昔格达断裂带、箐门口断裂带附勘查井施工成果分析，得出寻找带硫磺味的温泉靶区应是箐门口断裂破碎带；西侧不宜超过井6，东侧可到达炳山菁断裂带，北侧不宜超过310省道公路；勘探钻孔宜选在地层岩性为晋宁—印支期的岩浆岩地段和前震旦系会理群变质岩地段；昔格达断裂带可按地热梯度方法进行地下热水勘探。

1 沉积岩及岩性岩

红格温泉区内分布有岩浆岩、沉积岩和变质岩均有[1]，受地质构造的控制，出露地层岩性分布及特征由老至新简述如下：

1）前震旦系会理群（Ptlh），主要为力马河组和通安组上部，厚度1 300~3 200m，岩性为石英岩、千枚岩、变质砂岩夹钙质板岩、粉砂质板岩及硅质板岩等，主要分布于箐门口断裂以南地段。

2）震旦系观音崖组（Zbg），灰白色页岩与灰岩，白云岩互层，下部为灰白色石英砂岩及含砾长石英砂岩，厚500~900m，主要分布在昔格达北东侧山体。

3）震旦系灯影组（Zbd），为一套镁质碳酸盐类沉积，主要岩性为灰色厚层—块状白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩组成，局部地段夹少量紫红、灰绿色页岩，厚度400~1 000m，地表溶沟、溶槽、溶蚀空洞发育，其中充填红粘土。主要分布在310省道以北山体地段，呈南北向展布。

4）昔格达组（NQx），广泛分布于小昔格达断层以西地段，岩性主要为灰黄、灰白、灰绿色页岩、灰质泥岩、细砂岩和粉砂岩的互层，不整合于老地层或侵入岩之上，岩石成岩性较差，具有明显的层理，厚度为200 m余。

5）第四系（Q），为全新统松散堆积，主要分布于崖羊河沟谷，以冲洪积、残坡积为主，为砂卵石，砂质粘土，粘质砂土等，厚度10~20 m余。

6）岩浆岩，自早元古代以来，该区有多期岩浆活动，主要有华力西期-印支期花岗岩(γ43-γ51)；时代不明花岗岩(γ)。岩浆岩体总体呈南北向展布，在区域上与南北向断裂带的展布大体一致。华力西期-印支期花岗岩、花岗闪长岩主要分布于柄山箐断裂以东段及柄山箐以北，呈南北向展布；另有时代不明花岗岩在菁门口断裂南侧呈南北向分布。

研究区地质及水井分布示意图

2 构造特征

1）南北向昔格达断裂F1，为川滇南北断裂带中的磨盘山-绿汁江断裂中段，于九道沟(新九)以北分为东西两支，向南经昔格达、红格至拉鲊以南，区内长150km，是攀枝花区内规模最大、地震活动最强的断裂。总体走向呈南北，倾向时东时西，倾角一般50°～70°，局部地段达85°，为压性断裂。该断裂切割了前震旦纪至中生代地层，局部地段在昔格达组和全新世地层中有迹象。破碎带宽度一般在1～5m，局部达30～80m。区内该断裂被昔格达地层覆盖。

2）南北向炳山菁断层F2，在老温泉东侧约4km处南北向延伸，长度约30km，倾向西，倾角50°～65°，破碎带宽度5～20m，西盘（上盘）地层为前震旦系会理群（Ptlh）、震旦系观音崖组（Zbg）、震旦系灯影组（Zbd），下盘为花岗岩、花岗闪长岩，箐门口断裂东段与炳山箐断裂交汇。

3）南北向昔格达分支断层F3，北侧在红格与昔格达断层相交，南侧在鱼鲊与昔格达断层相交，倾向西，倾角70°～82°，碎带宽度1～5m。地下水在与箐门口断裂接触段略带硫磺味。

4）南北向断层F4，位于昔格达北侧的昔格达断裂东侧山体中，倾向东，倾角40°左右。

5）东西向箐门口断裂F5，东自炳山箐断裂，经箐门口，西至昔格达断裂，为东西走向正断层。东段出露3.2km，两侧岩石破碎，岩石挤压弯曲和矿物有压扁现象；西段被第四系冲积层掩盖，断层带宽5～20m，倾向北，倾角84°左右。沿断裂有温泉出露，老温泉井、箐门口温泉均在此断裂带上。

3 红格地区地下热水勘查简况

该区1993～2013年共施工了7口水井（图），基本情况是：

1）井1：1993年12月红格八社施工，井深86m，水温28℃，含水层为震旦系灯影组白云质灰岩，水井最大涌水量800m3/d。

2）井2：1994年施工，井深260m，水温32℃，含水层也为震旦系灯影组白云质灰岩，水量280m3/d。

3）井3：1998年施工供水井，井深160m，含水层为震旦系灯影组（Zbd）白云质灰岩，水温28℃，水量1200m3/d。

4）井4：2003年施工，井深100.3m。该井各段岩性为：

0～20.6m主要为漂卵石夹粘土，漂、卵石含量约占50％～60％，粒径为5～40cm。漂卵石成分以白云岩、花岗岩为主，孔隙间由砂、粘性土充填，随深度增加，粘土含量增高。该层上部透水，含有孔隙潜水，地下水由河流渗透补给，因下部漂卵石土孔隙由粘性土充填，透水性弱，为相对的隔水层。

20.6～38.5m为强风化花岗岩，厚17.85m，粗粒结构。岩石蚀变作用强烈，普遍绿泥石化，裂隙发育，裂隙多为粘土充填，透水性较差，属隔水层。

38.5～86.7m为门口断层破碎带，厚度48.20m，灰白色，岩芯极为破碎，以碎块状为主，岩心采取率极低，平均为12.5%。花岗岩岩石蚀变强裂，见挤压擦痕和蚀变现象，裂隙面见有硫酸胶体沉淀物，钻孔揭露进入该层后，孔内水位上升，钻具温度增高，在孔口硫磺气味增强，该层为供水井含水层，地下水位承压水，水头高度为36.3m。

86.8～100.3m为微风化花岗岩，厚度13.50m，岩心较完整，岩芯采取率86.2%，裂隙不发育，不透水亦不含水，为隔水底板。

该井成井后进行抽水试验，降深5.3m时，涌水量为727m3/d，出水温度56℃，含水层为箐门口断裂带，目前温泉井仍在正常使用。供水井原井位定在该井北侧20m处，施工100m，揭露强风化、中等风化及微风化花岗岩，裂隙较发育，闭合状，裂隙面见有硫酸胶体沉淀物，岩石整体较完整，未见断层破碎带，抽水试验水量70m3/d，水温50℃，施工过程中在孔口可闻到硫磺气味，因水量不满足合同要求，经分析，井4最终移动至现在水井位置施工。

5）井5：2004年施工，井深180m，水温32℃，含水层为震旦系灯影组（Zbd）白云质灰岩，抽水试验最大涌水量560m3/d。

6）井6：2005年施工，井深436.9m，勘查井地层结构及水文特征如下：

0.0～11.8m：冲积漂卵石和砂土。漂卵为砂岩、花岗岩、灰岩、白云岩等，含量约65%。漂卵孔隙间充填砂泥质。该段本段含孔隙潜水，赋存于第四系冲积漂卵石土孔隙中，透水性强，富水性好。

11.8～50.6m：白云岩，见闭合裂隙，裂面有褐色水锈，其中46.90～50.60m段为溶洞，溶洞内为含白云岩角砾的粉质粘土充填，不含水，本段透水性差，含水量弱，可视为相对隔水层。

照片1 含花岗岩块体岩芯

照片2 含花岗岩块体擦痕轴夹角

照片3 花岗岩块体及擦痕

照片4 断层角砾

照片5 断层角砾及擦痕

照片6 340m 以下段完整岩芯

50.6～197.0m：灰岩、白云岩互层，裂隙较发育，裂面有褐色水蚀锈斑，102.0～124.1m段为溶洞(溶隙)，钻进至本段时冲洗液变清，含水。

197.0～290.0m：灰岩、白云岩互层，破碎，可见溶蚀空洞，所取出的岩芯中见光滑擦痕，并混有花岗岩块体，擦痕轴夹角10°～15°之间，推测为箐门口断裂破碎带，该段含有地下水，在孔口可闻到轻微的硫磺味道。岩芯见照片1、2、3。

290.0～340.6m：白云岩，破碎而且钻孔取芯率很低，白云岩中可见2cm大小溶蚀孔洞，可见断层角砾及擦痕，擦痕裂面轴夹角多在35°～45°之间，推测为昔格达断裂带，含有地下水。岩芯见照片5、6。

340.6～436.9m：白云岩，裂隙不发育，透水性差，含水量弱，可视为相对隔水底板。岩芯见照片6。

勘查井在197.0～340.60m段揭穿F5箐门口断裂和F1昔格达断裂破碎带，为含水层。其中197.0～290.0m段箐门口断裂带混有花岗岩块体，340.6～436.9m段为白云岩，裂隙不发育，透水性差，含水量弱，可视为相对隔水底板。

物探测量井内水温：孔深100m，水温30.6 C°，200m，水温33.7 C°，100～200m段地温梯度3.1℃/100m；300m，水温40C°，200～300m段地温梯度6.3℃/100m；420m时水温仅有43C°，300～420m段地温梯度2.5℃/100m。

井7：2012年在昔格达龙潭西侧施工一口温泉勘查井，井深102m，水温38.5℃，含水层为震旦系灯影组（Zbd）白云质灰岩，最大涌水量870m3/d。

4 热矿水形成原因

4.1 传统认识

前人研究分析认为：红格地区地质构造处于著名的康滇地轴构造域内，为川滇南北向构造带中部与青藏“歹字型构造体系复合部位”。该地域自古生代以来一直处于隆起状态，以南北向构造为主，前震旦系的结晶基底广为裸露，岩浆岩分布广，构造形变强烈，断裂发育。据四川省地矿局和地震局最新研究资料，一些南北向主干断裂以影响到上地幔，现今时期仍处于强烈活动状态，应力集中，地震频繁，是地球深部热载物质源源向上溢出的主要窗口，也是地下水进行水热活动的良好通道。昔格达断裂为区域性深断裂带，受昔格达断裂影响，使地层倒转、褶皱加剧、岩石破碎和产生动力变质、地震活动明显（如1955年9月23日鱼鲊沿此断裂带发生过M=6.75级地震和2008年8月30日M=6.1级地震，等震线呈明显的南北走向，震中就在鱼鲊一带）；大泉、温泉沿断裂带分布明显，如昔格达泉、大龙塘泉、鱼鲊热水塘温泉（水温55℃）等。

沿昔格达断裂带东侧及邻区出露的震旦系灯影组和观音岩组的白云质灰岩、灰质白云岩和白云岩，岩溶发育，岩溶水丰富，为非热水。昔格达断裂为地热的控热、控水、导水构造，地热水的热源来自于现今仍处于强烈活动阶段的昔格达断裂带深部，活动断裂不断产生摩擦热，在强大的地应力作用下，地壳深处乃至于上地幔的热气、沿断裂破碎带上升，在上升到一定高度时，热物质与碳酸盐岩地层中地下水运移进入断层带的岩溶水进行混合、热交换，在热交换的过程中，同时又再进行离子交换、吸附等化学反应，生成热矿水。

4.2 红格片区热水形成原因

通过1993年至2012年红格片区7口水井资料分析，水井1、2、3、5、7水井井位在昔格达断裂附近，含水层均为震旦系灯影组（Zbd）白云质灰岩，单井水量260m3~1 200m3/d，地下水温度均未超过40℃，无硫磺味，地温梯度小于4℃/100m。

2003年红格老温泉宾馆井4施工井深100.3m，含水层是箐门口断层破碎带，含水层深度38.5～86.7m，为承压含水层，断层破碎带顶底板分别是强风化花岗岩，微风化花岗岩，构成相对的隔水层，地下水硫磺味强烈，水温56℃，不遵循地温梯度增加规律。

2005年勘查井6揭穿了箐门口断裂破碎带和昔格达断裂破碎带，箐门口断裂带中见花岗岩块体，水中略带硫磺味；井内水地下水温度测量，100～200m段地温梯度3.1℃/100m；200～300m段地温梯度6.3℃/100m；300～420m段地温梯度2.5℃/100m。从地温梯度变化可知，200～300m段正是箐门口断裂带，箐门口断裂带以上段地温梯度3.1℃/100m，穿过箐门口断裂带以下的昔格达断裂带地温梯度2.5℃/100m，箐门口断裂带上下段地下水温度基本遵循地温梯度增加规律，而箐门口断裂带内地下水温度增加不遵循地温梯度增加规律。

作者不否认昔格达断裂为红格地区地热的控热、控水、导水构造观点，因在昔格达断裂带沿线均有温泉出露，如米易观音温泉，井口溢出水温42℃左右，昔格达村温泉38℃，鱼鲊热水塘温泉水温55℃。前2个温泉均在断层破碎带处出露，含水层均为震旦系灯影组（Zbd）地层，鱼鲊热水塘温泉在柄山箐断层与昔格达断层交汇处，含水层岩性为前震旦系石英岩。虽然昔格达断裂带为导水、导热构造，但震旦系灯影组白云岩中地下水丰富，断裂带的热能量交换不能满足所有地下水温度大幅加温的能量。箐门口断裂带与昔格达断裂一样也是红格地区导水、导热构造，东西走向的箐门口断裂带切穿大面积的华力西期-印支期和未知的花岗岩地层，地下水热能来源为深部岩浆热液活动产生，并沿箐门口断裂带富集和传导，将地下水大幅加温形成高温热水。

5 红格片区温泉勘探建议

1）在红格片区寻找带有硫磺味道，温度超过40℃的地下水，靶区应是箐门口断裂破碎带；西侧不宜超过井6，东侧可到达炳山菁断裂带，北侧不宜超过310省道公路；勘探钻孔宜选在地层岩性为华力西期-印支期的岩浆岩地段和前震旦系会理群变质岩地段。

2）在箐门口断裂与昔格达断裂交汇地段及昔格达断裂带分布有震旦系地层地段，可按地温梯度增加的原理寻找地下热水。

[1] 《中华人民共和国区域水文地质普查报告》（1:20万永仁幅），中国人民解放军○○九三一部队，1978；6-18.

[2] 《红格八社Ⅰ#供水管井施工说明书》，四川省蜀通岩土工程公司，1993.

[3] 《干沟村Ⅰ#勘查井施工说明书》，四川省蜀通岩土工程公司，1994.

[4] 《红格温泉有限公司供水Ⅱ#管井施工说明书》，四川省冶金地质勘查局六○一大队，2003.

[5] 《攀枝花市红格温泉旅游度假开发区医疗热矿泉水水文地质勘察孔竣工报告》，四川省冶金地质勘查局六○一大队，2005.

[6] 《攀枝花市红格开发区地热水资源勘探项目昔格达热泉医疗热矿水水源评价报告》，四川省蜀通岩土工程公司，2013.

Genetic Mechanism and Prospecting For Geothermal Water Resources in Hongge

YONG Zhang-di1ZHANG Shu-wen2

(1-Panzhihua Bureau of Land and Resources, Panzhihua, Sichuan 617000; 2-No.601 Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Panzhihua, Sichuan 6017027)

Geothermal water in Hongge occurs in metamorphic rock of the Pre-Sinian Huili Group and Hercynian-Indo-Sinian magmatic rock nearby the Qingmenkou fracture zone on the basis of the data on underground water from exploration wells nearby the Xigeda and Qingmenkou fracture zones. Sinian alternating beds of limestone with dolomite consisting of hanging wall of the Xigeda fracture zone are rich in underground water. All of thermal energy can come from both the Xigeda fracture zone and deep magma. The Xigeda fracture zone may be tunnel of thermal source.

geotherm; Xigeda fracture; thermal tunnel; Hongge

2018-03-21

雍章弟（1987-），女，云南曲靖人，工程师，主要从事固体矿产资源勘查、岩土工程勘察设计、地质灾害治理及水文地质勘查工作

P618.1

A

1006-0995（2018）02-0212-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.02.007