江西省大余县张屋场地热水勘查成果分析

钟名星 许小燕 李志杰

江西省核工业地质局二六四大队 江西 赣州 341000

1 勘查区地热地质特征

工作区位于江西省大余县以西约28公里处，该行政区划隶属大余县内良乡管辖，乡道横贯工作区，交通便利。大地构造位置上，工作区属于华夏板块南岭东段隆起带罗霄-诸广隆起(江西省地质矿产勘查开发局，2017)。

1.1 矿区地质特征

1.1.1 地形地貌 工作区为低山丘陵地貌，地形标高357.0～525.0m，相对高差约168.0m，自然坡度28～42°，局部达46°，山坡植被发育较好，主要为杂树、杂草，植被覆盖率60～80%。

1.1.2 地层 工作区东北方向出露地层为奥陶系上统古亭组(O3g)，岩性为灰岩。第四系联圩组(Qh1-2)砂砾石、亚粘土，分布于河流两侧及沟谷中。

1.1.3 岩浆岩 区内岩浆活动频繁，项目区内出露：中三叠世富城序列二长花岗岩(ηγT2)，中细粒似斑状结构，块状构造，主要矿物为钾长石、斜长石、黑云母等，分布于工作区大部分区域；晚三叠世罗珊序列二云母花岗岩(γβlT3)，次级矿物中黑云母和绢云母含量较高，分布于工作区西南角。

1.1.4 构造 区内构造发育，主要为北东向内良断裂F1，倾向为148-167°，倾角为73°，主要为构造泥及花岗岩构造角砾岩。在区域上，断裂F1属内良、吉村断裂带，内良断裂延伸19公里，显示压扭性及扭压性特征(江西省水文地质队，1982)。

图1 江西省大余县张屋场地热水矿区地质图

1、第四系联圩组；2、二长花岗岩；3二云母花岗岩；4、实测断层及编号；5、推测断层及编号；6、地质界线；7、温泉编号8、钻孔编号；9、工作区；10、压扭性断裂；11、两侧充水断裂；12一侧充水、一

第四，钻孔ZK4揭穿F1构造上部构造泥后，开始涌水，涌水量初始很小，为22.46m3/d，继续钻进，涌水量明显增大，揭穿F1构造下部花岗岩构造角砾岩后，涌水量达到最大，为1176.98m3/d，继续钻进涌水量逐渐变小，至终孔，涌水量为507.79m3/d；

地热水温度随垂向深度变化见图2。

图2 地质剖面温度等值线图

1、第四系联圩组；2、二长花岗岩；3钻孔编号及孔深；4、断层；5、等温线及温度

1.2.2 地温场平面分布特征 根据钻孔孔口测温资料，绘制的平面曲线图，钻孔ZK1为26.8℃，钻孔ZK3为30.0℃，钻孔ZK4为43.0℃，(钻孔ZK2无涌水)以此推定的等温线，见图3。侧阻水断裂

1.2 地温场特征

1.2.1 地温场垂向变化特征 以钻孔ZK4孔底测温资料分析，张屋场地热水地温场具备以下特征：

第一，9.62-42m近地表部位，孔底温度由26.2℃上升至26.8℃，地温梯度值为1.9%，孔底温度上升幅度较小；

第二，42-161m为揭露岩性为二长花岗岩，孔底温度逐渐升高，由26.8℃上升至34.9℃，地温梯度值为6.8%；

第三，钻孔ZK4揭穿F1构造时，孔底温度显著升高，由34.9℃上升至42.1℃，地温地温梯度值为18.7%，继续钻进可发现增温率明显下降，孔底温度达到最高温度42.8℃后开始略有下降，至终孔，孔底温度为40.6℃；

图3 钻孔揭露地热水平面温度等值线图

1、实测断层及编号；2、推测断层及编号；3钻孔编号及孔深；4、等温线及温度

2 地热流体水化学特征

水质分析结果显示：矿化度为246-258.91mg/L，PH为7.96-9.66，重碳酸根(HCO-3♂)含量为105-132mg/L，钠离子(Na+)含量为20-80mg/L，该地热水的水质类型为低矿化度重碳酸钠型淡水；地热流体偏硅酸(H2SiO3)含量为76.09-109.54mg/L，氟(F-)含量为8-17mg/L，含量已达到和超过了“命名矿水浓度”要求，可命名氟水、硅水理疗热矿水。

表2 水质分析简表

3 地热水成因浅析

①热源 张屋场温泉地热主要来源于深部花岗岩体的余热以及北东向断裂构造的深循环地热，地热区热储为花岗岩体中构造断裂带，其层面裂隙及构造裂隙发育，热储的地温随深度增加而升高，盖层为构造带上盘花岗岩。

②导热通道 本次勘查成果显示，区内地热水导热通道与F1密切相关，F1的上部为构造泥，呈灰色，主要成分为粘土矿物，层厚约5.8米；F1的下部为构造角砾岩，呈肉红色，角砾粒径较小，角砾原岩为花岗岩，岩心可见溶蚀洞发育，规模较小，长度一般小于20cm，层厚约31.2米。F1构造下部的构造角砾岩为温泉的导热导水构造。

③热水的补给、径流、排泄 在地形高差的影响下，大气降水沿裂隙带或断裂带下渗至热层，吸收围岩中的热量形成温度不等的热水。因下渗的常温水水温低，比重大而下沉，汇入的构造裂隙水又沿断裂带内的裂隙向深部运移，同时受深部高温热源增温作用水温逐步升高，地下热流场形成压力差，在压力的驱动下，热水往高温区上涌，自地势高的北端向地势稍低的中部迳流，在张屋场一带遇构造裂隙而溢出地表，排泄于温泉点旁池塘中，再汇入北东向沟谷中。

4 找地热水的标志

地下热(水)异常在地表是有显示的，这是地热水在地表漏泄的结果，因而成为地下热水异常的直接或间接找矿标识，可归纳为11种类型：①地面出现微温或放热现象；②温泉和热泉；③沸泉；④喷气孔；⑤喷泉和间歇性喷泉；⑥泉华；⑦水热爆炸；⑧火山喷发；⑨水热蚀变；⑩水热矿化；○1地球化学地热温标(徐雪球等，2010)。通过对目前所取得勘查成果的分析，张屋场地热田主要具备以下三种标志：①温泉出露点，工作区内存在已知的张屋场温泉，自流水温37.0℃，流量0.577升/秒；②构造带，北东向内良断裂F1穿过工作区，断裂F1为一侧阻水、一侧充水的断裂构造，沿构造延伸方向发布有数个下降泉；③蚀变带，据岩芯观测及岩矿鉴定分析，岩芯有绿泥石化、高岭石及方解石等热水蚀变矿物，且蚀变现象主要集中在构造段及裂隙发育密集段。

5 资源储量及社会经济效应

据钻孔ZK4多孔抽水资料显示，钻孔ZK4稳定流量为1339.2m3/d，水温43.4℃，达到温热水(40℃≤t≤60℃)的标准，可用于理疗、洗浴、取暖、温室及养殖，具有较好的开发利用价值，服务于精准扶贫和美丽乡村建设，促时当地经济发展。

6 地热水规律与找矿方向

项目区位于南岭东西向复杂构造带东段，与诸广山南北向构造南端复合影响的地段，该期经历多次构造运动，形成了一系列北东向断裂破碎带或硅化破碎带，常呈大致平行斜列展布，走向在25-45°之间。另外，工作区东南方向约7km处河洞乡热水塘发现有温泉出露，出露泉水水温40.2℃，勘探最高温度48.8℃。从区域上来看，内良张屋场温泉和河洞热水塘温泉的出露与北东向断裂密切相关，这些断裂挽近新构造运动活跃，具有构造应力强，断裂延伸长，影响深，胶结程度差等特点，利于地下热水的储存和运移，是区内的控热构造。

地热水找矿方向应在已有的地热点的控制构造延伸方向“就热找矿、顺藤摸瓜”(杨明桂等，2010)，重点是寻找新的热源中心和导水构造。根据本地热田热水出露特征、构造延伸方向及区域地热地质条件，在北东向构造延伸方向上，即内良、河洞至河江口一带范围内，寻找地热资源有利。