防城区六域岩体区域温泉资源潜力分析

2021-06-30 06:57
工程技术研究 2021年9期
关键词:温泉水黑云母温泉

陆 叶

广西壮族自治区第三地质队,广西 钦州 535000

防城区大菉镇南西侧目前已揭露上那杨温泉井,该区温泉质量如何,地热成矿条件如何,能否再勘查出更优质的温泉,是否有开发利用的价值尚未有明确的结论,因此有必要对该区地热资源潜力进行进一步的研究分析。

1 调查区概况

1.1 自然地理

此次调查区位于大菉镇南西侧,为私盐至冲尾一带,面积约0.0038km2,属亚南热带海洋,日照充足,年总辐射量在100~110kJ/cm2,调查区大地热流值在50~60mW/m2,受海洋和十万大山山脉的共同影响,雨量较充足。

1.2 地质条件

(1)地层岩体。该区为特殊岩体叠加区域,为六域岩体补充侵入那余岩体部分,是典型的复式岩体区域(见图1)。据岩石结构和矿物成分,那余岩体以中粒斑状及细~中粒斑状堇青石黑云母花岗岩为主,中粒及细~中粒堇青石黑云母花岗岩次之,局部为花岗闪长岩。六域岩体属于那余岩体的补充侵入体,出露面积为3.5km2,分布在防城区大菉镇南西侧山中村一带,呈北东向长轴状,岩株突变接触侵入那余岩体中,接触变质不明显,主要岩性为细粒堇青黑云二长花岗岩(T1γ4C),呈灰白色,细粒花岗岩结构,岩石组成中含1%~4%红柱石,红柱石呈粒状,部分被白云母、绢云母。岩体节理较发育,其方向基本一致。岩体岩脉较发育,种类较多,以酸性为主,广布于各岩体中。

图1 温泉资源潜力调查区地形地质图

(2)水文地质。根据1∶20万区域水文地质普查报告及综合水文地质图,该区地下水为风化带网状裂隙水,含水岩组为堇青黑云母二长花岗岩,风化带厚度为10~20m,水量丰富,水质主要以HCO3-Ca·Na型水为主,次为HCO3·Cl-Ca·Na型水和HCO3-Ca型,pH值为6.03~7.28,矿化度为0.015~0.061g/L。

2 调查区温泉资源概况

2.1 温泉井概况

约2004年,该区山中村上那杨组溪流旁已钻探出一温泉井,井深约138m,井口直径为150mm,目前采用套管(铁质)进行护壁,温泉水自井管中涌出,透明,具有硫黄气味,见白色絮状泉华,井口及周边的草木被泉华挂满,泉口水温为28℃,流量为120mL/s。该处位于一狭长山谷,紧邻一溪流,周边直接出露细粒斑状堇青黑云母二长花岗岩,泉井第四系堆积厚度小于2m,周边种植庄稼,以甘蔗和水稻为主。原温泉井钻探时,已修建了池子预作为旅游景点开发,后期因诸多原因已荒废,温泉水直接流入北侧溪流,泉华挂在流经的草木上或直接流入溪水,浪费水资源和热能,同时还导致热污染,并对地下水环境造成一定的破坏。

2.2 温泉水化学分析

对上那杨温泉进行水化学采样分析(见表1),该泉水为CO3·SO4-Na型水,pH值为9.13,总硬度为5mg/L,含氟离子4.84mg/L、偏硅酸93.2mg/L,属高氟硅酸矿泉水,具有理疗效果。水中F-含量达到4.84mg/L,其可能源于岩浆岩,黑云母及角闪石等矿物中富含F-,F-富集在一些羟基的矿物(白云母、黑云母和磷灰石)中,六域岩体侵入那余岩体接触变质,岩石组成中含1%~4%红柱石,红柱石呈粒状。偏硅酸含量为93.2mg/L,主要源于岩石中的石英和硅酸盐矿物,较高温度的地热水促进了矿物的溶滤作用,导致H2SiO3含量高。可溶性SiO2含量均较高,主要源于石英的溶解和硅酸盐及铝硅酸盐岩的不全等溶解。阳离子中Mg2+含量最低,这可能是因为Mg2+易被植物吸收,在地下水系统中可能产生损耗,或者在一定温度下,随着温度的升高,阳离子交换结果使地下水中相对贫Mg2+而富Na+和Ca2+。

表1 上那杨温泉井井水主要成分表 单位:mg/L

Na+/K+对温泉带有一定的指示作用,Na+/K+<15趋向于发生在已经迅速到达地表的水中,温泉井Na+/K+为56.5(>15)是侧向流、近地表反应和传导冷却作用的指示。除此之外,Cl-也可指示地下水在循环过程中受混合作用的影响程度,上那杨温泉井中Cl-含量仅为3.83mg/L,说明地下水有被稀释的特征。

结合上述分析,该区域温泉水反映了花岗岩混杂接触变质岩的特征,通过大气降水补给,同时受到浅层地下水的补给,再流动过程与围岩相互作用,使得地下热水的 HCO3-、CO3-、SO42-、Na+的含量均较高,同时也可能在阳离子的吸附作用下,地下水中的Ca2+交替吸附岩石表面的Na+,使得Na+的含量增加,最终形成CO3·SO4-Na型水。

3 地热类型及潜力评价

该区地热资源为典型的隆起山地对流型,其形成与岩体关系密切,那余岩体、六域岩体把岩浆活动释放的一部分热能贮存下来,而六域岩体的后期补充侵入则在侵入接触部位形成良好的类似深大断裂导热通道。那余岩体、六域岩体风化裂隙极其发育,形成了大气降水向地下循环的良好通道。大气降水由补给区沿风化裂隙构造循环到断裂破碎带后,沿构造断裂向深处循环并进入导热通道,在地热的作用下使水温升高并形成一定的化学成分,以脉状承压热水的形式继续运动,在被阻水断层、岩脉、岩体阻挡处或被后期断裂切割处及地形低洼处(减压区)出露地表形成温泉。

上那杨温泉点与防城区最具代表性的峒中温泉有着诸多相似的地方,如泉口多见堆积泉华,热水伴有浓烈的硫黄气味。热泉生成、赋存的环境与地表的常温常压物理环境差异较大,地热流体溢出地表后水中的矿物质易析出,而温热泉中的温度、矿物质成分含量不同,使泉华的速度、数量、矿物成分也有较大的差异,一般情况下,水温大于50℃的泉口多发育泉华,水温小于50℃的泉口泉华发育程度差。同时,地热水中的F-含量与其温度成正相关关系,对比广西区内各代表温泉与F-含量,其中贺州白面山地热井F-含量为4.6977mg/L,其温度为36℃,上那杨温泉井F-含量达到4.84mg/L,其深处温泉水温度必大于36℃,且根据前人工作总结,广西隆起山地区地温梯度一般大于3℃/100m,因此虽然上那杨处泉口温度仅为28℃,但根据其泉口及周边植被泉华覆盖及堆积情况,其深处的温度应该大于50℃。此外,水中硒含量较高,从侧面说明该处地层土壤中属于富硒区域,泉水可考虑作为梯度利用灌溉农田,打造当地农业品牌。

4 结束语

防城区六域岩体补充侵入那余岩体区域地热成矿条件良好,温泉资源勘查开发潜力大。大菉区山中村上那杨温泉井为该区温泉资源勘查奠定了良好基础。该处温泉与峒中温泉在水质、气味和泉华方面都极其相似,近于一脉相承,具备理疗温泉的特征。该区依山傍水,风景秀美,民风淳朴;附近地势较为开阔,吴圩至防港高速公路的一个高速出入口就设立在不远处,交通非常便利。应尽快加大勘查力度,获得深部高温高质量温泉,可以在防城区中部打造一个具有代表性的旅游景区,带动当地农业及周边经济发展。

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