龙门县某地热田地质特征及成因模式分析

曾一芳 覃夏南

摘要：龙门县某地热田区域上佛岗—丰良深大断裂带与河源深断裂带裂带之间，区内构造发育，周围花岗岩体大面积出露，周围分布多处热泉点。通过对断裂、褶皱构造、地层岩性、花岗岩体分布地质特征及地形地貌等特征的分析，认为龙门县某地热田的形成成因与包含碳酸盐岩地层的短轴背斜及相关断裂构造有关，这也为今后该地区下一步水热型地热田的寻找提供了借鉴。

关键词：地热田；背斜；倾覆端；碳酸盐岩地层

1.引言

广东省龙门县温泉资源十分丰富，近年来开发利用成果引人注目，全縣已有南昆山温泉大观园、龙门铁泉、尚天然温泉、地派温泉等15个温泉产品，形成了以温泉养生和森林度假为龙头的旅游产业链群，获得了“中国最佳温泉养生旅游名县”“中国温泉之乡”等荣誉称号，有力地促进了龙门县经济社会的可持续发展，实现了经济效益、社会效益、生态环境效益的协调发展。龙门县某地热田是最新勘探的一个低温温泉，对其地质特征的分析和总结，有助于本地区温泉经济的进一步开发和繁荣发展。

2.龙门县某地热田的地质特征

2.1地层

龙门县某地热田及周围附近出露的地层主要为泥盆系、石炭系、三叠系、侏罗系及第四第系地层，泥盆系上统帽子峰组广泛分布于地热田的北侧至南西侧，在地热田内第四系下主要覆盖有石炭系测水组、石磴子组和大赛坝组地层。石磴子组为碳酸盐岩地层，其他地层主要为凝灰岩、砂岩、粉砂岩、页岩及含砾砂岩等（表1）。

ZK3热水孔在第四系砂层和粉质粘层之下直接揭露了石磴子组灰岩（图1）。石磴子组地层顶部有一层炭泥质生物泥晶灰岩与上覆测水组分区分，上部灰、深灰色生物泥晶灰岩及砂屑泥晶灰岩，下部生物泥晶灰岩、白云石化生物泥晶灰岩、白云岩。因本次勘查施工的最深孔ZK3（终孔孔深376.05m）尚未揭露隐伏石磴子组灰岩的底板，推测隐伏的石磴子组灰岩厚度大于350m。该组灰岩岩溶较发育，见洞率达33%，ZK1、ZK2、ZK3、ZK4钻孔线岩溶率分别为2.52%、 29.8%、4.8%和7.0%。

2.2岩浆岩

主要为出露于西部的早白垩世中细粒黑云母花岗岩（K1γβ）和北部的晚侏罗世中细粒黑云母花岗岩（J3γβ）。

早白垩世中细粒黑云母花岗岩（K1γβ）岩体为天堂山岩体，大面积出露于地热田西侧，岩体明显受东西向构造体系控制。本期岩体侵入下侏罗统—泥盆系较普遍，且侵入接触面多倾向围岩，其倾角较陡。晚侏罗世中细粒黑云母花岗岩（J3γβ）新丰江岩体的一部分，大面积出露于区域北部。岩体主要在东西向的构造环境中，岩浆以辐射扩张为主的方式侵位，属中深成相，岩体已遭受深度剥蚀。

2.3构造

地热田区域上位于东西向佛岗—丰良深大断裂带中段南侧，北东向河源深断裂带的西侧。位于两条深断裂带之间。区内褶皱构造和断裂构造较为发育。构造形迹以北东向、北西向为主，东西向次之，南北向表现最弱（图2）。

褶皱：勘查区处于东西向樟洞褶皱东端的枢纽倾覆端，构造较为发育，但大多数为第四系所覆盖。樟洞褶皱形成于早侏罗世末，长约2km，宽约1.5km，为一短轴宽展型褶皱，轴向近东西，北侧樟洞向斜枢纽西扬，南侧樟洞背斜枢纽东倾，翼部产状凌乱。轴部为上泥盆统地层，两翼为上泥盆统和下石炭统地层。该褶皱被北西向断层切割和岩体侵吞、第四系掩盖。

断裂：区内以隐伏断裂构造为主，其中具一定规模的断层有8条，产状均较陡（>60°），分别是北东向断裂构造F1、F2、F7和F8，北西向断裂F3、F4、F5和F6。地热田被这两组断裂带所夹持。

经分析认为北西向断裂F5为一高角度正断层，横向切割樟洞背斜倾覆端枢纽，往深部切割较深，大于2km，推测为一基底断裂，是本地热田的主要控热断裂。

2.4地貌特征

地热田位于属于山前盆地边缘，三面低山环绕，西高东低，西侧的付竹山海拔197.9m，白甲岭海拔153.7m，大冚山顶海拔159.9m，而盆地海拔多在70m～80m之间，高差约100m左右。勘查区河流、沟溪、沟渠发育地下水的补径排条件较好。雨量充足，河、湖、塘、库、渠等地表水体发育，地下水的补给有较充足的来源。

2.5水文地质特征

区内地下水类型可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水三大类：

（1）松散岩类孔隙水富水性贫乏；含水层厚度3.50m～ 39.80m，岩性以第四系粉质黏土夹砂或粉砂、含砾粉细砂为主。

（2）碳酸盐岩类裂隙溶洞水主要含水层组为石磴子组灰岩，多呈窄条状隐伏于第四系之下，厚度大于350m。岩溶发育既受构造与岩性控制，又随标高而变化。单井涌水195m3/d～2880m3/d，水量丰富—中等。

（3）碎屑岩类基岩裂隙含水岩组岩性为泥盆系帽子峰组粉砂岩和细砂岩，风化裂隙发育，但多为闭合裂隙，泉水多出露山脚，属下降泉，为弱富水性，水量贫乏。

3.地热田成因

龙门县某地热田井口平均水温58.3℃，属低温温泉中的温热水。其成因模式如下：

地热田西侧和北侧2km左右即晚侏罗世至早白垩世花岗岩体，侵入接触面多倾向围岩，侵入下侏罗统—泥盆系较普遍。樟洞轴背斜枢纽向东端倾覆，其下部的碳酸盐地层溶洞发育，为良好的热储层。区内F5为一高角度正断层，往深部延伸较大，大于2km，推测为一基底断裂，初步认为它是本地热田的主要控热断裂。

地下水沿断裂带（F3、F5）内的裂隙向深部动移，同时受深部花岗岩体高温热源增温作用水温逐步升高，热水因温度高比重小往上运移，冷水因温度低比重大而往下运移，产生对流循环。热水往上运移后，储存于石磴子组灰岩岩溶溶洞裂隙带中，形成岩溶型热储层，在有贯通地表的断裂或钻孔揭露等条件下，出露于地表形成温泉。其盖层岩性为测水组（C1c）砂页岩及第四系（Q）洪冲积层，厚度较小，一般6.5m～39.80m，局部较厚，盖层条件良好。

4.结论

龙门县某地热田其持质特征，其成因模式区别于位于深大断裂带上的地热田。该地热田位于山前盆地边缘的深切割地貌单元，有充足的地下水补给，构造上位于晚侏罗世到早白垩世的燕山期花岗岩高产热花岗岩体边缘，短轴背斜的倾覆端，且枢纽被延伸到基底花岗体的断裂切割，而该断裂并被另一组不同方向断裂在地区内交会，特别是背斜所含碳酸盐地层内溶洞发育形成良好的热储层，以上多种有利因素共同作用，促成了该地热田的形成。该地热田的成因模式，对于本地区内今后寻找非深大断裂带上的地热田，提供了一种可供借鉴的思路。

参考文献：

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