成都温江金马地区地热地质特征研究

夏金鑫，张 祎，王 维

(四川省煤田地质局一四一队，四川 德阳 618000)

0 引 言

为寻找成都周边地区地热资源，圈定地热开发靶区，笔者从地质特征、地球物理、地球化学等方面搜集资料对金马地区地热情况进行了分析研究，该文将研究情况作介绍。

1 研究区地理位置及地质特征

1.1 地理位置

研究区位于成都平原腹心区域的温江区金马镇，东邻涌泉乡，南连双流擦耳、柑梓2乡，西与永胜镇隔金马河相望，北接天府镇，与城区相距约2 km，交通十分便利。

1.2 区域地质概况

研究区在大地构造上位于四川盆地西缘新华夏系川西拗陷区中腹。川西拗陷区北西邻龙门山隆褶带，南东接川中块状隆起区，南西连峨嵋—凉山隆起区，为一继承性的新生代沉降盆地。受区域构造控制，为呈南西宽阔—北东窄细的菱形盆地，见图1。

研究区地表全被第四系覆盖。根据区域资料、石油钻探地质资料，地下埋藏的地层由新至老有第四系(Q)，以砂砾卵石为主，具砂、砾卵石、泥层(或泥炭)等多个沉积旋回，一般未胶结。厚200～300 m；白垩系(K)，为以泥岩、粉砂质泥岩为主，夹有200 m左右的细砂岩构成，总厚度达1 000 m以上的河湖相沉积物；侏罗系(J)，为蓬莱镇组以泥岩为主，夹有少量砂体，厚度达到1 000 m。

Ⅰ—川西坳陷区；Ⅱ—川中块状隆起区；Ⅲ—峨嵋-凉山块隆起区

1.3 区域水文地质概况

成都平原分布着不同时期的松散堆积层，由老至新层层叠置，由于成因、岩性、埋藏等方面的差异，形成上下2个含水层组：

(1)上部含水层

第四系松散堆积层孔隙含水层。连续分布在岷江冲洪积扇平原上部第四系全新统(Q4)和上更新统(Q3)中，由残坡积碎石土、冲洪积砂卵砾石和亚粘土组成，厚度较稳定，一般10～25 m，平均10～15 m，单井出水量一般为1 000～3 000 t/d，具季节性动态变化特征，年变幅一般1～3 m，水质多为重碳酸钙(或钙·镁)型，矿化度普遍<0.5 mg/L。

(2)下部碎屑岩类孔隙裂隙水

下部碎屑岩主要为白垩系、侏罗系地层，裂隙水赋存于砂、砾岩及其构成的破碎带中。由于风化带深度、构造、断裂、裂隙以及地貌等条件的制约，地下水的分布、富集仅局部构造带富水性较好，其余富水性差。另外，在早中更新统砾石层下，有红层基岩裂隙水和白垩系中统夹关组层间裂隙水分布，单孔水量每天最大可达100～300 m3。

深部地下水的富水性受岩性、裂隙(或构造破碎带)、地层组合、埋深等控制，一般较弱。但在有些构造破碎带(特别是张性破碎带及构造破碎带复合部位)和背斜轴部裂隙富集带富水性稍强，可达中等程度。

2 研究区地热地质特征

2.1 地温异常特征

地温测量布置了24条测线，进行了1 050个点地温测量，地温用精密温度计测量。据测温结果显示，在单一条测线内低值区和高值区差异明显，反应有地温差异。根据测量数据可将研究区地温分成>13 ℃、12.5～13 ℃之间和<12.5 ℃ 3个等级，并将温度>12.5 ℃的作为相对地温异常区，作出温异常分布图，见图2。

由图2显示，研究区的地温高值主要分布于在赛马场以北一带，与浅层地下水温度和Rn高值分布区较吻合。但是在浅层地下水温度高值分布点较多的塘房一带，地温不是很高，值得进一步深入研究。

2.2 地温异常特征

通过测量数据的统计分析可知，研究区第四系覆盖层Rn的平均值为51.2脉冲/min。在分析测区放射性Rn异常特征时，以平均值作为分异常的参考，并考虑每条测线的异常情况，将每一测的高值点作在图上，再将高值的连线，可以得到如图2的结果。

从图2可见，第四系覆盖层Rn的高值明显具有北西、北东和北北东3个方向的线性分布特征，分别是北西向3条，北东向4条，北北东向2条。另外，结合该区的区域地质构造背景，区域主要受力方向为北西、南东，发育有北东、北西、南北几个方向的断裂。这些第四系覆盖层Rn高值点表现出的线状异常，区内与断裂方向套合较好，很可能是隐伏断裂作用形成的。

图2 研究区地温异常(左)及Rn异常(右)特征Fig.2 Features of geothermal and Rn anomalies

图3 Hg元素异常特征图Fig.3 Features of Hg anomaly

2.3 土壤地球化学异常特征

调查了研究区As、Sb、Bi、Hg、Sr、B等与地热有关的指标元素，它们含量变化较大，反应区内存在异常。其中Hg异常是最常见的与断裂构造和地温有关的地球化学异常，因为活动断裂是Hg异常形成、富集的有利场所，高温中的Hg容易挥发并沿岩石裂隙和孔隙向外迁移而形成异常，所以Hg异常可作为地热异常的一个指标。如图3所示，研究区Hg异常呈线性分布，与氡气、地温异常基本一致，指示了深部隐伏断裂的存在，可勾勒出多组北西向隐伏构造，这些隐伏构造亦是地热通道的指示，因此指示了地热靶区的位置。

2.4 地球物理特征

西南石油地质局为勘探天然气，在温江地区进行过二维地震工作，该次主要是利用西南石油地质局地震资料进行进一步处理、分析，提取与地热有关的信息。

该区发育的规模较大断裂构造共有2条，均为逆断层。其中1条为南北向F1断层，1条为北东—南西F2断层。其中F1断裂与氡气、地球化学元素异常线性构造方向基本一致，说明了北北西—南南东构造确实存在，同时也为地热靶区圈定了有利位置。

F1断层：该断层位于该区中部穹隆构造与构造盆地之间，温江县城以西，金马镇及刘家濠以东，骆家碾以西，向正北、正南方向延伸，发育于蓬莱镇组及其以上地层内，见图4。在埋深900～1 000 m处，断层面产状90°∠55°，延伸长约10 km，水平地层断距约26 m，铅直地层断距约29 m。

F2断层：该断层位于该区中部偏南东，骆家碾以西，文家场以南，泉水凼以北，向北东、南西方向延伸，发育于沙溪庙组及其以上地层内。至埋深2 500 m以下，断层面倾角减小到30°以下，断距减小到10 m以下，并逐渐消失，最终断层湮灭于沙溪庙组地层内。

图4 研究区二维地震构造解译图(白垩系)Fig.4 2D earthquake structure interpreting for the study area(Cretaceous)

3 结 语

(1)利用水文地质、地球化学调查方法，研究了勘查区浅层地下水温度、水中氡、浅表地温、水化学组分、放射性氡及土壤微量元素的异常，分析了异常分布规律，查明异常显示的分布形态主要为线状分布，线状异常分布有NE、NW两个方向，排除异常是由人为因素或地表污染所致，确定异常与深部地下热活动水有关。

(2)通过地震资料的研究分析，查明了勘查区深部构造特征，较为准确确定了金马地区存在的隐伏断层，产状，规模，发育深度。其中F1为北西—南东向张扭性断层，为地热形成提供了较为有利的条件。

综上，温江金马地区具有北西—南东向地热形成的有利构造，较有利于的地下热水形成条件，其中F1断裂沿线是寻找地下热水最有利靶区，建议钻井位置选择F1断裂以东上盘方向。