■徐繼軍

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊 新疆昌吉 831100）

淺層地溫測量在新疆塔什庫爾干縣地熱資源勘查中的應(yīng)用

■徐繼軍

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊 新疆昌吉 831100）

淺層地溫是由地層深部的熱儲由斷層破碎帶和裂隙發(fā)育帶傳導(dǎo)至地層表面的導(dǎo)熱異常表現(xiàn)，是儲存在地球內(nèi)部的可再生能源。通過對新疆塔什庫爾干縣提孜那甫鄉(xiāng)曲曼村一帶（研究區(qū)）開展淺層地溫測量工作，為確定隱伏斷裂構(gòu)造提供依據(jù)。本文主要采用地表淺層測溫及冬季河流水體測溫，論述了深部隱伏斷裂和淺層地溫的相互關(guān)系，對尋找隱伏斷裂位置和深部地熱異常具有較好的導(dǎo)向意義。

地熱資源淺層地溫測量測溫異常隱伏斷裂

1 研究區(qū)基本情況

新疆塔什庫爾干縣位于我國西部邊陲帕米爾高原腹地，該縣常規(guī)能源缺乏，而地熱資源卻較為豐富。研究表明，塔身庫爾干縣谷地熱儲具有斷裂構(gòu)造控制的帶狀發(fā)育特征，為斷裂裂隙熱儲類型。斷裂構(gòu)造的分析研究是尋找地熱資源的重點和難點。塔身庫爾干縣谷地主干斷裂為塔什庫爾干斷裂，南北向展布，北東向次級斷裂發(fā)育。新生代以來這些斷裂活動強烈，區(qū)域抬升運動顯著，碎屑沉積發(fā)育，大部分地帶斷裂隱伏于第四系之下。為查明這些隱伏斷裂的展布特征，先后進行了多項地球物理和地球化學(xué)研究工作，其中淺層地溫測量是一種非常重要的方法。為系統(tǒng)研究研究區(qū)地熱分布特征，在該區(qū)域開展了2m深網(wǎng)狀淺層地溫測量方法及冬季河流溫度的觀察及測量，該項分析成果為推斷斷裂部位發(fā)揮了重要作用。為此，筆者認為有必要對淺層測溫工作進行必要總結(jié)，期待與同行們一同討論、研究，進而為該技術(shù)方法在地熱資源勘查中得到有效利用提供基礎(chǔ)資料。

2 研究區(qū)構(gòu)造概況

研究區(qū)位于塔什庫爾干谷地北段、塔什庫爾干縣提孜那甫鄉(xiāng)曲曼村一帶，構(gòu)造上處于塔什庫爾干斷裂帶內(nèi)，位于斷裂向北和向西分叉的復(fù)合部位。塔什庫爾干斷裂是帕米爾構(gòu)造區(qū)中東部一條活動斷裂，該斷裂控制著塔什庫爾干谷地的形成及演化。研究區(qū)內(nèi)塔什庫爾干斷裂出露為2-3排南北走向、斷面東傾的正-走滑斷層，展布在谷地西部山區(qū)及山前冰磧丘陵地帶。塔什庫爾干斷裂活動強烈，其次級斷裂發(fā)育，這些次級斷層呈北東向隱伏于谷地內(nèi)第四系碎屑沉積之下，整體形成以近南北向斷裂為主、北東向次級斷裂發(fā)育的斷裂裂隙系統(tǒng)。

3 研究區(qū)地層概況

研究區(qū)及其外圍地帶發(fā)育有元古界、新近系、第四系以及喜山期侵入巖。元古界（Pt）為一套變質(zhì)巖，巖性主要為片巖、片麻巖，大理巖和石英巖。變質(zhì)巖地層整體南西傾，整體呈灰黑色-灰綠色出露于研究區(qū)北、東兩側(cè)的基巖山區(qū)，是區(qū)域基底的主要組成巖性。新近系（N）為上新世泥巖、砂巖和礫巖。該套巖性具有水平和波狀層理，僅在曲曼村以北一帶小范圍出露，其余地帶則隱伏與第四系之下。第四系巖性均為砂礫石堆積，發(fā)育在塔什庫爾干谷地內(nèi)部。按照成因類型可劃分為晚更新世冰水堆積（Q3gfl），全新世殘坡積、洪積角礫石層（Q4edl+pl），沖、洪積卵礫石層（Q4apl）和沖積卵礫石層（Q4al）。冰水堆積和沖洪積物質(zhì)來源于研究區(qū)西側(cè)花崗巖山區(qū)；殘坡積和洪水堆積來源于其西北部托爾推其山變質(zhì)巖區(qū)；沖積堆積發(fā)育在塔什庫爾干河現(xiàn)代河床及河漫灘地帶，物質(zhì)來源復(fù)雜。喜山期侵入巖包括花崗巖和正長巖（γ63、ε63），發(fā)育在谷地西側(cè)基巖山區(qū)，以辛滾溝為界，其北側(cè)為花崗巖，南側(cè)為正長巖。

4 研究測溫工作方法

4.1 冬季地表河流溫度測量方法

研究區(qū)周邊的塔什庫爾干河從南至北常年徑流，塔什庫爾干河流量小、流速緩慢、溫度一般較為均衡。為真實的掌握該河流段的溫度信息，驗證該河流段的溫度異常，在冬季對塔什庫爾干河流的上游至下游水溫進行了檢測，本次測量時，沿河流的流向?qū)铀疁囟缺O(jiān)測采取數(shù)據(jù)，觀察點距為100米，對河流的水溫進行溫度對比，以期找出地表河水溫度的異常段。

4.2 淺層地溫測量方法

塔縣凍土深度最高為1.86m，地表凍土深度以下不受自然環(huán)境的干擾，對研究區(qū)全面布設(shè)網(wǎng)格狀2米深探井工作，以全面控制研究區(qū)的淺層地溫異常區(qū)域。測溫儀器采用FLUKE公司生產(chǎn)的63型紅外手持式溫度測量儀，該儀器測溫范圍為-32℃-535℃，分辨率為0.2℃，工作環(huán)境溫度為0℃-50℃，體積小、重量輕、便于攜帶。地溫測量過程中如有異常加密布設(shè)探井。野外數(shù)據(jù)采集方法是根據(jù)施工現(xiàn)場探井的開挖，及時將測溫儀的紅外照射點打入井底提取溫度值。為達到數(shù)據(jù)的真實可靠性，測溫必須實時測量或反復(fù)測量，即挖即測，并盡量減少開挖探井時人為因素的影響，采集研究區(qū)有效淺層地溫數(shù)據(jù)，提高測溫工作的可靠性。

5 淺層測溫成果分析

（1）通過冬季河流溫度測量，河流溫度異常區(qū)域和隱伏斷裂埋藏位置有著較好的對應(yīng)關(guān)系，隱伏斷裂中的熱儲通過破碎帶傳導(dǎo)至地表上部的河流段，對河流溫度有一定影響，可為尋找埋藏在深部的隱伏斷裂提供依據(jù)。

（2）研究區(qū)淺層地溫最高可達41.6℃，最高值為異常標準的近2倍。根據(jù)淺層地溫測量的結(jié)果分析，淺層地溫是由地層深部的熱儲通道傳導(dǎo)至地表產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象。地表異常溫度的高低和隱伏斷裂埋藏的深度有著直接關(guān)系，隱伏斷裂埋藏淺地表異常溫度較高，隱伏斷裂埋藏深地表異常溫度偏低?？衫靡阎漠惓５販丶哟笾車骄ぷ髁恳詫ふ译[伏斷裂確定方位，同時對推斷隱伏斷裂的走向及侵入方向提供了有利線索。

[1]1:50萬塔什庫爾干地區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)普查報告 [R].中國人民解放軍00925部隊，1980年.

[2]1:50萬新疆南疆西部地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖及說明書 [R].新疆地礦局第二地質(zhì)大隊，1985年.

[3]新疆塔什庫爾干縣城地區(qū)地熱地質(zhì)普查報告 [R].新疆地礦局第三水文工程地質(zhì)大隊，2001年.

[4]新疆塔什庫爾干縣地熱資源勘查報告 [R].新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊，2014年.

P314[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-128-1

徐繼軍（1987～），男，2007年畢業(yè)于鄭州地校（鄭州），助理工程師，研究方向為水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)。