趙子敬 王志平

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江門市銀湖灣地熱區(qū)地熱資源存儲特征分析

趙子敬1王志平2

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本文通過地熱區(qū)地質條件、水文地質條件、地熱地質條件對銀湖灣地熱區(qū)地熱資源存儲特征、地熱流場特征和地溫特征進行分析。

地熱區(qū)；地熱資源；存儲特征；江門市

地熱資源是一種十分寶貴的綜合性礦產(chǎn)資源，地熱資源賦存在一定的地質構造部位，有明顯的礦產(chǎn)資源屬性，對地熱資源要實行開發(fā)和保護并重的科學原則。本文依據(jù)銀湖灣地熱區(qū)內(nèi)地質條件、水文地質條件、地熱地質條件對其地熱資源存儲特征、地熱流場特征和地溫特征進行分析。

1 區(qū)域自然地理條件

銀湖灣地熱區(qū)位于江門市新會區(qū)內(nèi)，占地面積0.014km2。該區(qū)屬海洋性亞熱帶氣候，氣候濕熱，熱量充足，雨量較充沛。區(qū)內(nèi)地貌類型主要為淺海灘涂、水域等。區(qū)內(nèi)河道縱橫交錯，地表水體發(fā)育，主要河流為潭江水系[1～2]。

2 地質條件

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層主要為第四系松散層覆蓋[3]，按成因類型細劃分如下：

（1）第四系陸相沖積層（Qa）l：分布于山谷地邊緣和丘間谷地，主要巖性由亞砂土、細砂、中粗砂、砂礫和礫卵石組成，一般層厚5～7m，局部大于20m。

（2）第四系海陸交互相沉積（Qm）c：大面積分布于地熱區(qū)和東北部海中及河流兩側，由北向南從陸相沖洪積往海相沉積過渡，顆粒由粗變細，以沖積為主時的巖性由砂質粘土、砂質淤泥、中細砂和含礫中砂組成；以海相沉積為主地段的巖性由淤泥、淤泥質砂和細砂組成，厚度變化較大，一般3～15m，局部達40m。

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，主要為燕山三期侵入體（γ52（3））[1]，巖性為中粗粒斑狀黑云母花崗巖，巖石呈灰白色、淺肉紅色，中粒似斑狀結構，斑晶含量10～20%，主要礦物成份長石、石英和黑云母，呈巨大巖基出露。

此外在北部巖體中，受后期斷裂活動影響，生成一些構造脈巖，一般呈細粒斑狀結構，多以北東走向長條狀產(chǎn)出，常對導水導熱有利，與地熱和溫泉形成有較密切的關系。

2.3 構造

地熱區(qū)地處華南褶皺系粵中斷塊區(qū)與粵東北斷塊區(qū)交接區(qū)[1]，褶皺構造不發(fā)育；區(qū)域上受北東向河源-廣海大斷裂和西江斷裂帶控制，斷裂構造較為復雜。

區(qū)內(nèi)由于第四系覆蓋，未見構造發(fā)育。

3 水文地質條件

3.1 地下水類型

區(qū)內(nèi)地下水類型按賦存條件劃分，主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水二大類[3～5]。

3.1.1 松散巖類孔隙水，有兩個亞層

（1）第四系河流沖洪積層孔隙水：主要賦存在本地熱區(qū)北部沿銀洲湖和海岸線分布，補給與地表水關系密切，以潛水含水層為主，巖性為粗砂、粉砂層，厚度1～5m，最厚25m。富水性弱-中等，單井涌水量60～300m3，水化學類型HCO3-Ca·Mg，溶解性總固體一般小于 1.0g/L，為淡水。

（2）海陸交互相沉積層孔隙水：在地熱區(qū)和南部大部分地區(qū)，含水層以粉砂層為主，厚度10～20m，常具弱承壓性質，水量較貧乏。受海水和河水的共同影響水，水化學類型以Cl-Na型為主，溶解性總固體大于1.0g/L，局部達10g/L以上，為微咸水和咸水。

3.1.2 基巖裂隙水

受構造形態(tài)控制，局部基巖地段有構造帶狀裂隙水形成，其產(chǎn)狀復雜，富水性和水質類型與構造性質緊密相關，常切過不同含水層，補給源具多種渠道，水力性質為帶狀承壓水。

3.2 地下水的動態(tài)

區(qū)內(nèi)地河流、溝渠等表水體密布，接受大氣降水和地表水補給，第四系沖洪積層和海陸交互相沉積層分布廣泛，砂質含水層和淤泥質粘土隔水層相間，形成層間弱承壓水，主要靠蒸發(fā)排泄，水交替緩慢，水量較貧乏，地下水的礦化度較高。

4 地熱區(qū)地熱地質條件

4.1 邊界條件

4.1.1 蓋層

銀湖灣地熱區(qū)分布于黃茅海的淺海灘涂中，根據(jù)勘查資料揭露[3～5]，地熱區(qū)上部第四系松散覆蓋層為海相或海陸交互相沉積，以淤泥和粉質粘土層為主，厚度一般在20.0～30.0m，灰黑色，軟塑，透水性弱；砂層較薄，多呈透鏡體狀，雖有較強透水性，但連續(xù)性差。

地熱區(qū)花崗巖中的長石在風化時易形成砂質粘性土層，和上部淤泥質粘土層一起，厚度普遍大于50m。沿構造帶上部斷層泥、全風化花崗巖及殘積土的存在，導熱和透水較差，地熱流體不易擴散，為形成良好的蓋層，對熱儲體起到了良好的保護作用。

4.1.2 圍巖

地熱區(qū)下伏基巖巖性為燕山三期（γ52（3））中粗粒黑云母花崗巖，淺紅-肉紅色，中粗粒似斑狀結構，塊狀構造，其組成礦物成分主要為石英、鉀長石，次為斜長石，含少量黑云母；中粗粒黑云母花崗巖分布廣泛，厚度巨大，微風化狀態(tài)時巖質堅硬完整，裂隙不發(fā)育，巖芯柱狀，透水性弱，該巖體成為熱儲體的圍巖。

4.2 熱儲特征及其埋藏條件

4.2.1 熱源

地熱區(qū)的地熱流體主要賦存于燕山三期侵入巖（γ52（3））古兜巖體中，來源于深部，根據(jù)調查資料，測區(qū)內(nèi)有燕山期的侵入巖及不明時期的巖脈分布，說明在本地區(qū)曾有多次的巖漿侵入活動，巖漿活動引起的熱對流增溫層和斷裂活動摩擦產(chǎn)生熱能釋放、巖漿余熱或上地幔的氣成熱液是本地熱區(qū)的重要熱源。

根據(jù)現(xiàn)有的地質資料初步認為地熱田的熱源主要有對流熱，來自溝通深部熱源的現(xiàn)代活動性斷裂帶的對流熱，熱異常區(qū)常局限于地熱對流形成的溫泉附近。

在巖漿巖中放射性物質較豐富，這些放射性物質的蛻變可長期產(chǎn)生大量的熱能，也可成為地熱區(qū)的熱源之一。

4.2.2 第四系松散沉積層狀孔隙熱儲

地熱區(qū)上部為第四系松散沉積層，以透水性弱的淤泥和粉質粘土為主，中～粗砂層厚度2m左右，級配好，含較多泥質，呈透鏡體狀，連續(xù)性差。暫未發(fā)現(xiàn)第四系松散沉積層狀孔隙熱儲。

4.2.3 基巖構造裂隙帶狀熱儲

根據(jù)勘查揭露，原巖為燕山三期黑云母花崗巖，埋深63～98m處揭露出構造碎裂巖，巖體破碎，多呈不規(guī)則棱角狀碎塊，塊徑5～8cm，裂隙發(fā)育且張開，充填物少，鉆進易掉塊、塌孔。根據(jù)降壓試驗地熱流體壓頭變化情況認為，地熱區(qū)現(xiàn)開采井主要地熱流體分布于60.0～100.0m，構造碎裂巖是本地熱區(qū)主要熱儲，開采井地段揭露熱儲厚約30.30～36.26m。地熱流體形成、儲存、運動于燕山期花崗巖侵入體中，產(chǎn)狀形態(tài)復雜，碎裂花崗巖是熱儲體，完整的微風化花崗巖則是圍巖。

4.2.4 熱儲的埋藏條件

根據(jù)勘查資料，開采井自19.0～21.0m進入花崗巖強風化帶，半巖半土狀，透水性強；21.0～31.2m為中風化帶，裂隙較發(fā)育，巖芯較破碎，透水性中等-強，所處地質、構造環(huán)境條件有利于熱水的循環(huán)交流，構造破碎帶在巖體中形成地熱流體的導流導熱通道。地熱區(qū)附近為構造交叉復合部位，巖體突起，上覆蓋層較薄，出現(xiàn)泄流窗口，形成溫泉露頭。

4.3 地熱流場特征與動態(tài)

根據(jù)勘查資料，地熱區(qū)域上存在多期次的燕山期侵入巖，發(fā)育多組深大斷裂構造，斷裂兩側巖石裂隙發(fā)育，地下水沿裂隙向深部逕流，深切的構造裂隙形成地熱流體運移的通道，亦是地熱流體賦存的空間。

北東向斷裂對區(qū)內(nèi)深部熱源的聚集-運移-上升-混合-循環(huán)對流起著重要的作用，斷裂帶切過不同含水層，地下水從較遠處山區(qū)和海里補給于基巖裂隙中，在勢能和靜水壓力作用下沿斷裂帶往深部運移、循環(huán)，吸收地熱能，經(jīng)深循環(huán)加熱后形成了地熱流體；也可能有部分上地幔氣成熱液生成的原生水，于基巖構造裂隙帶中形成帶狀熱儲。區(qū)內(nèi)北西向F2斷裂帶具有張性特點，對區(qū)內(nèi)地下水的存貯起到關鍵性的作用。地熱流體在壓頭作用下沿北西向構造斷裂帶流動，在與北東向斷裂帶交匯處以上升泉的形式出露。

銀湖灣地熱區(qū)地熱流體為咸水，可溶性總固體大于5.0g/L，現(xiàn)溫泉壓頭標高在-0.2～-7.5m之間，可采資源儲量較大，壓頭變化與季節(jié)降水量關系不大，停止抽水后壓頭可較快得到恢復，井口溫度保持在70～78℃，水溫和壓頭變化都很小，較長期開采未導致地熱區(qū)出現(xiàn)溫度降低和壓頭下降，由此認為有豐富的補給源，以對流為主要傳導方式，自北西部大陸流向南東海中，從流體質量分析與海水也有關系。

4.4 地溫場特征

在現(xiàn)有開采井地段，由于構造的交叉切割，形成地熱流體排泄窗口，出現(xiàn)溫泉露頭，70℃地溫場平面呈北西向長條狀展布。

根據(jù)前期銀洲湖圍墾區(qū)一側測溫得出，埋深15m深度平面等溫線呈半個不規(guī)則橢圓形，長軸大致呈北西向展布，這與該溫泉＞70℃地熱流體所處的北西向導水構造走向相一致。

5 結論

銀湖灣溫泉點出露于銀湖灣墾區(qū)附近淺海灘涂中，地熱流體主要賦存于燕山期花崗正長巖類的斷裂破碎帶中，埋藏與出露主要受巖性及斷裂構造控制，巖漿活動引起的熱對流增溫層和斷裂活動摩擦產(chǎn)生熱能釋放、巖漿余熱或上地幔的氣成熱液是本地熱區(qū)的重要熱源。為對流型基巖構造裂隙（帶狀）熱儲。

[1]廣東省地質局.《區(qū)域地質礦產(chǎn)調查報告及說明書》（1：20萬江門幅）.1962，1.

[2]廣東省地質局.區(qū)域水文地質普查報告（1：20萬江門幅）.1984，1.

[3]張北京，趙子敬，等.廣東省江門市新會區(qū)銀湖灣地熱區(qū)地熱資源儲量核實報告.2015，3.

[4]李厚洪，呂勝青，等.廣東省江門市新會區(qū)古兜溫泉地熱資源儲量核實報告.2011，7.

[5]趙子敬.廣東省江門市新會區(qū)銀湖灣濕地公園溫泉水勘查工作總結報告.2014，10.

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2016-3-15