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2016-04-14 20:09:06焦文燕遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院遼寧錦州121000

地球訂閱 2016年4期 收藏

關(guān)鍵詞：興城熱田儲(chǔ)熱

■焦文燕（遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院遼寧錦州121000）

興城地?zé)崽锍梢蚍治?/p>

■焦文燕
（遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院遼寧錦州121000）

興城地?zé)崽镂挥谶|寧省葫蘆島市興城濱海地帶。通過(guò)在興城地?zé)崽飬^(qū)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察及地?zé)岬刭|(zhì)普查等工作，基本查明了興城地?zé)崽锏貙訋r性；溫泉出露條件；熱儲(chǔ)埋藏條件；儲(chǔ)、導(dǎo)熱構(gòu)造位置、產(chǎn)狀、規(guī)模等。興城地?zé)崽锏叵聼崴S富，主要用于洗浴、醫(yī)療、采暖等。

地?zé)崽?構(gòu)造 熱儲(chǔ)

1　引言

興城地?zé)崽锍雎睹娣e323600m2。以興城3眼開采熱水井，主要用于洗浴、醫(yī)療，但開采規(guī)模較小。通過(guò)地面地溫場(chǎng)、水化學(xué)場(chǎng)調(diào)查，并采用聲頻大地電磁測(cè)深（EH4）及可控源音頻大地電磁測(cè)深（CMAST）等物探方法，基本查明了興城地?zé)崽锓秶坏貙訋r性；熱儲(chǔ)條件；儲(chǔ)、導(dǎo)熱構(gòu)造位置、產(chǎn)狀、規(guī)模等。為擴(kuò)大開采地下熱水資源提供充足有利的依據(jù)。

2　地?zé)崽锍梢蚍治?/h2>

興城地?zé)崽镂挥诮椫型蛊饠嗔训責(zé)岢傻V帶，大地構(gòu)造單元為中朝準(zhǔn)地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶之綏中凸起帶內(nèi)，凸起內(nèi)發(fā)育有西平坡—錦西、要路溝—錦西和明水大型壓性—壓剪性殼斷裂。在其影響和控制下，發(fā)育的次級(jí)斷層具有導(dǎo)熱、儲(chǔ)熱性質(zhì)。由物探資料可知，本區(qū)發(fā)育六條次一級(jí)構(gòu)造，并對(duì)熱水起著控制作用，因此本區(qū)地?zé)釋贅?gòu)造對(duì)流型。

2.1構(gòu)造裂隙熱水成因

興城溫泉區(qū)位于要路溝～錦西，西平坡～錦西斷裂交匯處。受其影響本區(qū)發(fā)育六條次一級(jí)構(gòu)造：F1斷裂位于興城地?zé)崽镂鞑窟吘?，隱伏于第四系松散堆積物之下，斷裂走向35°，傾向北西，傾角70～75°。斷裂上下盤巖性為太古代混合花崗巖，斷裂帶及構(gòu)造影響帶寬約130～160m，最大深度延深至500～600m，巖石破碎，裂隙發(fā)育，為地下熱水提供了充足的存儲(chǔ)空間。F2、F3斷裂近平行，構(gòu)成熱區(qū)熱泉出露的較大構(gòu)造破碎帶。斷裂帶寬約175～250m，出露長(zhǎng)約450～750m。F2斷裂走向40°，傾向北西，傾角65～80°，斷裂切割深度大，可達(dá)600m左右。F3斷裂走向45°，傾向北西，傾角85°，斷裂切割深度大，可達(dá)800m左右，斷裂帶寬約100～160m。在F3和F2斷裂之間發(fā)育北西向F5、F6斷裂，受其影響，F(xiàn)3斷裂帶內(nèi)巖石破碎更加嚴(yán)重，裂隙發(fā)育，富水性好。溫泉出露點(diǎn)均沿該斷裂帶分布，現(xiàn)有開采熱水井均位于該斷裂帶內(nèi)。F4斷裂位于興城地?zé)崽飽|部邊緣，隱伏于第四系松散堆積物之下，斷裂上下盤巖性由太古代混合花崗巖組成，斷裂帶及影響帶寬約80m左右，斷裂切割深度大，可達(dá)800m左右，由低阻異常判斷其富水性較好。根據(jù)其水化學(xué)和地表水溫異常判斷其可能是較好的儲(chǔ)熱構(gòu)造。

熱異常的主要原因是地殼深部上地幔熱和放射性元素蛻變產(chǎn)生的熱的作用，這兩種熱即是本區(qū)地下熱水的熱源。根據(jù)前人資料推測(cè)熱儲(chǔ)深度在5km或更深。說(shuō)明熱源在中深部。區(qū)內(nèi)地下熱水成因?qū)儆谶h(yuǎn)補(bǔ)給，斷裂深循環(huán)型。大氣降水從北部基巖丘陵區(qū)通過(guò)緯向斷裂構(gòu)造及裂隙下滲至深部與新華夏系斷裂的交匯處，在沿途吸收深部放射性熱及地幔熱，逐漸增溫，體積膨脹。在深部熱力及圍巖壓力的驅(qū)動(dòng)下，沿導(dǎo)熱構(gòu)造或裂隙向上運(yùn)移至儲(chǔ)熱構(gòu)造中，在儲(chǔ)熱構(gòu)造中聚集。在聚集過(guò)程中，熱水壓力逐漸增大，活動(dòng)性增強(qiáng)，在適當(dāng)?shù)牟课淮┩干w層補(bǔ)給第四系孔隙熱水。

2.2風(fēng)化裂隙次生熱水成因

混合花崗巖風(fēng)化裂隙次生熱水掩埋于第四系之下，呈層狀分布，厚度一般為50～80m，分布范圍比構(gòu)造裂隙熱水范圍稍大，為次生熱水，其熱源主要是構(gòu)造裂隙熱水的熱傳導(dǎo)及部分熱對(duì)流產(chǎn)生的。水溫由熱區(qū)中心向外逐漸降低。

2.3第四系孔隙次生熱水成因

第四系孔隙次生熱水化學(xué)組分含量與基巖裂隙次生熱水相似，水動(dòng)態(tài)顯示受氣象影響，其分布位置和范圍也一致。水化學(xué)、地溫場(chǎng)、水位均有由中心向外漸變?yōu)榕c地下冷水一致的特點(diǎn)。抽水試驗(yàn)證明孔隙次生熱水與構(gòu)造裂隙熱水有一定水力聯(lián)系，因此，第四系孔隙次生熱水的熱源主要是構(gòu)造裂隙熱水通過(guò)蓋層的熱傳導(dǎo)及部分熱對(duì)流產(chǎn)生的。在構(gòu)造熱水、孔隙熱水不斷得到補(bǔ)給的同時(shí)，受圍巖及周圍冷水體的擠壓作用，熱水壓力逐漸增大，活動(dòng)性增強(qiáng)，在適當(dāng)?shù)牟课淮┩干w層補(bǔ)給第四系孔隙熱水。熱水便在適當(dāng)位置以泉群的形式排泄于地表或以地下逕流形式排向冷水，并與其混合，在下游地段隨冷水而去。

根據(jù)基巖裂隙次生熱水活動(dòng)跡象和特征，熱水形成晚于儲(chǔ)熱構(gòu)造，而儲(chǔ)熱構(gòu)造為喜山期產(chǎn)物，其蓋層屬中、更新世熱水活動(dòng)的產(chǎn)物，結(jié)合新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)推斷，本區(qū)基巖裂隙次生熱水形成于早更新世。

3　結(jié)論

斷裂影響帶為布設(shè)開采熱水井的有利位置。目前，已開采的熱水井均位于斷裂影響帶內(nèi)，且單井涌水量均大于2000m3/d，水溫大于60℃。興城地?zé)崽锕舶l(fā)現(xiàn)儲(chǔ)、導(dǎo)熱構(gòu)造6條，其斷裂影響帶均可作為布設(shè)熱水井的有利位置。采用EH4、CMAST等物探方法，確定最佳井位及井深，可得到預(yù)計(jì)的水量及水溫。

[1]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志 [M].北京:地質(zhì)出版社，1989年.

[2]王恩榮，焦文燕.遼寧省葫蘆島市興城溫泉地?zé)崞詹閳?bào)告 [R].錦州：遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，2011年.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～79～1

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