倪高倩，韋玉婷，屈澤偉，胡亞召

（四川省地質工程勘察院，成都 610000）

四川省地熱資源分布及特征簡析

倪高倩，韋玉婷，屈澤偉，胡亞召

（四川省地質工程勘察院，成都 610000）

四川省作為全國地熱資源豐富的省市之一，其地熱資源的開發(fā)利用具有較大的潛力。根據(jù)四川省內地貌條件差異，結合已發(fā)現(xiàn)的300多處溫泉、地熱井進行分析，按熱水形成的地質作用、所賦存的地質構造條件和介質特征，將四川省地熱資源分為兩大類型四個資源區(qū)和三種熱儲類型，歸納各個類型地熱資源的特點，為四川省地熱資源未來因地制宜的開發(fā)利用規(guī)劃提供參考。

地熱資源；分類；特征；四川

隨著全球氣候、環(huán)境問題的日趨嚴峻，傳統(tǒng)能源的枯竭及其所造成的環(huán)境惡化等問題日益突顯，呼喚并實施清潔能源、環(huán)保能源戰(zhàn)略已逐步成為全球共識。地熱能作為一種清潔、環(huán)保、安全、可再生的新型能源，正愈發(fā)受到了重視。四川省目前已發(fā)現(xiàn)地熱露頭多達300余處，是我國地熱資源蘊藏豐富的地區(qū)之一。

1 地熱資源類型劃分

四川處于我國大陸地勢三大階梯中第一級青藏高原和第二級長江中下游平原的過渡帶，地貌形態(tài)類型多樣。四川省地熱資源可分為兩大類：隆起山地型地熱資源（I）和沉積盆地型地熱資源（II）。按熱源、熱儲的性質及條件、載熱介質的種類及控制資源的地質構造特征對隆起山地型地熱資源和沉積盆地型地熱資源進一步分帶、分區(qū)，劃分為四個區(qū)[1]，如表1、圖1所示。

圖1　四川省地熱資源類型分區(qū)圖

2 熱儲類型劃分

根據(jù)收集和調查的溫泉、地熱井的資料分析，按熱水形成的地質作用和所賦存的地質構造條件和介質特征[1]198-224，認為四川省的熱儲有三種基本類型：裂隙型帶狀熱儲、裂隙型帶狀+巖溶型層狀復合型熱儲和巖溶型層狀熱儲。其分區(qū)見圖2和表2。

表1　四川省地熱資源類型及分區(qū)表

3 地熱資源分布及其特征

3.1隆起山地型地熱資源

該類地熱資源分布在除四川盆地區(qū)以外的廣大區(qū)域，多數(shù)地下熱水受到斷裂影響大。根據(jù)控熱構造、熱儲的差異，結合地貌特點，可劃分為三個地熱區(qū)：川西高原高—中溫地熱區(qū)，川西南中—低溫地熱區(qū)和盆周山地中—低溫地熱區(qū)。

3.1.1川西高原高—中溫地熱區(qū)地熱資源特征

地熱區(qū)包括整個甘孜州全部地區(qū)及雅安市、涼山州少部分地區(qū)。天然露頭多，分布密集，溫泉溫度高，沸泉眾多是該區(qū)的主要特點?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)208處地熱露頭（表3）。

區(qū)內甘孜州地區(qū)海拔較高，自然出露溫泉均屬于中高山和高山溫泉，溫泉沸點較低，州內已知的沸泉16處，均集中分布在巴塘、理塘和甘孜三個縣，尤以巴塘縣茶洛溫泉群最為著名。

該地區(qū)熱源主要來源于沿斷裂帶上升的地幔巖漿熱與地下水深循環(huán)對流傳熱。熱儲一般為開放式熱儲，斷裂破碎帶和影響帶是主要熱儲層，巖性主要為變質砂板巖、花崗巖、大理巖、灰?guī)r等；部分河谷地區(qū)上覆第四系松散堆積層較厚且受膠結好時也可局部形成次要熱儲層。一般無蓋層，部分地區(qū)第四系松散層因鈣華膠結或堆積而形成局部蓋層。

圖2　四川省熱儲類型分區(qū)圖

按照不同的控熱構造及溫泉分布，可進一步分為四個略有差異的地熱帶：鮮水河地熱帶、甘孜—理塘地熱帶、德格—鄉(xiāng)城地熱帶和金沙江地熱帶。各地熱帶多出露高～中溫溫泉，如表4。

區(qū)內已有地熱井12處，基本分布于鮮水河地熱帶，該地熱帶地表天然熱顯示以中溫為主，鉆探地熱井深一般在100～250m，水溫65～85℃，該類地熱井一般揭穿第四系地層后，受到下部熱源深部對流的影響，地下水水溫出現(xiàn)陡增，顯示了下伏地熱資源巨大的潛力[2]。

表2　四川省熱儲類型分區(qū)表

表3　川西高原高—中溫地熱區(qū)地熱特征表

3.1.2川西南中—低溫地熱區(qū)地熱資源特征

川西南中—低溫地熱區(qū)包括攀枝花市、涼山州大部分地區(qū)及樂山市、雅安市部分地區(qū)。已發(fā)現(xiàn)地熱露頭42處（表5）。

受到構造作用的影響，區(qū)內地層巖性復雜、破碎，第四系至古元古界地層均有分布。受印支、燕山運動影響，區(qū)內褶皺、斷裂發(fā)育，并伴有大規(guī)模的中酸性巖漿巖侵入，出現(xiàn)大片的南北向巖漿帶。熱水多沿著斷裂、破碎帶或侵入體的接觸帶有規(guī)律的分布，具有裂隙型熱儲特征，兼之熱儲巖性一般為碳酸鹽巖，具有層狀熱儲特性，因此為復合型熱儲。其熱源以挽近斷裂變動和地震活動產(chǎn)生的機械熱能為主，其次為地溫梯度增熱、花崗巖體的巖漿余熱以及放射性元素蛻變產(chǎn)生的化學能[3]。

該區(qū)按照不同的斷裂構造及溫泉分布，可進一步分為三個略有差異的地熱帶：安寧河地熱帶、漢源—甘洛地熱帶和峨邊金陽地熱帶。各地熱帶多出露中-低溫溫泉，已有的11處地熱井也均為中低溫熱礦水。

3.1.3盆周山地中—低溫地熱區(qū)

盆周山地中—低溫地熱區(qū)分布于四川盆地周邊，包括樂山、雅安、德陽、汶川、成都、北川、茂縣、廣元、達州、古藺、敘永、高縣、筠連等地區(qū)。已發(fā)現(xiàn)地熱露頭28處（表7）。區(qū)內地熱點以人工鉆井的形式揭露熱礦水為主，地熱露頭溫度以中、低溫為主，地熱井點水溫一般高于天然出露溫泉。

該區(qū)根據(jù)不同的斷裂構造、地貌及地熱點分布，可劃分為四個地熱區(qū)：峨眉山地熱區(qū)、龍門山地熱區(qū)、廣元巴中達州地熱區(qū)和敘永筠連地熱區(qū)。前三者熱儲類型為裂隙型帶狀熱儲+巖溶型層狀熱儲的復合型熱儲，后者為巖溶型層狀熱儲。

復合型熱儲區(qū)內出露地層雜亂，作為中、高山區(qū)與盆地的過渡地帶，構造作用復雜，斷裂較為發(fā)育，表現(xiàn)出裂隙型帶狀熱儲特點；區(qū)內又有三疊系下統(tǒng)雷口坡組（T2l）—嘉陵江組（T1j）白云巖，二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）—棲霞組（P1q）灰?guī)r和震旦系上統(tǒng)燈影組（Zbd）白云巖等層狀碳酸鹽巖作為地下水運移儲集空間，具有層狀熱儲層的特點。各熱儲層地下水受到大氣降水補給后，通過地溫增熱后或被人工鉆探揭露，或遇斷裂溝通，在合適的部位順斷裂運移、出露地表。

巖溶型層狀熱儲區(qū)，熱儲層為碳酸鹽地層（P1m、P1q中灰?guī)r），該地層易被水溶蝕，形成溶孔、溶洞，地下水接受大氣降水及地表水的補給后，沿斷層、裂隙及溶蝕孔洞不斷向下入滲，經(jīng)過深循環(huán)，受地溫梯度的影響，溫度不斷升高，同時在水巖作用下，水中礦物成分增加，形成地下熱礦水。在徑流受阻的情況下沿斷裂、裂隙等向上運動，排泄形成天然出露溫泉或淺井溫泉；在徑流順暢或熱礦水埋深較大地區(qū)，經(jīng)過深部人工鉆井揭露，形成地熱井，通過水泵抽水排泄。因此該區(qū)熱源為大地熱流增溫，受地溫梯度影響，一般埋深越深水溫越高。

表4　川西高原高—中溫地熱區(qū)各地熱帶溫泉溫度分級統(tǒng)計表

表5　川西南中—低溫地熱區(qū)地熱特征表

表6　川西高原高—中溫地熱區(qū)各地熱帶溫泉溫度分級統(tǒng)計表

表7　盆周山地中—低溫地熱區(qū)地熱特征表

3.2沉積盆地型地熱資源

沉積盆地型地熱資源主要分布于四川盆地，屬層狀熱儲，即四川盆地低溫地熱區(qū)。四川盆地是一大型構造盆地，盆地區(qū)內溫泉出露甚少，僅在盆周地區(qū)斷層破碎帶和背斜軸部偶有出露。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的40處地熱點中，有2處天然露頭，為采礦后形成，其余38處均以人工鉆井的方式揭露（表8）。

四川盆地低溫地熱區(qū)熱儲主要由埋藏在侏羅系、白堊系地層之下的中、古生代砂巖、碳酸鹽巖含水層組成，呈層狀分布。熱儲層主要為三疊系下統(tǒng)雷口坡組（T2l）和嘉陵江組（T1j）白云巖；二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）灰?guī)r。這類碳酸鹽巖一般具有古巖溶孔洞，富水性較好，埋藏深，井口水溫一般大于40℃，且隨深度而增加。從盆地內向周邊熱儲埋藏深度由深至淺，盆地內一般大于4 000m，盆周地區(qū)一般深度1 500~2 000m。根據(jù)資料分析，三疊系雷口坡組地層在盆地區(qū)底板一般埋深500~6 000m，龍門山前埋藏深，向東埋深逐漸減?。蝗B系嘉陵江組地層頂板一般埋深1 000~7 000m，由龍門山前向東逐漸減小；二疊系茅口組地層頂板埋深一般1 500~8 000m，同樣龍門山前埋深大，向東埋深逐漸減小，大部分地區(qū)埋深大于4 000m[4]。

區(qū)內熱儲蓋層具有蓋層厚大，不透水或弱透水的特點，主要由白堊系、侏羅系、三疊系上統(tǒng)的巨厚砂泥巖互層或二疊系上統(tǒng)砂巖、頁巖和峨眉山玄武巖等致密弱透水地層組成。

該類地熱資源熱儲溫度主要受到地溫梯度的影響[2]297-305。深埋于地層中的地下水在循環(huán)過程中受到地溫梯度的影響，溫度逐漸升高，同時不斷溶解巖石中礦物成分，在埋藏深度適宜的地段，可通過人工揭露獲取含有多種有益元素的地下熱礦水。由于熱儲層在四川盆地普遍富含膏巖，地下水礦化度較高，部分地區(qū)產(chǎn)鹵層與熱礦水層一致。根據(jù)調查目前盆地內僅大英縣（蓬萊基井）、自貢市（燊海井）尚有鹵水開采，產(chǎn)鹵地層一般為進行熱礦水開發(fā)[5]。

表8　四川盆地低溫地熱區(qū)地熱特征表

4 結論

四川省地熱資源豐富且類型多樣，具有較大的開發(fā)利用價值。川西高原以中—高溫地熱資源為主，且露頭數(shù)量較多；其余地區(qū)以中—低溫地熱資源為主，且露頭相對較少。天然出露的地熱露頭主要受到構造、地形地貌的影響；人工鉆井受技術條件和成本影響，熱水均選取來自埋深小于4 000m的熱儲層。地熱資源后續(xù)可根據(jù)不同地熱區(qū)的資源溫度、出露情況、水質特征和當?shù)匦枨蟮纫?guī)劃進行發(fā)電、供暖、旅游療養(yǎng)、養(yǎng)殖等方式的利用。

[1] 四川省地質礦產(chǎn)局.四川省區(qū)域地質志[M].成都：地質出版社，1991.

[2] 王鈞，等. 中國南部地溫分布的基本特征[J]. 地質學報，1986，3.

[3] 孫春輝.中低溫對流型地熱系統(tǒng)及其研究方法簡介[J].世界地質，1999，18（1）：89～91.

[4] 四川油氣區(qū)石油地質編寫組.中國石油地質志（卷10）：四川油氣區(qū)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1989：55～62.

[5] 林庭，等.四川盆地地下鹵水勘探開發(fā)前景展望[J].鹽湖研究，2008，16（1）：2.

Geothermal Resource in Sichuan

NI Gao-qian WEI Yu-ting QU Ze-wei HU Ya-zhao
(Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation, Chengdu 610072)

Sichuan is rich in geothermal resources. This paper divides the geothermal resources in Sichuan into 2 types, 4 resource regions and 3 thermal storage types based on geomorphic conditions, geotherm-forming geological action and occurring conditions and has a discussion on characteristics of various geothermal resources.

geothermal resource; classification; characteristic; Sichuan

P641.8

A

1006-0995（2016）02-0239-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.014

2015-05-19

倪高倩（1990-），女，四川成都人，助理工程師，主要從事水工環(huán)地質工作