摘 要:針對寧明縣城周邊地熱資源實際情況,在分析地層巖性、地質構造、水文地質基礎上,采用可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)進行地球物理勘查,并對地熱田地熱地質條件進行研究與評價,給出建議,為充分開發(fā)地熱資源奠定良好基礎。
關鍵詞:寧明縣;區(qū)域地熱地質條件;地球物理勘查;地熱田地熱地質條件
中圖分類號:P314 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)17-0197-02
如今,我國地熱資源開發(fā)力度越來越大,在開發(fā)過程中,需要通過地質調查與地球物理勘查來掌握區(qū)域和資源分布情況,為開發(fā)提供參考。
1 寧明縣城周邊地區(qū)地熱地質條件
1.1 地層與巖性
寧明縣城周邊地區(qū)出露地層以第四系(Q)、第三系(E2-Ny2)、白堊系(K1x)、侏羅系(J1~J2)、三迭系(T1m、T1b)、二迭系(P1m、P1q)為主,另外火山碎屑巖有三迭系(ΠT2b),見表1。
1.2 地質構造
1.2.1 褶皺與盆地構造
與地熱緊密關系有寧明盆地與海淵盆地。寧明盆地呈橢圓狀,長、寬分別為40km和5~12km,屬不對稱向斜構造盆地;東、西兩端分布有火山碎屑巖,構造條件相對復雜。海淵盆地呈次圓狀,直徑約11km,由第三系泥巖、砂巖組成,底部有中粗砂礫巖分布;周邊主要由侏羅系泥巖、砂巖組成;西北部分布火山碎屑巖。
1.2.2 斷層構造
與地熱緊密關系有憑祥-大黎深大斷層帶、天西壓扭性斷層和馱龍北與西北部的斷層帶。憑祥-大黎深大斷層帶為主干活動性斷層,走向北東70~75°,傾向東南,傾角為45~80°,不僅控制了南北西兩側構造線展布,而且對兩側的沉積建造和巖漿活動也有明顯控制作用。天西壓扭性斷層長約25km,北東走向,西南部和憑祥-大黎深大斷層帶相交,傾向東南,傾角為66~85°,斷距在0.2~0.76km。馱龍北與西北部斷層帶北西向斷層群十分發(fā)育,5km內有4條長度在2~4km北西向斷層,同時對憑祥-大黎區(qū)域性深大斷層造成切割,說明有很強地質構造作用。
1.3 水文地質條件
1.3.1 地下水類型與含水巖組
地下水類型與含水巖組如表2所示。
1.3.2 地下補給、徑流與排泄條件
大氣降水為地下水主要補給來源,也有向盆地內發(fā)生的側向徑流與明江河水滲入,來源較廣泛;地區(qū)降雨充沛,且補給面積大。區(qū)域有良好匯水條件,從盆地及其周圍接收入滲,然后匯入盆地,總體上向北西徑流排泄,徑流、排泄條件均為良好。
2 地球物理勘查評價及結果分析
本次地球物理勘查采用CSAMT法,大體垂直向斜盆地和斷層構造布設兩條剖面線;其目是對盆地結構、蓋層和熱儲層結構、斷層和隱伏斷層導熱情況進行探測。共對6條導熱斷層(記為F1~F6)進行了探測,發(fā)育深度在650~1400m。
(1)1線(如圖1):向斜構造盆地由3000號測點由北向南逐漸傾斜和加深,盆底深度為600~1000m,最深處為800~1000m,推斷斷層3條,為F1~F3,F1和F3向南傾斜,F1切割深度為900m,F3切割深度為1200m;F2向北傾斜,切割深度為1400m。
(2)2線(如圖2):向斜構造盆地由1700號測點由北向南逐漸傾斜和加深,盆底深度為500~600m,推斷斷層3條,為F4~F6,F4向東南傾斜,切割深度為650m;F5和F6向北東傾斜,切割深度為700m。
3 地熱田地熱地質條件
3.1 蓋 層
蓋層以第三系、白堊系、侏羅系等泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖等為主,砂泥質結構,為相對隔水或弱透水層,保溫條件較好。根據區(qū)域地質資料,該蓋層累計厚度660~1278m;根據本次2條物探剖面最新資料顯示,蓋層厚度500~1000m,以泥質類巖石為主,隔熱保溫效果好。
3.2 熱儲層
熱儲層以第三系細砂巖和粉砂巖,白堊系細砂巖、礫巖、底部厚層礫巖,侏羅系中厚層石英砂巖、細砂巖為主組成層狀相間的孔隙裂隙熱儲層為主,孔隙裂隙發(fā)育,部分巖石結構疏松,透儲水性好。盆地北部地段(如馱龍以北地帶)還潛伏有三迭系和二迭系溶洞裂隙熱儲層;盆地北盤的東、西兩側隱伏有三迭系火山碎屑巖熱儲層。熱儲層總體透儲水條件良好。
3.3 熱源與控熱(斷層)構造
地熱熱源來源有三種途徑:
(1)寧明向斜構造盆地的基底地殼深部熱傳導。
(2)盆地周邊(特別是盆地北部的東、西側)現代火山碎屑巖巖漿活動形成的巖漿房熱能。
(3)區(qū)域斷層構造與本地熱區(qū)的F1~F6(特別是F1、F3、F4)斷層構造溝通深部熱源的現代活動性斷層帶的對熱對流。
總體上熱源來源廣泛而豐富,導熱系統良好。
3.4 地熱流體化學特征
根據果圖、馱龍花山溫泉水化學檢測資料,水化學類型以HCO3-Ca和HCO3-Na.Ca為主,溶解性總固體281~640mg/L,pH值5.5~7.5。果圖泉水偏硅酸為59.0mg/L,pH值7.08;馱龍花山溫泉偏硅酸為52.5mg/L,鍶為0.55mg/L,游離二氧化碳為327mg/L,pH值為6.23。
4 結 論
(1)通過地層巖性、地質構造和水文地質分析,結合物探成果,盆地中凹陷部位的深度在500~1000m,并據此推斷6條斷層,其發(fā)育深度650~1400m,并且有很強地質構造作用。
(2)地熱田具有良好熱儲結構系統:蓋層厚度較大,保溫性能較好,熱儲層厚度較大,透儲水性較好,熱控構造有向斜構造盆地F1~F6斷層、火山碎屑巖較發(fā)育等。熱儲結構清晰、完整,地熱生成背景條件良好。
(3)地熱開發(fā)是高風險、高投入與高效益項目,因項目探測和推測的深度均較大,地質條件有一定多變性,通過推測確定的熱儲結構及參數會有一定偏差,需深孔勘探方法加以揭示與驗證,地熱井鉆到約1000m,進行深井測溫與抽水試驗,取樣檢測,同時完成水化學驗算與地熱增溫率、溫標的校核;鉆到約1500m,再進行深井測溫,對地熱增溫率等進行驗算與校核。根據以上成果確定最佳的成井深度。
參考文獻
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收稿日期:2018-5-12
作者簡介:石孟格(1991-),男,助理工程師,大學本科,主要從事水工環(huán)工作。