【摘要】地熱資源開發(fā)對提升禾木景區(qū)的旅游經(jīng)濟品牌起著重要的作用。區(qū)內(nèi)出露地層以奧陶系片巖及第四系地層為主,斷裂構造沿禾木河流向展布,為區(qū)內(nèi)研究地熱資源條件的重點方向,巖漿巖體呈隱伏狀,多期次侵入。經(jīng)勘查,斷裂構造發(fā)育規(guī)模大,但淺部的含水性差,表層巖漿巖體無法提供有效熱源,地溫梯度無明顯異常,僅0.8℃/100m,明顯低于區(qū)域地溫梯度,地熱地質(zhì)條件一般,開發(fā)地熱資源風險性較大。
【關鍵詞】地熱;熱源條件;熱儲;地溫梯度
引言
阿勒泰地區(qū)禾木景區(qū)位于阿勒泰地區(qū)布爾津縣,國家級5A景區(qū)喀納斯國家地質(zhì)公園內(nèi),西南距布爾津縣城110 km,北鄰俄羅斯,東鄰蒙古國,旅游經(jīng)濟發(fā)達。地熱資源作為一種清潔能源,近年來得到了大家的重視,溫泉經(jīng)濟更是得以廣泛推廣。研究本區(qū)的地熱地質(zhì)條件,勘查并評價地熱資源開發(fā)前景,對指導當?shù)芈糜谓?jīng)濟的開發(fā),提升旅游品牌起著重要的作用。
1、基本概況
勘查區(qū)屬北溫帶寒涼大陸性氣候,氣候寒冷,年平均氣溫1~4℃。禾木河發(fā)源于北部山區(qū),年平均徑流量>1×109 m3。地下水天然露頭為下降泉,水溫3~5℃,地表未發(fā)現(xiàn)地熱異常點。該區(qū)域地質(zhì)工作開展較少,僅進行礦山地質(zhì)調(diào)查及小比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,開展了1:20萬瓊庫爾幅的地質(zhì)填圖,水文地質(zhì)工作程度極低,專門水文地質(zhì)、地熱地質(zhì)的勘查工作未涉及,本次地熱勘查研究評價尚屬首次。
2、地質(zhì)背景
勘查區(qū)屬河谷沖積、冰川堆積地貌,由于禾木河下切作用,形成了3級河谷階地。出露地層單一,為奧陶系哈巴河群頁巖、黑云母片巖及第四系冰磧層、沖積層。地表未發(fā)現(xiàn)有構造痕跡,經(jīng)遙感解譯、物探測量工作,推測禾木河下發(fā)育有一條沿河北西向展布的深大斷裂帶,發(fā)育深度>1000m,寬度>100m,傾向北西,物探解譯構造含水性較好,根據(jù)區(qū)域地溫梯度資料,具有尋求地熱流體的條件,作為尋找地下(熱)水的目標層。勘查區(qū)往東10km,分布有多處巖體,早期巖漿熱液活動的頻繁,呈多期次侵入,區(qū)內(nèi)存在大面積隱伏花崗巖體,可考慮能為地下水提供熱源。
地下水類型有第四系松散層孔隙水、層狀基巖裂隙水和塊狀基巖裂隙水。第四系松散層孔隙水豐富,禾木河河谷一帶的禾木山莊及鄉(xiāng)政府已施工水井3處,深度60-100m,地下水自流出井口,水量200-800噸/天,水溫約5℃,區(qū)內(nèi)無天然上升泉出露,基巖裂隙水富水性弱-中等。
3、地熱資源綜合勘查
對前人地質(zhì)成果進行了二次開發(fā),選取勘查區(qū)內(nèi)禾木河斷裂作為地熱勘查的目標層,對區(qū)內(nèi)依次開展了遙感解譯、地熱地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘查、淺層地熱測溫孔施工等工作。重點查明區(qū)內(nèi)地層、構造、巖體分布、巖性、深部發(fā)育特征及相互關系;地下水埋深、斷裂構造的含水性;地溫梯度情況。
4、勘查成果與綜合評價
通過對各工作手段綜合分析研究,對區(qū)內(nèi)的地熱地質(zhì)條件的認識:
4.1 熱源與蓋層
區(qū)內(nèi)巖體分布較廣,禾木河東南側(cè)大面積巖漿巖出露,呈多期次侵入,主要為華力西中期第一次侵入次的基性和超基性巖體(N42a)、華力西中期第二次侵入次花崗閃長巖(γδ42b)及華力西晚期侵入次雜巖體(γ4),禾木河河谷平原一帶的巖體呈隱伏狀,從物探解譯、已施工民井揭露情況綜合分析,巖漿巖體埋藏深度60-200m,為地下熱水潛在的熱源,但200m深度范圍內(nèi)巖體溫度已冷卻,深部巖體待驗證;斷裂構造上盤為第四系沖積層、冰湖積相冰磧層,以粘土層、砂土層為主,夾部分卵石、漂石,粘土層、砂土層的含水性、導水性均差,為尋求地下熱水的蓋層。
4.2 斷裂構造(熱儲層)
禾木河斷裂地表未有構造痕跡,經(jīng)遙感、物探解譯(圖1),斷裂沿河流呈北西42°展布,傾向北西,傾角80°,發(fā)育深度>1000m,寬度>100m,斷裂帶的電阻率小于400Ωm,上下盤均為花崗巖巖體(圖2),巖體電阻率大于600Ωm,最大可達1200Ωm,斷裂構造發(fā)育規(guī)模大,從已施工的淺層測溫孔來看(孔深214m),196 m范圍內(nèi),斷裂構造均被粘土、砂土充填,富水性和導水性均較差,構造的深部含水性有待進一步驗證。
4.3 地溫場特征
地熱增溫率未發(fā)現(xiàn)異常,地表水溫4.2℃(8月份),孔底水溫5.8℃,地溫梯度僅0.8℃/100米,顯著低于準噶爾盆地的地溫梯度1.73~2.62℃/100 m。景區(qū)內(nèi)探求的地下熱水,如達到溫泉水溫25℃的最低標準,根據(jù)以驗證的淺部地溫梯度,依靠地熱增溫,施工深度需達到2500米以上。
5、結(jié)論
開發(fā)地熱資源對提升禾木景區(qū)旅游競爭力、促進旅游綠色經(jīng)濟發(fā)展起著重要的作用。但勘查結(jié)果表明:景區(qū)內(nèi)地熱地質(zhì)條件一般,斷裂構造淺部含水性差,隱伏的巖漿巖體年代久遠,現(xiàn)已冷卻,地溫梯度顯著低于區(qū)域的地溫梯度,如僅依靠地溫梯度探求地熱流體,鉆孔深度需達到2500米以上,且具有不確定性。因此,在該地區(qū)進行深部地熱資源開發(fā)的風險性大。
參考文獻:
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