辛堂，曹小龍，姚博，馬步英

（西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)，格爾木 816099）

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于貴陽市龍洞堡有色七總隊(duì)基地及周邊范圍,大地構(gòu)造位置屬于構(gòu)造復(fù)雜變形區(qū)谷腳褶曲帶永樂向斜北西翼西南揚(yáng)起端與相鄰的烏當(dāng)短軸背斜過渡地帶，為南北向構(gòu)造與北東向構(gòu)造的交匯部位，見圖1。區(qū)域內(nèi)主要為近北東向褶皺構(gòu)造及近東西向黃泥哨斷層（F18）、南北向打魚寨斷層F17和葉家莊斷層（F5）構(gòu)造[1]。區(qū)域出露地層有寒武系婁山關(guān)群、奧陶系、志留系中～上統(tǒng)、泥盆系、石炭系下～中統(tǒng)、二疊系、三疊系、白堊系，第四系有零星分布。

2 地?zé)岬刭|(zhì)特征

2.1 地?zé)岬刭|(zhì)條件

2.1.1 水文地質(zhì)特征

圖1 構(gòu)造綱要圖Fig.1 Sketch map of tectonic

研究區(qū)魚梁河為地下水的排泄基面。從《1:20萬貴陽幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》中資料分析，中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)群～下奧陶統(tǒng)的桐梓、紅花園組地層零星分布于烏當(dāng)附近，出露面積約3km2[2]。巖性以白云巖為主，厚度約620m，水量貧乏～中等，為HCO3-Ca型水。地處龍洞堡片區(qū)的有色七總隊(duì)基地位于永樂向斜的西北翼，含水巖組為三疊系石灰?guī)r，富水等級(jí)為水量中等的碳酸鹽巖巖溶水區(qū)，地下水有自東南翼向北西翼運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。據(jù)1:5萬貴陽市水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，研究枯季地下徑流模數(shù)6.56～7.36L/s·km2，鉆孔單位涌水量0.25L/s·m。所調(diào)查的基地周邊泉點(diǎn)上升泉和下降泉均有分布見表1。

表1 研究區(qū)周邊泉點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical table of the surrounding Springs in the research area

2.1.2 區(qū)域地?zé)岙惓Ｌ卣?/p>

表2 地?zé)岙惓^(qū)溫泉情況一覽表Tab.2 Summary of Hot Springs in Geothermal Abnormal Areas

表3 地?zé)岙惓^(qū)地?zé)徙@孔情況一覽表Tab.3 Summary of geothermal boreholes in geothermal anomaly areas

圖2 區(qū)域水文地質(zhì)圖Fig.2 Hydrogeological maps of the region

據(jù)對(duì)新添寨-東風(fēng)鎮(zhèn)地?zé)岙惓^(qū)調(diào)查，北到新天寨小河口、茶店、高田寨，南至花溪水壩、甘莊、下壩，研究區(qū)內(nèi)及周邊已施工地?zé)徙@孔3個(gè)，外圍共發(fā)現(xiàn)有溫泉2個(gè)，所見溫泉點(diǎn)多屬裂隙下降泉，中溫承壓熱水與低溫淺層地下水混合流出地表見表2、表3。

2.1.3 研究區(qū)熱儲(chǔ)構(gòu)造及導(dǎo)熱分析

研究區(qū)位于貴陽復(fù)雜變形區(qū)與黔南臺(tái)陷的交界部位，即北東向構(gòu)造帶與南北向構(gòu)造帶的交匯部位[3]。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和近年來的地?zé)衢_發(fā)資料成果分析，永樂向斜、烏當(dāng)斷層、近南北向的壓扭性斷層為區(qū)內(nèi)主要熱儲(chǔ)構(gòu)造。

沿烏當(dāng)大斷層有地?zé)岙惓ｏ@示，斷層附近地表溫泉出露點(diǎn)及施工的地?zé)峋l(fā)現(xiàn)地?zé)崴f明松桃—碧痕營走滑斷裂束（新添地區(qū)烏當(dāng)大斷層）是區(qū)域性的導(dǎo)熱構(gòu)造。受東西向應(yīng)力的擠壓，貴陽向斜與永樂向斜之間產(chǎn)生了一系列近南北向的壓扭性斷裂（F16、F17、F5）為研究區(qū)的地?zé)豳x存提供了有利條件。其中北端與烏當(dāng)大斷層相交的葉家莊斷層（F5）被高視斷層錯(cuò)斷后在東側(cè)出現(xiàn)向南延伸在有色七總隊(duì)基地西側(cè)通過與黃泥哨斷層（F18）交匯，該斷層成為研究區(qū)有利的導(dǎo)熱構(gòu)造見圖2。

研究區(qū)內(nèi)近南北向的葉家莊斷層（F5）附近成功實(shí)施的地?zé)峋ū＠?#、天邑溫泉地?zé)峋?、正業(yè)巖土勘察設(shè)計(jì)有限公司試驗(yàn)基地試驗(yàn)基地地?zé)峋岸嗖寿F州城地?zé)峋┛梢宰C明這條F5斷層是主要的導(dǎo)熱含水構(gòu)造。

熱礦水的循環(huán)是一個(gè)區(qū)域的循環(huán)系統(tǒng)，熱礦水的補(bǔ)、逕、排也是在區(qū)域范圍內(nèi)形成完成的。大氣降水在區(qū)域上沿?cái)嗔褞У认虻叵律畈肯聺B變熱，在地質(zhì)構(gòu)造控制下熱流作深層的循環(huán)，并沿滲流通道向地殼薄弱地帶運(yùn)移[4]。

2.2 熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)已施工鉆孔所揭露地層情況及對(duì)區(qū)域及區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)為研究區(qū)有三個(gè)儲(chǔ)熱層見表4。

表4 地?zé)岙惓^(qū)熱水儲(chǔ)、蓋層特征表Tab.4 Characteristics of Hot Water Storage and Cover Layer in Geothermal Abnormal Area

第一儲(chǔ)集單元：晚震旦世燈影組碳酸鹽巖為其儲(chǔ)熱層厚241m～410m，寒武系牛蹄塘組-金頂山組碎屑巖為其保溫蓋層厚800m，保溫層保存完好，儲(chǔ)熱層含水性好，息烽溫泉即產(chǎn)出于該儲(chǔ)集層，區(qū)內(nèi)本儲(chǔ)集層埋深3000m以上，開采難度大。

第二儲(chǔ)集單元：由中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)群至下奧陶統(tǒng)紅花園組組成儲(chǔ)熱層，奧陶系湄潭組-泥盆系蟒山群碎屑巖組成保溫蓋層。保溫蓋層以湄潭組碎屑巖為直接蓋層，下志留統(tǒng)高寨田群、泥盆系蟒山群為間接蓋層，總厚度900m左右，蓋層保存完好，厚度大，保溫效果好。

第三儲(chǔ)集單元：分布于烏當(dāng)斷層北盤，由上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M碎屑巖為保溫蓋層厚307m，保溫條件較好。擺佐組至茅口組碳酸鹽巖組成儲(chǔ)熱層厚426m，含水性較好，但熱儲(chǔ)層埋藏淺，溫度低，開發(fā)價(jià)值不大。

綜上所述，第二儲(chǔ)集單元儲(chǔ)熱層含水性好，根據(jù)永樂向斜及相鄰烏當(dāng)背斜中施工地?zé)峋衣兜臄鄬訋г谠摱尉霈F(xiàn)大量涌水。因此，研究區(qū)內(nèi)地?zé)崴馁x存與第二熱儲(chǔ)層和斷裂帶關(guān)系十分密切。

2.3 地?zé)豳Y源類型

由于研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造裂隙發(fā)育，沿?cái)鄬悠扑閹С蕩盍阈欠植家?guī)模較小的碎裂淺變質(zhì)巖，如經(jīng)過水口寺附近的圖云關(guān)斷層、貴陽市森林公園附近的經(jīng)典天成住宅小區(qū)處的葉家莊斷層（F5）帶內(nèi)均分布有角礫巖和斷層泥。由碎裂淺變質(zhì)作用所產(chǎn)生的淺變質(zhì)巖的物理性質(zhì)一方面主要受應(yīng)力的性質(zhì)和強(qiáng)度控制，另一方面也受沿碎裂帶循環(huán)的水溶液、摩擦熱和作用時(shí)間的影響。由此，認(rèn)為研究區(qū)地?zé)犷愋蜑闇\變質(zhì)巖區(qū)構(gòu)造裂隙型。

3 地?zé)豳Y源評(píng)述

3.1 地?zé)嵩鰷芈?/h3>

根據(jù)貴州省地?zé)嵩鰷芈实戎稻€圖見圖3，貴陽地區(qū)增溫一般為2.0～2.5℃/100m，研究區(qū)位于貴陽地區(qū)北東，結(jié)合天邑溫泉、冶金設(shè)計(jì)院試驗(yàn)基地地?zé)峋岸嗖寿F州城等地?zé)峥碧骄Y料，研究區(qū)地?zé)嵩鰷芈蕿?.1℃/100m。

圖3 貴州省地?zé)嵩鰷芈实戎稻€圖Fig.3 Isograph of geothermal temperature increase rate in Guizhou Province

3.2 熱儲(chǔ)溫度與深度

研究區(qū)地?zé)崮康膶訛榈诙?chǔ)集單元層，熱儲(chǔ)層為寒武系婁山關(guān)群、下奧陶統(tǒng)紅花園組（O1h）和桐梓組（O1）t，是地?zé)岙惓^(qū)內(nèi)目前最具開發(fā)條件及開發(fā)價(jià)值的地?zé)岷畣卧?，也是區(qū)內(nèi)勘查工作的目的地層單元。采用增溫率公式計(jì)算本區(qū)熱儲(chǔ)溫度，常溫點(diǎn)計(jì)算深度為30m，當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁貫?5℃，勘查熱儲(chǔ)溫度計(jì)算如下：

t=(h-30)×1.8/100m+14℃

t：熱儲(chǔ)溫度（℃）

h：熱儲(chǔ)埋深（m）

通過計(jì)算，第二熱儲(chǔ)層熱儲(chǔ)溫度為73.8℃。

3.3 熱儲(chǔ)層水量預(yù)測

第二熱儲(chǔ)層寒武系婁山關(guān)群白云巖，依據(jù)該層出露泉流量，結(jié)合區(qū)域鉆探孔揭露涌水量和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，第二熱儲(chǔ)層下奧陶統(tǒng)紅花園組（O1h）～寒武系婁山關(guān)群鉆探孔涌水量預(yù)測為400～600m3/d，水溫55℃～58℃。

3.4 地?zé)崴Y源開發(fā)對(duì)環(huán)境影響

在地?zé)崴Y源開發(fā)的過程中，只要開采量控制在允許開采量范圍以內(nèi)，就不會(huì)造成地?zé)崴乃怀掷m(xù)下降，因此只要控制好開采量和加強(qiáng)地表地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作，開發(fā)地?zé)崴Y源不會(huì)使研究區(qū)及周邊地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境造成明顯影響。

地?zé)崴Y源開發(fā)利用可以大量節(jié)約燃煤、節(jié)約能源，減少煤礦開采量和能源消耗量，減少能源消耗過程中對(duì)大氣環(huán)境的污染，從而更加有效的保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論

通過對(duì)龍洞堡片區(qū)邊已施工地?zé)峋暗責(zé)岙惓Ｌ卣髋c研究區(qū)地質(zhì)特征對(duì)比分析，認(rèn)為近南北向的壓扭性斷裂（F16、F17、F5斷層）為研究區(qū)和周邊地?zé)豳x存提供了有利條件。其中北端與烏當(dāng)大斷層相交的葉家莊斷層（F5）被高視斷層錯(cuò)斷后在東側(cè)出現(xiàn)向南延伸在有色七總隊(duì)基地西側(cè)通過與黃泥哨斷層（F18）交匯，該斷層成為研究區(qū)有利的導(dǎo)熱含水構(gòu)造。

通過分析熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特征，研究區(qū)地?zé)犷愋蜑闇\變質(zhì)巖區(qū)構(gòu)造裂隙型，地?zé)崴馁x存與第二熱儲(chǔ)層和斷裂帶關(guān)系十分密切[5]。第二儲(chǔ)熱層含水性好，蓋層保存完好，厚度大，保溫效果好；該層是地?zé)岙惓^(qū)內(nèi)目前最具開發(fā)條件及開發(fā)價(jià)值的地?zé)岷畣卧?，也是研究區(qū)內(nèi)勘查工作的目的層。

結(jié)合貴陽地區(qū)地?zé)嵩鰷芈屎妄埗幢て瑓^(qū)地?zé)峥碧骄Y料，第二熱儲(chǔ)層下奧陶統(tǒng)紅花園組（O1h）～寒武系婁山關(guān)群鉆探孔涌水量預(yù)測為400～600m3/d，水溫55℃～58℃。

綜上所述，研究區(qū)處于地質(zhì)構(gòu)造有利的組合部位，具有良好的熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；結(jié)合地?zé)岬刭|(zhì)條件及當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)地?zé)豳Y源需求程度，對(duì)于尋找中低溫地?zé)崽锞哂幸欢ǖ闹笇?dǎo)作用[6]。

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