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        貴州省興義市下午屯地下熱水資源形成條件分析

        2018-10-19 01:20:52魏聲鵬鐵永洪
        中國資源綜合利用 2018年9期
        關(guān)鍵詞:興義市熱水貴州省

        魏聲鵬,鐵永洪

        (貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局五總隊,貴州 興義 562400)

        興義市位于貴州省西南部,而下午屯地下熱水項目分布于興義市區(qū)下午屯和豐都之間,附近道路通暢,交通非常便捷。但是,經(jīng)過多年的建設(shè),該處的地熱資源仍沒有得到有效的開發(fā)及利用。因此,為了提高興義市下午屯熱水資源的利用率,當前應(yīng)對該區(qū)域的地熱資源進行有效開發(fā),并深入分析該處地熱資源的形成條件,為相關(guān)企業(yè)或機構(gòu)進行找礦作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。

        1 熱水資源形成條件分析

        本研究以《貴州省興義市下午屯地熱資源勘查地球物理勘查報告》的內(nèi)容為主,并結(jié)合筆者實地考察分析得出的結(jié)論,對下午屯地熱資源的現(xiàn)狀及該區(qū)域熱水資源的形成條件進行分析。研究表明,下午屯區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造主要分為5層:第一層地質(zhì)厚度在0~600 m,包括地表面覆蓋的土層及地表以下硬質(zhì)的巖石層。巖石層的主要物質(zhì)包括灰?guī)r、白云巖等具有一定硬度的巖石。這些巖石中含有少量的地下水,其保溫性較弱。第二層主要是具有一定軟土性質(zhì)的巖石,包括泥灰等礦質(zhì)。與第一層相比,第二層具有一定的保溫性,其厚度在100~200 m[1]。第三層主要由物理性質(zhì)比較堅硬的巖石組成,其含水性能較好,但保溫性較差,厚度一般在400~500 m,主要巖石包括白云巖、生物屑灰?guī)r等比價堅硬的巖石。第四層的巖體屬于中等或比較松軟的巖體,其主要巖體類型為泥巖、粉砂巖及泥灰?guī)r等;同時,第四層巖體的含水性比較差,但保溫作用良好,其厚度一般在200~400 m。第五層巖體主要由軟體巖體組成,一般包括頁巖、粉砂巖等,其保溫效果也比較好,厚度通常在600~800 m。在該區(qū)域的最下層,主要巖體類型為中等堅硬的巖體,該層具有良好的儲熱效果。

        2 地下熱水資源熱儲類型

        我國貴州省的熱儲類型主要分為三種。

        2.1 層狀熱儲

        層狀熱儲是指熱儲單元在形成過程中具有層狀的結(jié)構(gòu),地下熱水資源主要集中在層狀的含水巖層中。在貴州省,其含水層一般具有穩(wěn)定性強、滲透性好等優(yōu)勢,且導(dǎo)熱性較高。此外,貴州省的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,其地下熱水資源的勘探一直比較困難。

        2.2 帶狀熱儲

        帶狀熱儲類型主要是斷裂帶在大規(guī)模運動、巖石破碎的情況下形成的,其特點是在平面上呈現(xiàn)帶狀分布。在這一區(qū)域內(nèi),地下熱水資源的勘探工作進展相對順利,地下熱水資源的溫度相對較高。

        2.3 混合型熱儲

        混合型熱儲是指帶狀熱儲及層狀熱儲共同存在,這種熱儲類型在貴州省也比較常見。在貴州省,大部分溫泉水都是在這種熱儲構(gòu)造作用下形成的。在開采混合型熱儲區(qū)域的地下熱水時,一般先對表面的熱水資源進行探測,再對深井中的熱水資源進行采集。

        3 貴州省地熱地質(zhì)狀況

        3.1 區(qū)域構(gòu)造

        貴州省構(gòu)造分區(qū)圖如圖1所示,從圖中可以看出,下午屯地下熱水項目主要位于V-2-10的區(qū)域構(gòu)造中,在南盤江與右江前陸盆地交界處。在該區(qū)域內(nèi),其構(gòu)造主要是在燕山期內(nèi)巖漿的運動過程中逐漸形成的,到了喜山期該區(qū)域構(gòu)造被進一步增強,基本成型。由圖1可以看出,該區(qū)域由北向東主要是雄武褶皺沖斷帶,其主要呈線狀,由兩翼對沖斷層共同組成。在對該區(qū)域進行勘察的過程中,筆者發(fā)現(xiàn)其東南翼北段存在斷層。在該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形成的過程中,由于受到斷層的影響,斷層向東南、正東方向延伸,整體呈現(xiàn)出向北部凸出的趨勢。而在長堂區(qū)域內(nèi),主要有反沖斷層與牽引背斜兩種地質(zhì)構(gòu)造,斷層處的寬度能夠達到220 m[2]。同時,斷層區(qū)域主要存在碳酸鹽質(zhì)、鐵質(zhì)及碳質(zhì)等物質(zhì),并伴有不同程度的蝕變現(xiàn)象。該區(qū)域內(nèi)由東往西,其主要的地質(zhì)構(gòu)造為褶皺沖斷帶。在現(xiàn)代地理活動的影響下,其所處的二疊變相帶的地質(zhì)構(gòu)造仍在不斷變化。

        圖1 貴州省構(gòu)造分區(qū)圖

        3.2 熱儲構(gòu)造

        貴州省興義市下午屯的熱儲構(gòu)造,主要為褶皺沖斷帶,也被人們稱為興義背斜。具體來說,其褶皺的方向主要是自北向西延伸,由于受到北向西斷層地質(zhì)構(gòu)造的影響,其背斜北東一側(cè)的地質(zhì)構(gòu)造并不完整。同時,該處地層的傾斜角變化情況比較突出,地層傾斜角的范圍在10°~50°。此外,該處導(dǎo)熱斷層主要是自北向西斷裂,屬于比較深的大斷層。

        4 地下熱水資源形成模式與類型

        4.1 地下熱水資源形成模式分析

        針對貴州省興義市下午屯的地下熱水資源形成情況,人們應(yīng)根據(jù)該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的實際情況與地理環(huán)境的特征進行研究;同時,應(yīng)深入分析其地熱資料中的相關(guān)數(shù)據(jù)。研究表明,貴州省興義市下午屯地下熱水資源的形成模式為斷層對流型,其也被稱為溢流型。

        實際上,這種地下熱水資源主要形成于斷裂與斷裂的交匯處,其形成原因主要是受到不同方向上構(gòu)造應(yīng)力的相互擠壓。同時,在斷裂與斷裂的交匯處,也容易受到擠壓而形成破碎帶;或是在張力的作用下,形成導(dǎo)水裂隙帶。在這種情況下,含水層與熱源巖體直接連通,而淺層的地下水通過斷裂帶滲入其他巖層的巖體中,并在各斷層的影響下逐漸形成地熱資源。

        4.2 地下熱水類型分析

        根據(jù)興義市下午屯地下熱水形成的模式,該地區(qū)屬于斷層對流型地熱水,其也被稱為溢流型熱水。興義市下午屯所具有的天然地熱資源是由當?shù)氐叵律畈康牡責崴畬?dǎo)致的,由于地熱水在斷裂帶的深處已經(jīng)形成熱循環(huán),所以此區(qū)域會出現(xiàn)對流型地熱異常[3]。換句話說,位于深部熱源的熱水通過斷裂帶上升,在上升到斷裂的含水層時,地下水會與來自深部的熱水融合,導(dǎo)致淺層溫度升高,這種情況通常分布在斷裂上盤一側(cè),其擴散方向由地下水流向決定。

        5 結(jié)論

        本文分析了貴州省興義市下午屯地下熱水資源的形成條件,并對該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況、地溫變化情況等進行研究。調(diào)查有關(guān)資料可知,該區(qū)域地下熱水資源賦存的主要構(gòu)造為斷層對流型,因此可以將下午屯地下熱水項目建設(shè)成斷層對流型地熱資源的開發(fā)項目。此外,通過研究該區(qū)域不同斷層,筆者發(fā)現(xiàn),下午屯區(qū)域既有規(guī)模較大的斷層帶,又有淺部低阻異常的斷層帶。研究表明,在建設(shè)地熱項目時,人們應(yīng)盡量選擇規(guī)模較大的區(qū)域,保證其具有豐富的地下熱水資源,進一步保證水質(zhì)健康。

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