夏金鑫,張 祎,王 維
(四川省煤田地質(zhì)局一四一隊(duì),四川 德陽(yáng) 618000)
為尋找成都周邊地區(qū)地?zé)豳Y源,圈定地?zé)衢_(kāi)發(fā)靶區(qū),筆者從地質(zhì)特征、地球物理、地球化學(xué)等方面搜集資料對(duì)金馬地區(qū)地?zé)崆闆r進(jìn)行了分析研究,該文將研究情況作介紹。
研究區(qū)位于成都平原腹心區(qū)域的溫江區(qū)金馬鎮(zhèn),東鄰涌泉鄉(xiāng),南連雙流擦耳、柑梓2鄉(xiāng),西與永勝鎮(zhèn)隔金馬河相望,北接天府鎮(zhèn),與城區(qū)相距約2 km,交通十分便利。
研究區(qū)在大地構(gòu)造上位于四川盆地西緣新華夏系川西拗陷區(qū)中腹。川西拗陷區(qū)北西鄰龍門(mén)山隆褶帶,南東接川中塊狀隆起區(qū),南西連峨嵋—涼山隆起區(qū),為一繼承性的新生代沉降盆地。受區(qū)域構(gòu)造控制,為呈南西寬闊—北東窄細(xì)的菱形盆地,見(jiàn)圖1。
研究區(qū)地表全被第四系覆蓋。根據(jù)區(qū)域資料、石油鉆探地質(zhì)資料,地下埋藏的地層由新至老有第四系(Q),以砂礫卵石為主,具砂、礫卵石、泥層(或泥炭)等多個(gè)沉積旋回,一般未膠結(jié)。厚200~300 m;白堊系(K),為以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,夾有200 m左右的細(xì)砂巖構(gòu)成,總厚度達(dá)1 000 m以上的河湖相沉積物;侏羅系(J),為蓬萊鎮(zhèn)組以泥巖為主,夾有少量砂體,厚度達(dá)到1 000 m。
Ⅰ—川西坳陷區(qū);Ⅱ—川中塊狀隆起區(qū);Ⅲ—峨嵋-涼山塊隆起區(qū)
成都平原分布著不同時(shí)期的松散堆積層,由老至新層層疊置,由于成因、巖性、埋藏等方面的差異,形成上下2個(gè)含水層組:
(1)上部含水層
第四系松散堆積層孔隙含水層。連續(xù)分布在岷江沖洪積扇平原上部第四系全新統(tǒng)(Q4)和上更新統(tǒng)(Q3)中,由殘坡積碎石土、沖洪積砂卵礫石和亞粘土組成,厚度較穩(wěn)定,一般10~25 m,平均10~15 m,單井出水量一般為1 000~3 000 t/d,具季節(jié)性動(dòng)態(tài)變化特征,年變幅一般1~3 m,水質(zhì)多為重碳酸鈣(或鈣·鎂)型,礦化度普遍<0.5 mg/L。
(2)下部碎屑巖類(lèi)孔隙裂隙水
下部碎屑巖主要為白堊系、侏羅系地層,裂隙水賦存于砂、礫巖及其構(gòu)成的破碎帶中。由于風(fēng)化帶深度、構(gòu)造、斷裂、裂隙以及地貌等條件的制約,地下水的分布、富集僅局部構(gòu)造帶富水性較好,其余富水性差。另外,在早中更新統(tǒng)礫石層下,有紅層基巖裂隙水和白堊系中統(tǒng)夾關(guān)組層間裂隙水分布,單孔水量每天最大可達(dá)100~300 m3。
深部地下水的富水性受巖性、裂隙(或構(gòu)造破碎帶)、地層組合、埋深等控制,一般較弱。但在有些構(gòu)造破碎帶(特別是張性破碎帶及構(gòu)造破碎帶復(fù)合部位)和背斜軸部裂隙富集帶富水性稍強(qiáng),可達(dá)中等程度。
地溫測(cè)量布置了24條測(cè)線,進(jìn)行了1 050個(gè)點(diǎn)地溫測(cè)量,地溫用精密溫度計(jì)測(cè)量。據(jù)測(cè)溫結(jié)果顯示,在單一條測(cè)線內(nèi)低值區(qū)和高值區(qū)差異明顯,反應(yīng)有地溫差異。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可將研究區(qū)地溫分成>13 ℃、12.5~13 ℃之間和<12.5 ℃ 3個(gè)等級(jí),并將溫度>12.5 ℃的作為相對(duì)地溫異常區(qū),作出溫異常分布圖,見(jiàn)圖2。
由圖2顯示,研究區(qū)的地溫高值主要分布于在賽馬場(chǎng)以北一帶,與淺層地下水溫度和Rn高值分布區(qū)較吻合。但是在淺層地下水溫度高值分布點(diǎn)較多的塘房一帶,地溫不是很高,值得進(jìn)一步深入研究。
通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可知,研究區(qū)第四系覆蓋層Rn的平均值為51.2脈沖/min。在分析測(cè)區(qū)放射性Rn異常特征時(shí),以平均值作為分異常的參考,并考慮每條測(cè)線的異常情況,將每一測(cè)的高值點(diǎn)作在圖上,再將高值的連線,可以得到如圖2的結(jié)果。
從圖2可見(jiàn),第四系覆蓋層Rn的高值明顯具有北西、北東和北北東3個(gè)方向的線性分布特征,分別是北西向3條,北東向4條,北北東向2條。另外,結(jié)合該區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景,區(qū)域主要受力方向?yàn)楸蔽?、南東,發(fā)育有北東、北西、南北幾個(gè)方向的斷裂。這些第四系覆蓋層Rn高值點(diǎn)表現(xiàn)出的線狀異常,區(qū)內(nèi)與斷裂方向套合較好,很可能是隱伏斷裂作用形成的。
圖2 研究區(qū)地溫異常(左)及Rn異常(右)特征Fig.2 Features of geothermal and Rn anomalies
圖3 Hg元素異常特征圖Fig.3 Features of Hg anomaly
調(diào)查了研究區(qū)As、Sb、Bi、Hg、Sr、B等與地?zé)嵊嘘P(guān)的指標(biāo)元素,它們含量變化較大,反應(yīng)區(qū)內(nèi)存在異常。其中Hg異常是最常見(jiàn)的與斷裂構(gòu)造和地溫有關(guān)的地球化學(xué)異常,因?yàn)榛顒?dòng)斷裂是Hg異常形成、富集的有利場(chǎng)所,高溫中的Hg容易揮發(fā)并沿巖石裂隙和孔隙向外遷移而形成異常,所以Hg異??勺鳛榈?zé)岙惓5囊粋€(gè)指標(biāo)。如圖3所示,研究區(qū)Hg異常呈線性分布,與氡氣、地溫異?;疽恢拢甘玖松畈侩[伏斷裂的存在,可勾勒出多組北西向隱伏構(gòu)造,這些隱伏構(gòu)造亦是地?zé)嵬ǖ赖闹甘?,因此指示了地?zé)岚袇^(qū)的位置。
西南石油地質(zhì)局為勘探天然氣,在溫江地區(qū)進(jìn)行過(guò)二維地震工作,該次主要是利用西南石油地質(zhì)局地震資料進(jìn)行進(jìn)一步處理、分析,提取與地?zé)嵊嘘P(guān)的信息。
該區(qū)發(fā)育的規(guī)模較大斷裂構(gòu)造共有2條,均為逆斷層。其中1條為南北向F1斷層,1條為北東—南西F2斷層。其中F1斷裂與氡氣、地球化學(xué)元素異常線性構(gòu)造方向基本一致,說(shuō)明了北北西—南南東構(gòu)造確實(shí)存在,同時(shí)也為地?zé)岚袇^(qū)圈定了有利位置。
F1斷層:該斷層位于該區(qū)中部穹隆構(gòu)造與構(gòu)造盆地之間,溫江縣城以西,金馬鎮(zhèn)及劉家濠以東,駱家碾以西,向正北、正南方向延伸,發(fā)育于蓬萊鎮(zhèn)組及其以上地層內(nèi),見(jiàn)圖4。在埋深900~1 000 m處,斷層面產(chǎn)狀90°∠55°,延伸長(zhǎng)約10 km,水平地層斷距約26 m,鉛直地層斷距約29 m。
F2斷層:該斷層位于該區(qū)中部偏南東,駱家碾以西,文家場(chǎng)以南,泉水凼以北,向北東、南西方向延伸,發(fā)育于沙溪廟組及其以上地層內(nèi)。至埋深2 500 m以下,斷層面傾角減小到30°以下,斷距減小到10 m以下,并逐漸消失,最終斷層湮滅于沙溪廟組地層內(nèi)。
圖4 研究區(qū)二維地震構(gòu)造解譯圖(白堊系)Fig.4 2D earthquake structure interpreting for the study area(Cretaceous)
(1)利用水文地質(zhì)、地球化學(xué)調(diào)查方法,研究了勘查區(qū)淺層地下水溫度、水中氡、淺表地溫、水化學(xué)組分、放射性氡及土壤微量元素的異常,分析了異常分布規(guī)律,查明異常顯示的分布形態(tài)主要為線狀分布,線狀異常分布有NE、NW兩個(gè)方向,排除異常是由人為因素或地表污染所致,確定異常與深部地下熱活動(dòng)水有關(guān)。
(2)通過(guò)地震資料的研究分析,查明了勘查區(qū)深部構(gòu)造特征,較為準(zhǔn)確確定了金馬地區(qū)存在的隱伏斷層,產(chǎn)狀,規(guī)模,發(fā)育深度。其中F1為北西—南東向張扭性斷層,為地?zé)嵝纬商峁┝溯^為有利的條件。
綜上,溫江金馬地區(qū)具有北西—南東向地?zé)嵝纬傻挠欣麡?gòu)造,較有利于的地下熱水形成條件,其中F1斷裂沿線是尋找地下熱水最有利靶區(qū),建議鉆井位置選擇F1斷裂以東上盤(pán)方向。