蔡回?zé)?/p>

（貴州正業(yè)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550005）

地?zé)豳Y源是指能夠經(jīng)濟(jì)地被人類所利用的地球內(nèi)部的地?zé)崮?、地?zé)崃黧w及其有用組分，屬于礦產(chǎn)資源。按地?zé)豳Y源類型可知，貴州省地?zé)豳Y源是以液態(tài)水為主的地?zé)豳Y源（李長(zhǎng)輝，2014），且屬于中低溫地?zé)豳Y源（韓至鈞等，1996；劉明博等，2020）。地?zé)豳Y源和其他礦產(chǎn)一樣，可通過(guò)對(duì)其形成規(guī)律的研究，總結(jié)其成礦模型。由于多數(shù)地?zé)峥辈閱挝粚?duì)勘查區(qū)塊的地?zé)豳Y源成因及成礦模式分析不足，盲目施工，導(dǎo)致貴州省地?zé)釡厝删氏鄬?duì)較低，因此成礦研究對(duì)于溫泉資源勘探開(kāi)發(fā)的重要意義逐漸凸顯（陳龍等，2020）。

成礦模型是70年代以來(lái)廣為流行的術(shù)語(yǔ)，它是地質(zhì)成礦特征的理論形象概括（聞廣，1989），在金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)、固體礦產(chǎn)、液體礦產(chǎn)研究時(shí)均運(yùn)用該理論進(jìn)行成礦規(guī)律、成礦特征的理論總結(jié)與概括。地?zé)豳Y源成礦模型即是對(duì)地?zé)豳Y源成礦特征的理論形象概括。國(guó)外對(duì)地?zé)嵯到y(tǒng)尤其是中低溫地?zé)嵯到y(tǒng)、地?zé)岢梢虻难芯科鹩?0世紀(jì)60年代末，White（1968）、Reed（1983）等學(xué)者率先對(duì)自然出露的中低溫地?zé)崛c(diǎn)成因模式及地?zé)嵯到y(tǒng)做出了研究。自20世紀(jì)以來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者通過(guò)地?zé)徙@孔等資料研究地?zé)岢傻V。1970年以來(lái)，在李四光同志的積極倡議下，我國(guó)開(kāi)始掀起一個(gè)群眾性普查勘探與綜合利用地?zé)豳Y源的熱潮，1977年4月，原國(guó)家地質(zhì)總局召開(kāi)南方九省煤田地質(zhì)與地?zé)岬刭|(zhì)工作會(huì)議，對(duì)我國(guó)地?zé)嵫芯颗c勘探開(kāi)發(fā)工作起到一定的推動(dòng)作用（黃尚瑤等，1979）。自20世紀(jì)80年代至21世紀(jì)，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)我國(guó)地?zé)豳Y源的成因等特征進(jìn)行研究，建立了相應(yīng)的成因模型（李樂(lè)樂(lè)，2016）。

貴州省泥盆紀(jì)地層大致分布于赫章郎家沖-織金杜家橋-施秉-榕江一線以南地區(qū)，該線以北缺失，出露面積約5412 km2，出露最大厚度2362 m（獨(dú)山布寨）（貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017）。通過(guò)近幾年地?zé)豳Y源勘查成果可知在貴陽(yáng)、安順、六盤(pán)水和興義等地區(qū)多數(shù)區(qū)域內(nèi)地?zé)豳Y源勘查經(jīng)濟(jì)深度內(nèi)可設(shè)計(jì)目標(biāo)層位僅為泥盆紀(jì)地層，因此研究泥盆系地?zé)豳Y源成礦模型，可為貴陽(yáng)、安順、六盤(pán)水和興義等地區(qū)以泥盆系為地?zé)豳Y源勘查目標(biāo)層位的勘查設(shè)計(jì)工作提供參考。

本文從巖相古地理著手，研究沉積相、巖相古地理特征與地?zé)峋卣髂Ｐ鸵蜃又g的規(guī)律，初步建立貴州省泥盆系地?zé)豳Y源成礦概念模型，為后續(xù)貴州省泥盆系地?zé)豳Y源成礦數(shù)值模型研究提供理論參考，為貴州省相似地?zé)岬刭|(zhì)條件區(qū)域地?zé)豳Y源成礦預(yù)測(cè)提供概念模型參考。

2 研究方法

1）研究目標(biāo)

選定貴州省貴陽(yáng)市以泥盆系為熱儲(chǔ)層的地?zé)峋植紖^(qū)域?yàn)楸疚难芯繀^(qū)，并進(jìn)行系統(tǒng)研究，初步建立貴州省泥盆系地?zé)豳Y源成礦概念模型。

2）研究?jī)?nèi)容

充分收集研究區(qū)內(nèi)以泥盆系為目標(biāo)熱儲(chǔ)層的地?zé)峋辈橘Y料，研究基礎(chǔ)地質(zhì)資料及地?zé)岬刭|(zhì)特征；研究泥盆紀(jì)巖相古地理及沉積盆地演化特征；研究地?zé)嵯到y(tǒng)形成條件及地?zé)岢梢蚰Ｊ?，并建立研究區(qū)泥盆系地?zé)豳Y源成礦模型。

3）技術(shù)路線

研究技術(shù)路線詳見(jiàn)圖1。

圖1 研究技術(shù)路線圖Fig.1 Research technology roadmap

4）地?zé)峋卣?/p>

通過(guò)對(duì)貴州省貴陽(yáng)市地?zé)峋M(jìn)行篩選，以泥盆系為目標(biāo)熱儲(chǔ)層的地?zé)峋?處，一處分布在雙龍航空港經(jīng)濟(jì)區(qū)（編號(hào)：DR01），另一處分布在花溪區(qū)青巖古鎮(zhèn)（編號(hào)：DR02）。具體位置見(jiàn)圖2。

圖2 貴陽(yáng)地區(qū)以泥盆系為目標(biāo)熱儲(chǔ)層的地?zé)峋植紙DFig.2 Geothermal wells distribution map which argeting devonian thermal reservoirs in Guiyang area

根據(jù)DR01號(hào)與DR02號(hào)地?zé)峋辈樵O(shè)計(jì)及勘探成果，其熱儲(chǔ)特征、地溫場(chǎng)特征、自然資源質(zhì)量特征等模型因子特征見(jiàn)表1。

表1 DR01號(hào)和DR02號(hào)地?zé)峋Ｐ鸵蜃犹卣鹘y(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical table of factor characteristics of geothermal well model of DR01 and DR02

3 巖相古地理及沉積盆地特征

3.1 巖相古地理特征

1）泥盆紀(jì)巖相古地理特征

根據(jù)前人研究成果，貴州省泥盆紀(jì)巖相古地理分4個(gè)階段，分別為早泥盆世郁江—四排期、中泥盆世應(yīng)堂期、中泥盆世東崗嶺期和晚泥盆世。研究區(qū)泥盆紀(jì)巖相古地理特征分述如下（圖3）：①DR01號(hào)與DR02號(hào)地?zé)峋谠缒嗯枋烙艚呐牌趯訇懺此樾紴┫啵嘟窦s416～398 Ma，巖性組合主要為砂巖。②DR01號(hào)地?zé)峋植紖^(qū)域在中泥盆世應(yīng)堂期屬陸源碎屑灘相，距今398～392 Ma，巖性組合為砂巖；DR02號(hào)地?zé)峋植紖^(qū)域在中泥盆世應(yīng)堂期屬臺(tái)地邊緣礁灘相，距今398～392 Ma，巖性組合為灰?guī)r與砂巖組合。③DR01號(hào)地?zé)峋植紖^(qū)域在中泥盆世東崗嶺期屬海岸沙灘相，距今392～385 Ma，巖性組合主要為砂巖與白云巖組合；DR02號(hào)地?zé)峋植紖^(qū)域在中泥盆世東崗嶺期屬開(kāi)闊臺(tái)地相，距今392～385 Ma，巖性組合主要為灰?guī)r與砂巖組合。④DR01號(hào)與DR02號(hào)地?zé)峋谕砟嗯枋缹倬窒夼_(tái)地相，距今385～359 Ma，巖性組合主要為白云巖組合。

圖3 研究區(qū)泥盆紀(jì)巖相古地理圖Fig.3 Map of lithofacies and paleography of the devonian in study area

2）泥盆系對(duì)應(yīng)地層巖性組合特征及熱儲(chǔ)蓋層特征

綜合分析DR01號(hào)地?zé)峋虳R02號(hào)地?zé)峋碧匠晒Y料，結(jié)合DR01號(hào)和DR02號(hào)泥盆紀(jì)各階段對(duì)應(yīng)地層巖性組合特征及熱儲(chǔ)蓋層特征，具體見(jiàn)表2。

表2 研究區(qū)各巖相古地理時(shí)期地層巖性組合特征及儲(chǔ)蓋特征Tab.2 Lithologic combination and reservoir cap characteristics of strata in each Lithofacies Paleogeography period in the study area

3.2 沉積盆地特征

根據(jù)前人研究成果，研究區(qū)在泥盆紀(jì)經(jīng)歷的地質(zhì)構(gòu)造期主要為海西-印支-燕山構(gòu)造旋回期（晚古生代-早白堊世），該時(shí)期沉積盆地演化階段處于早期裂谷盆地階段，在貴陽(yáng)地區(qū)為右江盆地，從中泥盆世—早石炭世沉積巖性為：碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖（圖4）。

圖4 中泥盆世至早石炭世右江盆地沉積示意圖Fig.4 Diagrammatic sketches showing the evolution of the YOUJIANG basin from middle devonian to early carboniferous

4 地?zé)岢傻V模型

通過(guò)對(duì)DR01與DR02地?zé)峋拈_(kāi)孔地層、熱儲(chǔ)層、隔熱保溫蓋層、熱源和水源等模型因子的綜合研究，依據(jù)貴陽(yáng)市各地層巖性及厚度資料（貴州省地質(zhì)局區(qū)測(cè)大隊(duì)，1976），建立研究區(qū)泥盆系成礦模型如圖5。

圖5 研究區(qū)泥盆系地?zé)豳Y源成礦模型示意圖Fig.5 Schematic diagram of metallogenic modle about geothermal resources of devonian in study area

5 結(jié)論

研究區(qū)泥盆系地?zé)豳Y源成礦概念模型顯示：1）區(qū)內(nèi)泥盆系中上統(tǒng)巖相以碳酸鹽巖為主，該地層中的巖溶空隙和構(gòu)造空隙共同組成了地?zé)崴馁x存空間；石炭系下統(tǒng)以碎屑巖為主，具有較好的隔熱保溫性。2）熱源主要來(lái)自深部的熱傳導(dǎo)，也包含有沿?cái)嗔研纬傻臒釋?duì)流。3）水源主要為大氣降水的下滲補(bǔ)給，下滲、徑流通道既有淺部碳酸鹽巖地層的巖溶空隙，也有因構(gòu)造作用形成的構(gòu)造空隙；地下水在下滲過(guò)程中，不斷吸收圍巖熱量，水溫逐漸升高，同時(shí)對(duì)含水介質(zhì)的溶解反應(yīng)作用也逐漸增強(qiáng)。4）地?zé)崴瘜W(xué)特征主要受泥盆系中上統(tǒng)地層背景值影響。因此可初步預(yù)測(cè)，在研究區(qū)及其周邊泥盆系未缺失地區(qū)，地表出露地層為三疊系中統(tǒng)、三疊系下統(tǒng)，可設(shè)計(jì)泥盆系為目標(biāo)熱儲(chǔ)層、石炭系下統(tǒng)為隔熱保溫蓋層。

該模型在地質(zhì)構(gòu)造的導(dǎo)熱導(dǎo)水特征方面還需要加強(qiáng)研究，運(yùn)用模型進(jìn)行地?zé)豳Y源成礦預(yù)測(cè)時(shí)，應(yīng)考慮地質(zhì)構(gòu)造作用造成的地層缺失與地層重復(fù)特點(diǎn)，提高地?zé)豳Y源熱儲(chǔ)深度和地?zé)峋删疃鹊念A(yù)測(cè)。