趙振遠(yuǎn),高福興
(貴州有色地質(zhì)工程勘察公司,貴州 貴陽 550005)
鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣隸屬貴州省黔東南苗族侗族自治州,位于貴州省東部武陵山區(qū),是貴州高原向湘西丘陵過渡的斜坡地帶,是貴州省的東大門,素有“滇楚鎖鑰、黔東門戶”之稱。鎮(zhèn)雄關(guān)位于鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城西側(cè)約10 km,舞陽山峽自然風(fēng)景保護(hù)區(qū)位于西南方向約5 km,相思河自然風(fēng)景保護(hù)區(qū)位于西北方向約3 km,天黃高速位于研究區(qū)北側(cè),距研究區(qū)1 km,區(qū)內(nèi)的地?zé)豳Y源研究對鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣的旅游開發(fā)具有十分重要的意義,鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣鎮(zhèn)雄關(guān)位于東西向的鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂帶上,因此研究該區(qū)的地?zé)崴梢蚰J绞钟斜匾?/p>
研究區(qū)內(nèi)出露的地層主要為震旦系、寒武系、奧陶系、白堊系及第四系,局部出露巖漿巖侵入體。研究區(qū)東部出露有下江群的淺變質(zhì)巖。震旦系、寒武系、奧陶系及白堊系則為沉積蓋層,就分布面積而言,寒武系最廣,約占總面積的90%;其余地層約占10%,出露零星,分布面積甚小。
研究區(qū)正處在揚子準(zhǔn)地臺和華南褶皺帶兩個構(gòu)造單元的結(jié)合部。屬華南褶皺帶。以東西向和北東向多字型構(gòu)造為主,受多期構(gòu)造作用影響,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,斷裂構(gòu)造較發(fā)育(圖1)。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造簡述如下。
1.2.1 褶皺
區(qū)內(nèi)主要發(fā)育褶皺構(gòu)造為龍?zhí)锉承?。龍?zhí)锉承陛S向30°~40°,南部向南偏轉(zhuǎn),經(jīng)芽溪、龍?zhí)锏鹊匮由斐鰣D外,被鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂、蕉溪斷裂及施洞口斷裂切割成四段,核部為清水江至下寒武杷榔組,兩翼為中上寒武,巖石傾角多在10°~15°,東翼由亂洞溪斷裂的影響,局部巖層傾角在20°以上,在區(qū)內(nèi)被東西向鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷層切割、破壞嚴(yán)重,組成地層多呈破碎狀,軸跡模糊不清。
表1 研究區(qū)地層巖性
1.2.2 斷裂
1)鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂:橫貫整個研究區(qū),為東西向區(qū)域性線狀鉤造。該斷層在鎮(zhèn)雄關(guān)一帶分成兩支,南支傾向北西,傾角70°~85°,北支傾向南東,傾角70°~80°,北盤主要地層為震旦系、寒武系、奧陶系,南盤為寒武系。該斷層具有逆斷層之特征,亦有正斷層的特點。在鎮(zhèn)遠(yuǎn)老大橋緊靠斷層北盤的寒武系白云巖中,充填有鉀鎂煌斑巖,該斷裂錯動地層斷距>1 000 m,具挽近期活動的性質(zhì)。
2)蕉溪斷裂:位于研究區(qū)北部之鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂北側(cè)。為東西向區(qū)域性線狀鉤造。經(jīng)梅子山、文德關(guān)北側(cè),然后沿南東方向經(jīng)過田溪,在蕉溪附近與東西向鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂斜交、匯合。為一顯著的扭性斷層。其產(chǎn)狀變化顯著。該斷層總體傾向北西,傾角70°~80°,局部有傾向南的反傾斜現(xiàn)象。北盤主要地層為杷榔組、石冷水組及婁山關(guān)群,南盤為清虛洞組、婁山關(guān)群及奧陶系。
3)溜沙關(guān)斷層:位于研究區(qū)之西北部。走向北東30°~50°,傾向南東,傾角60°~80°,局部有傾向北西的反傾斜現(xiàn)象。被東西向鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂切割,錯動為南北兩段,兩段沿東西方向相背位移約4 000 m。其中,北段向西、南段向東位移。北段,沿南西210°方向伸展,經(jīng)溜沙關(guān)、椅頭山、雞工其,在沙溝附近與蕉溪斷裂相交匯,長約12 km。南段,由柏楊坪西側(cè),沿南西方向,經(jīng)那壩、翁沙繼續(xù)向南西方向延伸。研究區(qū)其他主要斷裂特征詳見表2。
表2 主要斷裂簡表
圖1 研究區(qū)構(gòu)造綱要圖
表3 研究區(qū)內(nèi)地?zé)崴烊宦额^點基本特征
地?zé)岙惓T诘乇淼谋憩F(xiàn)形式極為普遍,主要表現(xiàn)為溫泉、熱泉、冒氣地面、沸泉等現(xiàn)象。在研究區(qū)南側(cè)的鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣匏瓜村有天然出露的匏瓜溫泉,溫度23.5℃,流量22.66 L/s,主要發(fā)育于東西向鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂的上盤、北東向龍?zhí)锉承陛S部(圖2)。
圖2 研究區(qū)地?zé)岙惓|c分布圖
研究區(qū)共計布置3條物探剖面,由3-3′測線地質(zhì)物探綜合剖面圖3可見:在整條剖面上共發(fā)現(xiàn)3個明顯的低阻異常帶。
第2個低阻帶出現(xiàn)在135~165/3段,推測該低阻帶主要為寒武系和震旦系含水巖體引起,且兩側(cè)有高阻體分布,推測為鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂 (F1、F1+1)帶,有熱源分布。根據(jù)低阻帶形態(tài)推測F1向北傾斜,傾角85°,下延深度2700m;F1+1向南向斜,傾角80°,下延深度2 200 m。
第3個低阻帶出現(xiàn)在177~199/3段,推測該低阻帶主要由寒武系及震旦系含水巖體引起,且兩側(cè)有高阻體分布,推測為蕉溪(翁哨)斷裂(F2)帶,有熱源分布。根據(jù)低阻帶形態(tài)推測F2向北傾斜,傾角87°,下延深度2 500 m。
研究區(qū)的3-3′測線的135~165/3段、177~199/3段氡氣有連續(xù)的異常高值出現(xiàn),同時該段也有地溫異常高值出現(xiàn)。其位置都出現(xiàn)在鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂(F1、F1-1)的附近,推測氡濃度異常高值和淺層低溫異常高值與鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂關(guān)系密切。
圖3 研究區(qū)3-3′剖面二維反演電阻率等值線
圖4 研究區(qū)3-3′剖面地溫曲線圖
圖5 研究區(qū)熱儲概念模型
研究區(qū)內(nèi)地下熱水儲集單元儲熱層均裸露于地表,而區(qū)內(nèi)受鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂影響,巖石破碎,張裂隙、扭裂隙及分枝狀斷層發(fā)育,斷裂帶含水性及富水性較強;鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂帶具有切割深度大、斷距破碎帶寬的特點,溝通了地幔熱傳導(dǎo)的熱源,大氣降水沿斷裂帶向地下深部入滲的過程中與來自地幔的熱源混合溫度升高而成為地?zé)崃黧w,主要熱儲類型為帶狀熱儲Ⅱ-2型(圖5)。
由于巖層的導(dǎo)熱率具有各向異性,平行層理的導(dǎo)熱率一般大于垂直層理方向的導(dǎo)熱率,當(dāng)巖層發(fā)生褶皺傾角增大時,側(cè)向熱導(dǎo)率的影響增強,致使熱流向隆起部位偏移,因此研究區(qū)的龍?zhí)锉承睒?gòu)造有良好的蓄水功能。
根據(jù)研究區(qū)已實施地?zé)峋|(zhì)分析結(jié)果,研究區(qū)的地?zé)崴庪x子以HCO3-、Cl-為主,陽離子以Na+為主,按舒卡列分類法,其水化學(xué)類型為HCO3-Na型。
(1)研究區(qū)地?zé)崴Y源的形成及富集主要受挽近期活動斷裂及次生斷裂構(gòu)造帶的控制,主要為東西向的鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂。
(2)研究區(qū)的地?zé)崴Y源勘探類型為帶狀熱儲Ⅱ-2型。
(3)研究區(qū)儲熱單元受挽近期活動構(gòu)造斷裂控制,在平面上呈帶狀分布,地?zé)針?gòu)造條件與變質(zhì)巖區(qū)構(gòu)造裂隙類型相似。
(4)研究區(qū)的地?zé)崴词婵蟹诸惙?,其水化學(xué)類型為HCO3-Na型。