江蘇地?zé)豳Y源類(lèi)型及開(kāi)發(fā)利用前景

杜建國(guó)，姚文江，范迪富

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210018)

江蘇地?zé)豳Y源類(lèi)型及開(kāi)發(fā)利用前景

杜建國(guó)，姚文江，范迪富

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210018)

按照發(fā)育深度將江蘇地?zé)豳Y源分為地表出露的溫泉、深度小于200 m的淺層地溫能、深度為200～3 000 m的中淺成地?zé)崴? 500～5 000 m的深成干熱巖四大類(lèi)。江蘇地?zé)豳Y源類(lèi)型較多，成因復(fù)雜，各類(lèi)型地?zé)豳Y源皆具有各自的分布規(guī)律與發(fā)育特點(diǎn)。其中，淺層地溫能、中淺成地?zé)崴Y源和深成干熱巖型地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。

地?zé)豳Y源;類(lèi)型;特征;開(kāi)發(fā)利用;江蘇

0 引言

江蘇處于中國(guó)東部沿海高熱流地?zé)岙惓?，這種特殊構(gòu)造位置造就了江蘇豐富的地?zé)豳Y源。江蘇地?zé)豳Y源類(lèi)型較多，成因復(fù)雜。筆者查閱了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，但尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)江蘇乃至全國(guó)地?zé)豳Y源的系統(tǒng)分類(lèi)。因此，通過(guò)研究江蘇地?zé)豳Y源發(fā)育地?zé)岬刭|(zhì)特征，按照地?zé)豳Y源的發(fā)育深度以及各深度地?zé)豳Y源的成因，對(duì)江蘇地?zé)豳Y源進(jìn)行了分類(lèi)。該項(xiàng)研究對(duì)江蘇地?zé)豳Y源勘查與開(kāi)發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。

1 地?zé)豳Y源分類(lèi)及其成因

地?zé)豳Y源按成因可分為對(duì)流型與傳導(dǎo)型。前者主要指溫泉，其形成條件比較嚴(yán)格，分布較局限;后者主要有孔隙型、構(gòu)造裂隙型及巖溶型3個(gè)亞類(lèi)。按照溫度又可分為高溫地?zé)豳Y源(＞150℃)、中溫地?zé)豳Y源(90～150℃)、低溫地?zé)豳Y源(25～90℃)。上述分類(lèi)研究的重點(diǎn)是溫度大于25℃及深度小于3 000 m的地?zé)豳Y源，也是目前地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的重點(diǎn)。隨著開(kāi)發(fā)利用水平的提高，小于25℃的淺層地溫能及深度大于3 000 m的深成干熱巖型地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用逐漸為人們所重視。因此，筆者按照深度將地?zé)豳Y源分為地表出露的溫泉、深度小于200 m的淺層地溫能資源、深度200～3 000 m中淺成地?zé)崴Y源和3 500～5 000 m深成干熱巖地?zé)豳Y源四大類(lèi)。

1.1 溫泉

地下水的天然露頭稱泉。一般分布在山區(qū)和丘陵區(qū)的溝谷和山坡腳下，平原區(qū)則多見(jiàn)于洪積扇前緣或河谷階地前緣陡坡下。當(dāng)泉水含有特殊的化學(xué)組分或高于常溫時(shí)，分為礦泉、溫泉或熱泉。一般將泉水溫度超過(guò)25℃的稱作溫泉，60℃以上的溫泉列為中、高溫溫泉(徐雪球等，2010)。

溫泉型地?zé)豳Y源屬于對(duì)流型地?zé)岢梢?汪集旸等，1993;陳墨香等，1994)，是地表水通過(guò)多孔透水通道滲透到地下深處，并在深處與熱巖相遇，然后水和(或)蒸汽等地?zé)崃黧w受力驅(qū)使上行返回到淺部一定深度或出露地表形成溫泉和熱泉，由此產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)系統(tǒng)，是否出露地表主要取決于地下水循環(huán)的動(dòng)力條件及斷裂帶導(dǎo)通狀況。

1.2 淺層地溫能

地源熱泵技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)避了地?zé)崂玫男骂I(lǐng)域，依靠地源熱泵可以充分利用淺層地溫能。我國(guó)淺層地溫能的利用起步較晚，但發(fā)展較快，現(xiàn)已走在世界前列。北京、沈陽(yáng)是國(guó)內(nèi)發(fā)展最快的地區(qū)之一。

淺層地溫能通常是指地表恒溫帶至200 m深度范圍內(nèi)，溫度小于25℃，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下具備開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的地球表層的熱能資源，其熱源主要來(lái)自地球深部的熱傳導(dǎo)。淺層地溫能的溫度略高于當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?～5℃，溫度比較穩(wěn)定，分布廣泛，開(kāi)發(fā)利用方便。淺層地溫能的利用，主要是通過(guò)熱泵技術(shù)的熱交換方式，將賦存于地層中的低位熱源轉(zhuǎn)化為可以利用的高位熱源，既可制熱，又可制冷。

1.3 中淺成地?zé)崴Y源

中淺成地?zé)崴Y源發(fā)育深度一般為200～3 000 m，其特點(diǎn)是地?zé)崴疁囟纫话愦笥?5℃，主要發(fā)育于巖石空隙中，之所以定義為深度小于3 000 m，是因?yàn)榇笥谠撋疃龋貞?yīng)力較大，巖石空隙不發(fā)育。局部小于200 m深度亦可能出現(xiàn)大于25℃地?zé)豳Y源，亦可劃歸中淺成地?zé)?。中淺成地?zé)崴Y源成因比較復(fù)雜，可分為對(duì)流型和傳導(dǎo)型兩大類(lèi)。傳導(dǎo)型地?zé)犷?lèi)型又分為構(gòu)造裂隙型、松散巖類(lèi)裂隙型及古構(gòu)造面巖溶型3個(gè)亞類(lèi)。

1.3.1 中淺成對(duì)流型地?zé)豳Y源 其成因與溫泉基本相同，不同的是由于地?zé)崴h(huán)的動(dòng)力條件不足和導(dǎo)通條件稍差而末能出露地表，埋藏在地下一定深度，如老子山地?zé)崴l(fā)育深度200 m，左右，小洋口地?zé)崴l(fā)育深度1 000 m左右，二者皆屬于傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源。

1.3.2 構(gòu)造裂隙型地?zé)豳Y源 大氣降水在補(bǔ)給區(qū)沿?cái)嗔哑扑閹蛳聺B透達(dá)到一定深度，并駐存于斷裂帶構(gòu)造裂隙或巖溶裂隙中，不斷吸取圍巖熱量成為熱水，同時(shí)汲取圍巖中的微量元素。其分布呈帶狀，熱量主要來(lái)自于地球深部，通過(guò)自然增溫形成。與對(duì)流型地?zé)岵煌氖牵髿饨邓饕谥亓ψ饔孟卵刂鴱埿詳嗔褞蛳聺B透，駐存于構(gòu)造裂隙帶并靜態(tài)地接受?chē)鷰r熱量，斷裂一般為活動(dòng)性引張斷裂，可以是新生斷裂，也可以是繼承性斷裂，處于斷裂的開(kāi)啟狀態(tài)，有利于大氣降水的運(yùn)移與儲(chǔ)存。要求儲(chǔ)層泥質(zhì)含量少、性脆，這類(lèi)地層有利于裂隙的發(fā)育與貫通，因此，碳酸鹽巖、砂巖及火成巖類(lèi)皆可以成為地?zé)醿?chǔ)層。無(wú)錫陽(yáng)山地?zé)峋?、蘇州通安地?zé)峋?、尚湖地?zé)峋?、吳江地?zé)峋艉榕R淮地?zé)峋却碇煌瑤r性構(gòu)造裂隙水。

1.3.3 松散巖類(lèi)裂隙型地?zé)豳Y源 富存于新近紀(jì)以來(lái)松散沉積物砂層及砂礫層中的地下水，埋藏于地下一定深度，經(jīng)增溫形成地?zé)崴＝K該類(lèi)地?zé)豳Y源廣泛發(fā)育于蘇北盆地的鹽城組地層中，呈層狀產(chǎn)出，該地層主要為由粗碎屑物質(zhì)組成的高孔隙度和高滲透性的儲(chǔ)集層和由細(xì)粒物質(zhì)組成的阻隔層，儲(chǔ)集層主要為砂礫層，阻隔層主要為黏土層(并起著隔熱保溫作用)。蘇北盆地屬于裂谷型盆地，其形成與板塊運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)張有關(guān)，主要由于地幔上隆、地殼減薄而發(fā)生的斷陷，隨著沉積物負(fù)荷的增加和沉降加積而成，雖然沒(méi)有附加熱源，但大地?zé)崃骷暗販靥荻认鄬?duì)皆較高，有利于松散層的地?zé)崴鰷匦顭岢蔀榈責(zé)豳Y源。局部地區(qū)在附加熱源的作用下，存在地溫異常，該處新近紀(jì)地層中富存的地下水，也具有較高溫度，且埋藏深度小，屬于松散巖類(lèi)孔隙水。1.3.4 古構(gòu)造面巖溶水 埋藏于地下一定深度之下的古構(gòu)造面是地?zé)崴l(fā)育的有利部位，特別是印支面是具有蘊(yùn)藏地?zé)豳Y源潛力的古構(gòu)造面。古構(gòu)造面是曾經(jīng)的剝蝕夷平面，該面上局部為碳酸鹽巖地層，經(jīng)地史時(shí)期長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕形成巖溶，后經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)被埋藏，其上覆蓋較厚的地層，該巖溶水被埋藏于地下一定深度并被升溫成為隱伏地?zé)崴?。該?lèi)型地?zé)崴梢圆话l(fā)育在斷裂構(gòu)造帶，當(dāng)然，發(fā)育于斷裂構(gòu)造帶，更有利于巖溶化的進(jìn)一步加深。北京及天津地區(qū)新生代地層之下構(gòu)造面上分布有古生代及前古生代碳酸鹽巖地層，并發(fā)育大量巖溶，北京、天津地區(qū)大量的熱勘查成果證實(shí)，該構(gòu)造面之下蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)豳Y源。

1.4 深成干熱巖型地?zé)豳Y源

深成干熱巖型地?zé)崾且环N包含在地殼深處巖石中的熱能。地殼深處的巖石不含水和蒸汽，本身具有很高的溫度，呈干熱狀態(tài)，可以作為熱能資源加以利用。這種地?zé)崮芟到y(tǒng)不要求巖石具有孔滲條件和含有流體，因而在目前鉆探技術(shù)可達(dá)到的勘探深度范圍(約10 km)以上分布十分廣泛。幾乎是一種無(wú)限的能源類(lèi)型。資源分布范圍從低于正常地溫梯度的地區(qū)到高于正常地溫梯度的地區(qū)均有分布。

由于在地?zé)崽荻群蜔崃髦递^高的地方最有利于干熱巖的開(kāi)發(fā)利用，所以從宏觀的大地構(gòu)造角度來(lái)考慮，應(yīng)選擇那些板塊碰撞地帶，包括海洋板塊和大陸板塊的碰撞帶，如日本群島和美洲的安第斯陸緣弧。在大陸內(nèi)部，大陸和大陸板塊之間的碰撞帶也是干熱巖發(fā)育良好的部位，如印度板塊和歐亞板塊在喜馬拉雅山和我國(guó)云南等地的碰撞部位。另外，大陸內(nèi)部的斷陷盆地區(qū)也是很好的選址目標(biāo)。從巖石本身的物理性質(zhì)考慮，應(yīng)選擇那些密度大、熱傳導(dǎo)率高的巖石，因此，花崗巖及灰?guī)r是較理想的巖石。從理論上來(lái)說(shuō)，大陸地殼任何部位都有可能作為干熱巖的候選地，開(kāi)發(fā)干熱巖的經(jīng)濟(jì)可行性決定了選址問(wèn)題。

2 江蘇地?zé)豳Y源類(lèi)型及分布特征

江蘇處于中國(guó)東部沿海高熱流地?zé)岙惓?，地?zé)豳Y源豐富，類(lèi)型繁多，成因復(fù)雜，但各類(lèi)地?zé)豳Y源皆有其特殊的分布規(guī)律。

2.1 溫泉

江蘇已知溫泉和熱泉露頭僅10余處，主要為連云港東海溫泉、南京江浦溫泉和南京湯山溫泉。

湯山溫泉主要分布在湯山山體東側(cè)的湯山鎮(zhèn)區(qū)和西側(cè)的侯家塘附近。據(jù)資料記載，湯山溫泉原有泉眼7處，1961年泉的自流量為1 500 m3/d。20世紀(jì)70年代以后，根據(jù)實(shí)際需要而開(kāi)挖了一些淺井，至1993年，各淺井基本干涸，1994年南京大旱，各淺井都無(wú)地?zé)崴沙?。受湯山短軸背斜核部褶皺與斷裂控制，組成山體的奧陶系—寒武系上統(tǒng)灰?guī)r、白云巖是本區(qū)的主要熱儲(chǔ)層位。受斷裂控制，東端跌落，西端下落傾伏，斷裂發(fā)育，既導(dǎo)通深部熱源，又有較好的儲(chǔ)水空間(欒光忠等，1998;徐雪球等，2010)。

連云港東?？h溫泉位于橫淘鄉(xiāng)湯廟村。20世紀(jì)70年代，溫泉地區(qū)可見(jiàn)有3個(gè)水溫在44～48℃的自流溫泉，自流量基本穩(wěn)定在15 m3/h。20世紀(jì)80年代—90年代后期，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用區(qū)內(nèi)的地?zé)豳Y源，陸續(xù)增打了8眼深井，地下熱水的開(kāi)采規(guī)模逐漸增大。目前，年開(kāi)采量達(dá) 36.287 7萬(wàn)m3。泉水出自燕山期花崗巖侵入體(羅莊巖體)的風(fēng)化帶。溫泉區(qū)地?zé)嵯到y(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立完整的、在燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖巖體中發(fā)育起來(lái)的裂隙保持深循環(huán)對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)。溫泉區(qū)內(nèi)的西曉莊—竹墩斷裂是區(qū)內(nèi)延伸遠(yuǎn)、切割深的區(qū)域性斷裂，具有良好的控?zé)?、控水性。該斷裂在溫泉區(qū)，穿過(guò)脆性巖體，形成一定寬度的斷裂破碎帶，該斷裂破碎帶在淺部與北西向斷裂相互交匯，與地表勾通，在局部地區(qū)存在地?zé)岙惓?，在?gòu)造破碎帶中心，地?zé)崴疁囟容^高，向兩側(cè)隨著混入冷水逐漸增多，地?zé)崴疁刂饾u降低。

湯泉地?zé)豳Y源位于江浦縣湯泉鎮(zhèn)，地?zé)崛时睎|東向帶狀分布，東端轉(zhuǎn)為北東向，長(zhǎng)約23 km，寬約3.5 km。湯泉地區(qū)共28個(gè)溫泉，4個(gè)熱水孔。其中25℃以上的熱水孔3個(gè)、溫泉27處，主要集中在西南部湯泉陳莊地段，其次是東北部浦鎮(zhèn)地段。湯泉鎮(zhèn)—陳莊地段泉群總流量為6 500 m3/d。湯泉處于寧鎮(zhèn)隆起西端龍洞山復(fù)背斜的北緣和東端，北與滁河中新生代盆地毗鄰。復(fù)背斜呈北東東向分布，軸面向南東倒轉(zhuǎn)，褶皺軸向東傾斜，主要由震旦系組成核部，南翼因斷層斷失且被白堊系覆蓋，北翼受滁河隱伏斷裂影響。復(fù)背斜主要由燈影組白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和硅質(zhì)巖組成，其上覆寒武紀(jì)幕府山組白云質(zhì)灰?guī)r。白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r溶洞裂隙發(fā)育，據(jù)鉆孔揭露，滁河斷裂帶附近白云巖內(nèi)尚見(jiàn)角礫巖，上述巖溶裂隙和構(gòu)造裂隙為地下熱水的賦存提供了熱儲(chǔ)條件。

2.2 淺層地溫能資源

江蘇四季分明的氣候條件及占全省總面積85%的松散層厚覆蓋區(qū)，最適宜于淺層地溫能的開(kāi)發(fā)利用，利用淺層地溫能不僅冬天可以供暖，夏天還可以降溫。

江蘇是全國(guó)地勢(shì)最為平坦的省區(qū)，低山丘陵面積不足全省總面積的15%。氣候溫和，年降雨量約1 000 mm。大部分平原地區(qū)河湖廣布。第四系和新近紀(jì)松散層分布廣泛，厚度大，淺層地下水資源十分豐富，因此，江蘇地下蘊(yùn)藏著豐富的淺層地溫能。江蘇淺層地溫能大至可分為下述6個(gè)區(qū)，各區(qū)的淺層地溫能的地質(zhì)條件存在明顯的差異。

(1)黃河沖積平原。分布于豐縣、徐州、睢寧、泗陽(yáng)、漣水、濱海一線，與廢黃河展布一致，主要由于黃河泛濫形成的沖積平原，第四系及新近系松散層厚度40～600 m不等，大部分厚度大于100 m。

(2)沿海平原。位于東部沿海，呈條帶狀分布，巖性以亞黏土、亞砂土為主，富含碘、氟等鹵族元素，松散層厚度除了北部連云港地區(qū)小于40 m外，其余皆大于300 m，厚度最大的主要位于大豐及海安一帶。

(3)里下海水網(wǎng)平原。里下河水網(wǎng)平原位于江蘇中部泰州、興化、寶應(yīng)、建湖一帶，地勢(shì)低平，水網(wǎng)發(fā)達(dá)，是全省松散堆積最厚的分布區(qū)，第四系及新近系總厚度皆逾千米，是開(kāi)展淺層地溫能地質(zhì)條件最好的地區(qū)。

(4)泗洪—盱眙丘崗區(qū)。該區(qū)位于江蘇中西部洪澤湖周邊，屬于淮河流域。在地勢(shì)較高的低山丘崗區(qū)，以更新統(tǒng)沖積亞黏土為主，在地勢(shì)相對(duì)較低的沖溝中，以沖積、沖湖積亞黏土為主，其中，淮河入河口以沖積成因的砂土、亞砂土為主。松散層厚度40～200 m不等，山區(qū)厚度小于40 m，淺層地溫能開(kāi)發(fā)利用條件較差，而平原區(qū)一般大于100 m，可開(kāi)發(fā)利用淺層地溫能。

(5)長(zhǎng)江三角洲平原區(qū)。該區(qū)位于長(zhǎng)江兩岸，頂點(diǎn)在儀征附近，北達(dá)新通運(yùn)河，南部以揚(yáng)中、江陰、常熟、太倉(cāng)為界，呈喇叭狀向東開(kāi)口，地表出露地層皆為全新世松散堆積層。松散層厚度40～500 m不等，長(zhǎng)江兩岸存在明顯差異，長(zhǎng)江以南厚度較小，一般50 m左右，而長(zhǎng)江以北大多大于200 m。

(6)太湖平原區(qū)。該區(qū)位于江蘇境內(nèi)太湖周邊，常州、無(wú)錫、蘇州3市大部分國(guó)土劃歸該區(qū)，以平原為主，局部為低山丘崗，出露有晚更新世、全新世地層。太湖平原區(qū)松散堆積厚度變化較大，一般為100 m左右，基巖出露區(qū)一般小于40 m，最厚地達(dá)400 m，主要位于昆山地區(qū)。

2.3 中淺成地?zé)崴Y源

中淺成地?zé)崴Y源是我國(guó)勘查與開(kāi)發(fā)利用最廣的地?zé)豳Y源。據(jù)估算，我國(guó)深度在2 000 m以內(nèi)的地?zé)豳Y源所含熱能相當(dāng)于2 500億t煤，保守估計(jì)可開(kāi)發(fā)其中的500億t(關(guān)鳳峻等，2010)。江蘇已掀起勘查與開(kāi)發(fā)中淺成地?zé)崴臒岢保∫淹瓿纱祟?lèi)型的鉆孔約150多口。根據(jù)以往地?zé)峥辈槌晒?，中淺成地?zé)崴Y源存在多種成因類(lèi)型，并且各成因類(lèi)型在全省分布具有一定的規(guī)律性。

2.3.1 中淺成孔隙型地?zé)豳Y源 蘇北盆地屬于裂谷型盆地，地幔上隆、地殼減薄而發(fā)生的斷陷，大地?zé)崃骷暗販靥荻认鄬?duì)皆較高，有利于松散層的地?zé)崴鰷匦顭岢蔀榈責(zé)豳Y源。蘇北盆地是孔隙型地?zé)豳Y源主要分布區(qū)，地?zé)豳Y源廣泛發(fā)育于鹽城組地層中，呈層狀產(chǎn)出，該地層主要為由粗碎屑物質(zhì)組成的高孔隙度和高滲透性的儲(chǔ)集層和由細(xì)粒物質(zhì)組成的阻隔層，儲(chǔ)集層主要為砂礫層，阻隔層主要為黏土層(并起著隔熱保溫作用)。局部地區(qū)在附加熱源的作用下，存在地溫異常，該處新近紀(jì)地層中富存的地下水，也具有較高溫度，且埋藏深度小，屬于松散巖類(lèi)孔隙水，主要分布于盆地邊緣，如小洋口地區(qū)(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，2011)、寶應(yīng)地區(qū)及鹽城市區(qū)皆屬于此種類(lèi)型。

2.3.2 構(gòu)造裂隙型地?zé)豳Y源 嚴(yán)格受“源、通、儲(chǔ)、蓋”條件控制，熱源主要為自然增溫，構(gòu)造是該類(lèi)型地?zé)岚l(fā)育的先決條件，碳酸鹽巖是最理想的儲(chǔ)層，當(dāng)然泥質(zhì)含量較少的脆性地層亦可作為地?zé)醿?chǔ)層，另外要有一定厚度的蓋層(熱傳導(dǎo)率低的地層)才能保證地?zé)豳Y源的溫度。寧鎮(zhèn)構(gòu)造隆起區(qū)、蘇北盆地南北兩側(cè)、建湖隆起及郯廬斷裂帶是孔隙型地?zé)豳Y源發(fā)育的遠(yuǎn)景區(qū)。地?zé)豳Y源沿?cái)嗔殉蕩罘植?，主要受北西向張性斷裂?gòu)造控制。

2.3.3 古構(gòu)造面巖溶型地?zé)豳Y源 該類(lèi)型的地?zé)豳Y源斷裂構(gòu)造控制不明顯，屬于古巖溶，與近代斷裂構(gòu)造關(guān)系不甚明顯，而在目前的地?zé)峥辈檫^(guò)程中，幾乎所有的地?zé)峋际桥c斷裂構(gòu)造有關(guān)，因此，很難總結(jié)該類(lèi)型地?zé)豳Y源分布規(guī)律，有待進(jìn)一步研究。

2.3.4 中淺成對(duì)流型地?zé)豳Y源 該類(lèi)型地?zé)崴蚴艿叵滤h(huán)動(dòng)力條件限制，末能出露地表成為溫泉。經(jīng)研究，老子山地?zé)?、寶?yīng)地?zé)峒靶⊙罂诘責(zé)岢梢蛎黠@屬于該類(lèi)型，盱眙2號(hào)地?zé)峋降責(zé)峋芭R淮地?zé)峋梢虮容^復(fù)雜，很可能也屬于對(duì)流型地?zé)?，或者以?duì)流型為主。從對(duì)流型地?zé)豳Y源分布規(guī)律看，其與規(guī)模較大的深大斷裂關(guān)系比較密切。如小洋口熱井與金壇—如皋斷裂有關(guān)，老子山地?zé)崤c盱眙2號(hào)地?zé)峋苑植加诒睎|向漁溝—桂五斷裂帶，鎮(zhèn)江新區(qū)圌山地?zé)峋蔽飨蛞颉舐窋嗔芽刂?，泗洪縣臨淮地?zé)峋l(fā)育于淮(陰)—響(水)斷裂帶，丹陽(yáng)胡橋地?zé)峋挥诒蔽飨蚪ㄉ健ね綌嗔褞А?/p>

2.4 深成干熱巖型地?zé)豳Y源

江蘇處于中國(guó)東部沿海高熱流地?zé)岙惓^(qū)，其成因與太平洋板塊對(duì)歐亞板塊的俯沖作用有關(guān)，是與俯沖帶有關(guān)的軟流圈上拱的結(jié)果(陳滬生等，1999)。蘇北盆地又是江蘇高熱流分布區(qū)，大地?zé)崃髦荡笥?0 mW/m2，平均地溫梯度30℃/km，局部地溫梯度大于40℃/km，主要分布于建湖隆起南側(cè)凹陷區(qū)寶應(yīng)、鹽城市區(qū)至大豐以北一線，溱潼凹陷及秦州凸起局部也有大于40℃/km的地溫異常區(qū)。因此，寶應(yīng)、鹽城市區(qū)至大豐以北、溱潼凹陷及秦州凸起具有開(kāi)發(fā)干熱巖地溫能的前景，4～5 km的深度地溫有望大于200℃。

3 江蘇地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用前景

江蘇地處我國(guó)東部最低處，丘陵山地占全省面積的5%，平原占85%，大部分地區(qū)為新近紀(jì)及第四紀(jì)松散層覆蓋，這就決定了江蘇存在豐富的淺層地溫能。近10年來(lái)，在地?zé)峥辈閷?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，江蘇中淺成地?zé)崴Y源十分發(fā)育，目前已掀起地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用熱潮。江蘇局部高熱流分布區(qū)存在地溫異常，預(yù)示著具有開(kāi)發(fā)深成干熱巖的巨大潛力。

3.1 溫泉

由于受形成條件限制，溫泉分布遠(yuǎn)不及中淺成地?zé)崴Y源普遍，雖然溫泉利用成本較低，但其資源量有限。江蘇10.26萬(wàn)km2的國(guó)土上僅有10余處，部分溫泉由于受季節(jié)影響和開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，甚至出現(xiàn)了地?zé)峋萁叩默F(xiàn)象，因此，對(duì)于溫泉應(yīng)進(jìn)行科學(xué)有序地利用。目前，江蘇的溫泉開(kāi)發(fā)利用主要為溫泉健身、溫泉旅游、溫泉娛樂(lè)、溫泉集會(huì)等，江蘇溫泉特別是南京湯山溫泉具有深厚的歷史文化底蘊(yùn)，有利于打造溫泉文化與溫泉品牌，使之成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的亮點(diǎn)。

3.2 淺層地溫能資源

南京率先開(kāi)展了淺層地溫能的開(kāi)發(fā)利用研究，每年冬夏兩季分別能從淺層巖土體和地下水中利用的能量相當(dāng)于(521～720)萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，每平方千米淺層地溫能可利用量相當(dāng)于(0.12～0.17)萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤(江蘇省地質(zhì)工程勘察院，2010)。江蘇總面積為10.26萬(wàn)km2，松散層覆蓋面積約8.72萬(wàn)km2，如果借用南京市淺層地溫能評(píng)價(jià)研究成果對(duì)全省淺層地溫能進(jìn)行估算，則年可利用能量相當(dāng)于(1.046～1.48)億t標(biāo)準(zhǔn)煤。淺層地溫能開(kāi)發(fā)利用前景主要表現(xiàn)在儲(chǔ)量巨大、清潔環(huán)保、安全經(jīng)濟(jì)，通過(guò)熱泵技術(shù)，幾乎適用于任何建筑物。農(nóng)村淺層地溫能地質(zhì)條件優(yōu)越，適宜開(kāi)發(fā)。未來(lái)，淺層地溫能空調(diào)將會(huì)走入農(nóng)村的千家萬(wàn)戶。

3.3 中淺成地?zé)崴Y源

根據(jù)“江蘇省地?zé)豳Y源調(diào)查與開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū)”(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，2006)，江蘇可分為16個(gè)地?zé)豳Y源遠(yuǎn)景區(qū)，50個(gè)地?zé)豳Y源預(yù)測(cè)區(qū)，面積39 500 km2，按平均孔隙率1%、年限100年計(jì)算，在1 000～3 000 m深度內(nèi)，預(yù)測(cè)地?zé)峥刹少Y源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤56億t(地?zé)崴疁囟劝?5℃計(jì)算)，預(yù)測(cè)年可采資源量0.56億t，占江蘇能源資源消耗量的1/3～1/2。中淺成地?zé)崴Y源具有溫泉所有特質(zhì)，因其分布廣泛、資源量豐富，其利用不僅限于休閑娛樂(lè)與健身，更可廣泛地應(yīng)用于取暖、養(yǎng)殖、大棚種植、醫(yī)療保健等領(lǐng)域。例如，鹽城地區(qū)利用地?zé)豳Y源養(yǎng)殖海產(chǎn)品，天津利用地?zé)崴⒘嘶ɑ軠厥?，部分商家還利用地?zé)豳Y源打造別墅群，促進(jìn)了房地產(chǎn)的開(kāi)發(fā)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的的發(fā)展。中淺成地?zé)崴Y源作為清潔、可再生的生態(tài)環(huán)保型資源，開(kāi)發(fā)利用前景無(wú)限。

3.4 深成干熱巖型地?zé)豳Y源

根據(jù)楊吉龍等人的研究，250℃的干熱巖能提供55 MW的電力可長(zhǎng)達(dá)20年，那么200℃的干熱巖能提供55 MW的電力可長(zhǎng)達(dá)16年，可節(jié)省燃煤95萬(wàn)t，如果開(kāi)發(fā)20口干熱巖井，1年可節(jié)約燃煤超過(guò)100萬(wàn)t，約占江蘇煤炭產(chǎn)量的10%左右。蘇北盆地鹽城市及姜堰市溱潼一帶是江蘇開(kāi)發(fā)干熱巖地?zé)豳Y源的遠(yuǎn)景區(qū)。利用干熱巖、沿海風(fēng)力發(fā)電，共同打造江蘇低碳電力綜合示范區(qū)，是建設(shè)生態(tài)江蘇的重要內(nèi)容。

4 結(jié)論

綜上所述，江蘇地?zé)豳Y源可以分為溫泉、淺層地溫能、中淺成地?zé)崴蜕畛筛蔁釒r型四大類(lèi)。每種類(lèi)型的地質(zhì)特征、勘查、開(kāi)發(fā)利用方式均有所不同。其中以南京湯山為代表的溫泉利用歷史悠久，已成為江蘇的一個(gè)品牌。淺層地溫能正在江蘇掀起研究與開(kāi)發(fā)利用熱潮;中淺成地?zé)崴悄壳敖K地?zé)豳Y源勘查利用的主流;深成干熱巖型地?zé)豳Y源雖尚未開(kāi)發(fā)，但開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。

陳墨香，汪集旸，鄧孝.1994.中低溫對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)［M］.北京：科學(xué)出版社.

陳滬生，張永鴻.1999.下?lián)P子及鄰區(qū)巖石圈結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征與油氣資源評(píng)價(jià)［M］.北京：地質(zhì)出版社.

關(guān)鳳峻，陳小寧，李繼江.2010.中國(guó)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)的成就與展望［J］.地?zé)崮埽?6)：3-8.

黃尚瑤.1986.火山溫泉地?zé)崮埽跰］.北京：地質(zhì)出版社.

江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院.2001.1∶25萬(wàn)常州市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.

江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院.2006.江蘇省地?zé)豳Y源調(diào)查與開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究［R］.

江蘇省地質(zhì)工程勘察院.2010.南京市淺層地溫能資源調(diào)查與開(kāi)發(fā)利用研究［R］.

江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院.2011.江蘇省如東縣小洋口地區(qū)地?zé)崞詹閳?bào)告［R］.

汪集旸，熊亮萍，龐忠和.1993.中低溫對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)［M］.北京：科學(xué)出版社.

欒光忠，邱漢學(xué).1998.中低溫對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)的典型成因：南京湯山地?zé)嵯到y(tǒng)的分析［J］.青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，28(1)：156-160.

徐雪球，劉志平，季克其，等.2010.中國(guó)溫泉與地?zé)?水)異常的普查標(biāo)志和方向［J］.地質(zhì)學(xué)刊，34(2)：209-213.

朱炳球，朱立新，史長(zhǎng)義，等.1991.地?zé)崽锏厍蚧瘜W(xué)勘查［M］.北京：地質(zhì)出版社.

Geoheat resource types and development prospect in Jiangsu Province

DU Jian-guo，YAO Wen-jiang，F(xiàn)AN Di-fu

(Geological Survey of Jiangsu Province，Nanjing 210018，China)

Based on the development depth of geoheat resource，the authors classified the geoheat resource into four types：surface exposed spring，shallow geoheat of less than 200 m，medium shallow geothermal water as deep as 200 m to 3 000 m，plutonic dry rock as deep as 3 500 m to 5 000 m.Jiangsu was characteristic of varied types of geoheat resource，complicated origin，unique distribution rules and developing properties.In which，shallow geoheat，medium shallow geothermal water and plutonic dry rock were of potential prospect in exploitation.

Geoheat resource;Type;Properties;Development;Jiangsu

TE132.9

A

1674-3636(2012)01-0086-06

2011-08-11;

2011-08-19;編輯：侯鵬飛

杜建國(guó)(1968— )，男，高級(jí)工程師，地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)，長(zhǎng)期從事地?zé)豳Y源勘查工作，E-mail：djg6841@126.com

10.3969/j.issn.1674-3636.2012.01.86