淺析江西省修水縣輝煌地熱水的深層找礦潛力

摘 要：修水縣輝煌地熱勘查區(qū)地處江西省九嶺山-萬洋山新華夏復(fù)式隆起帶和贛北東西向構(gòu)造帶及九嶺山北東向構(gòu)造復(fù)合部位。通過本次勘查，估算出探明的資源儲量規(guī)模為小型。為進一步分析修水縣輝煌地熱水的深層找礦潛力，本文將對該地熱的地溫場分布特點及地溫梯度變化規(guī)律進行歸納與總結(jié)，對今后提高資源儲量級別的勘查研究工作具有啟示與指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：輝煌地熱；深層找礦；潛力

中圖分類號：P314.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）35-0156-06

1 勘查區(qū)概況

修水縣輝煌地熱勘查區(qū)位于江西省修水縣城南東130°方位的湯橋村，距修水縣城25 km，距九江市

200 km。行政區(qū)劃屬修水縣黃沙港鎮(zhèn)管轄。有公路可達銅鼓、九江及江西省會南昌，交通較方便（見圖1）。建成的大廣高速公路及在建的昌銅高速對該區(qū)溫泉與外界聯(lián)系溝通有很大的促進作用。

2 地質(zhì)背景

2.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征

勘查區(qū)位于新華夏系第二隆起帶西部、淮陽山字型之南，處于江西省九嶺山—萬洋山新華夏復(fù)式隆起帶和贛北東西向構(gòu)造帶及九嶺山北東向構(gòu)造復(fù)合部位（見圖2）。主要構(gòu)造特征如下：

①各時期的地殼運動對本區(qū)都有影響，各有其特定的應(yīng)力場和構(gòu)造形式，以呂梁—雪峰運動、加里東運動和燕山運動顯著。古生代以前本區(qū)主要受南北向壓應(yīng)力作用，構(gòu)造活動以褶皺為主，構(gòu)造線走向為東西向，且南側(cè)推力大于北側(cè)，部分褶皺向北倒轉(zhuǎn)；晚古生代以來，地應(yīng)力漸變成南北向力偶作用，地殼運動以斷裂為主，構(gòu)造線呈北東向展布。

②加里東期的東西向構(gòu)造是疊加在呂梁-雪峰期東西向構(gòu)造上發(fā)展而成的；走向60～70°的北東東向構(gòu)造多數(shù)是東西向構(gòu)造再次活動的產(chǎn)物；北北東向的斷裂往往利用或遷就了北東向構(gòu)造發(fā)展而成。因此斷裂常表現(xiàn)為多期活動，部分斷裂在后期活動中改變了原來的力學性質(zhì)，由壓扭轉(zhuǎn)變?yōu)閺埮ば詳嗔眩涯z結(jié)緊密的斷裂帶被重新破碎，形成新的裂隙或構(gòu)造巖。構(gòu)造的復(fù)合現(xiàn)象以歸并、斜接、截接形式較常見。

③已知與斷裂有關(guān)的泉點，主要展布于主干斷裂與次級斷裂交接處、再次活動的斷層帶或兩種構(gòu)造的復(fù)合部位。北東向和北東東向兩組斷裂因活動期多次，旁側(cè)裂隙發(fā)育，多數(shù)構(gòu)造泉的成因或展布受其影響和控制。

④本區(qū)節(jié)理發(fā)育一般，節(jié)理方向多與褶皺軸斜交，常為扭性、閉合狀，部分張性，節(jié)理裂隙多被泥砂質(zhì)充填。

2.2 地熱區(qū)構(gòu)造特點及地質(zhì)條件

輝煌溫泉主要受九嶺山北東向構(gòu)造（F1、F2、F3）、北北東向構(gòu)造（F4）及北西向構(gòu)造（F5）控制（見圖2）。

大氣降水深循環(huán)的通道主要是北東向斷裂帶（包括石門樓大斷裂F1及F2），該斷裂是為燕山晚期第二次構(gòu)造活動之產(chǎn)物，斷裂規(guī)模大、破碎帶寬，對地殼的切割深度較大。其穿切規(guī)模巨大的花崗巖體及其邊緣前震旦系板溪群變質(zhì)巖圍巖，有利于大氣降水及地下水在其中的匯集與深循環(huán)，是區(qū)內(nèi)控熱性構(gòu)造；導(dǎo)熱、導(dǎo)水構(gòu)造為穿過區(qū)內(nèi)的北東向斷裂（F2）、北西向斷裂（F5）與北北東向斷裂（F4）交匯處形成的裂隙帶；地熱田內(nèi)的阻水體主要為九嶺花崗巖體，造成深循環(huán)的地下熱水受到阻滯，沿著F2、F4與F5斷裂交匯處的裂隙帶上升呈泉。

3 勘查工作概況及成果

3.1 完成的工作量

本次勘查共施工6口鉆孔（鉆孔平面布置情況見圖3），抽水試驗工作分為單孔和群孔抽水試驗。其中單孔抽水試驗每孔1～3次降深（zk5、zk6號孔為觀測孔）；群孔抽水試驗采用一次降深（以zk2、zk4號孔為抽水孔，zk1、zk5、zk6號作為觀測孔）。完成實物工作量見表1，鉆探施工成果見表2。

3.2 勘查成果

依據(jù)《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》（GB11615-2010）確定勘查區(qū)地熱勘查屬受構(gòu)造控制的中低溫地熱田II-2勘查類型。通過本次勘查，擴大了輝煌溫泉地熱水的出水量，發(fā)現(xiàn)了水溫56℃的熱水貯水區(qū)，估算出整個湯橋村總的允許開采量探明的儲量級別1 212.86 m3/d（55℃）；總結(jié)出輝煌地熱區(qū)水化學成份、地溫場、熱儲分布等方面具有一定的規(guī)律性，現(xiàn)分述如下：

3.2.1 水化學成份

3.2.2 地溫場

輝煌地熱區(qū)從垂直方向沿硅化帶自下而上呈管狀分布。地溫自淺部向深部具有明顯而平穩(wěn)的增溫效應(yīng)，根據(jù)地熱區(qū)的鉆孔系統(tǒng)測溫資料，目前已控制區(qū)段地表地溫變化在20～23℃之間，在50～80m區(qū)間局部裂隙管道發(fā)育處可達56～58℃（如zk2及zk4號孔），向下勻速增溫（如zk1號孔），表明區(qū)內(nèi)的的主要地熱儲集層仍在實際控制深度以下。

根據(jù)平均地溫梯度統(tǒng)計一覽表（見表4），地溫場中異常地溫梯度總體呈不均勻的遞增，但又不具明顯的突變，地溫梯度一般為0.07-0.27 ℃/m。

地溫場深部熱儲溫度分別采用《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》（GB11615-2010）推薦使用的鉀鎂地熱溫標（用于確定熱儲溫度的下界）及鉀鈉地熱溫標（用于確定熱儲溫度的上界）等地球化學計算法求取（見表5）。

據(jù)已控制熱儲地段系統(tǒng)測溫資料、地溫梯度的變化規(guī)律及地球化學溫標計算的熱儲溫度可以通過相關(guān)公式計算求取相應(yīng)熱儲的埋藏深度（見表6）。

依據(jù)表3、表4中的相關(guān)數(shù)值分析，輝煌溫泉地溫場內(nèi)地溫的分布具有明顯的方向性：熱儲溫度西南段高、北東段相對偏低；熱儲埋深西南段較淺、北東段

較深（見圖4）。從鉀鎂溫標計算的結(jié)果來看該區(qū)熱儲埋深較淺（在900 m以內(nèi)），鉀鈉溫標推算的深度可能已接近本區(qū)的熱源。

3.2.3 熱儲

輝煌溫泉地熱異常區(qū)的地下熱儲是通過對流（控導(dǎo)熱構(gòu)造中地熱流體的相對運動）與擴散等傳播方式（見圖5），將深部地熱能傳輸至地表淺部，并在地表及淺表形成了地溫異常場。根據(jù)熱儲的產(chǎn)出狀態(tài)，結(jié)合孔內(nèi)巖石巖性組合及受控構(gòu)造表現(xiàn)形式等特點，同時根據(jù)現(xiàn)有溫泉出露點、鉆孔及地熱異常顯示點控制，初步推測湯橋溫泉地熱田熱儲平面為一個由構(gòu)造破碎帶組成的橢圓狀熱儲，平面上分布在北東向斷裂（F2）帶西段，垂向上呈管狀產(chǎn)出，總體產(chǎn)狀40°∠72°。

淺部地表溫度40～58℃，深部據(jù)地球化學溫標（鉀鎂法）計算的最高地溫98～107℃，埋深630.37～703.80m。熱儲主要是九嶺花崗閃長巖中構(gòu)造破碎帶，其層面裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育（裂隙率10%～20%），熱儲的地溫隨深度增加而平穩(wěn)躍升。

4 結(jié)論及預(yù)測

本次勘查評價最大勘探深度150.55 m，總進尺627.25 m，探明的儲量級別1 212.86 m3/d（55℃），資源儲量規(guī)模為小型。根據(jù)該區(qū)地溫場的分布特點及地溫梯度變化規(guī)律分析其勘探深度偏小，若增大鉆孔的勘探深度，初步預(yù)測地下熱水的溫度還會進一步增高（>70℃）。

輝煌地熱區(qū)的熱水補給量為4 986.30 m3/d、逕流量為3 359.69 m3/d，因此，通過增加對熱水通道的控制程度，水量有可能會增大至2 000 m3/d，允許開采量還有較大的潛力。

參考文獻：

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