■宋建偉(遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)遼寧錦州121000)
朝陽(yáng)市北票大黑山林鹿場(chǎng)地段地?zé)豳Y源分析
■宋建偉
(遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)遼寧錦州121000)
朝陽(yáng)市北票大黑山林鹿場(chǎng)地段地?zé)豳Y源屬于中低溫對(duì)流型地?zé)?,地?zé)崽锓秶s0.16km2,屬小型地?zé)崽铮凰疁?9℃,屬低溫地?zé)豳Y源中的溫水。具有一定的醫(yī)療價(jià)值,最合理的開(kāi)發(fā)利用方案洗浴、醫(yī)療,溫度不高的熱水可用來(lái)漁業(yè)養(yǎng)殖及花卉溫室。
對(duì)流型地?zé)峥責(zé)崂懑煙岬V水
1.1地形地貌
區(qū)域地貌屬低山丘陵。中部發(fā)育山間河谷,谷寬300-400m,高程374-436m,北高南低,呈北西向斜穿工作區(qū)。低山丘陵占全區(qū)面積80%以上,海拔420-700m之間,坡度普遍在30°以上,植被較發(fā)育,山間發(fā)育小型溝谷。
1.2氣象水文
朝陽(yáng)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,四季分明;氣溫變化較大,最高氣溫為41℃,最低氣溫-26.4℃。最近10年平均降雨量450mm,年均蒸發(fā)量約2100mm。工作區(qū)內(nèi)大凌河流經(jīng)盆地東部邊緣,河床寬200-700m,平均水深1m左右。洪水期在7、8月份,枯水期在4、5月份,河水位最低標(biāo)高161m,最高170m。
2.1蓋層分析
綜合物探資料分析,斜坡帶厚度在1500~2000米,蓋層沉積中心部位厚度在2500~3500米。結(jié)合地層巖性區(qū),較薄的第四系沉積物和中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組砂質(zhì)頁(yè)巖、礫巖和義縣組火山碎屑巖為碳酸鹽巖巖溶熱儲(chǔ)層、構(gòu)造裂隙帶狀熱儲(chǔ)的蓋層。礫巖也可為中生代地層中的熱儲(chǔ)層。淺層地溫沒(méi)有明顯的地?zé)岙惓L卣?,表明本區(qū)儲(chǔ)熱層隱伏較深,蓋層厚度大,對(duì)熱儲(chǔ)起到保溫覆蓋的效果。
2.2儲(chǔ)熱層分析
區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w儲(chǔ)熱層主要有:①巖溶、構(gòu)造裂隙帶狀熱儲(chǔ)。斷裂造成了灰?guī)r體破碎,導(dǎo)通熱源,構(gòu)成了較理想的儲(chǔ)熱層。熱儲(chǔ)是順斷裂的延展呈帶狀分布。②九佛堂組砂巖、礫巖低溫層狀熱儲(chǔ)。其下部隔水層為義縣組火山巖,上部隔水層為九佛堂組上段砂頁(yè)巖保溫蓋層。組成儲(chǔ)熱層主要巖性為礫巖和含礫砂巖,孔隙度較高,透水性較好,能導(dǎo)通熱水,構(gòu)成了較理想的熱儲(chǔ)含水層,這個(gè)儲(chǔ)熱層是層狀的,盆地邊界埋藏較淺在-500m左右,盆地中心部位埋藏較深在-1600m左右。在斷裂帶附近,推測(cè)其破碎帶內(nèi)應(yīng)存在地下熱水的良好運(yùn)移通道和賦存空間。
2.3地下熱水儲(chǔ)存構(gòu)造分析
據(jù)區(qū)域構(gòu)造分析,形成朝陽(yáng)斷陷盆地的周邊老斷裂構(gòu)造為推斷地?zé)岙惓^(qū)的邊界斷裂構(gòu)造,它們控制了朝陽(yáng)中生代盆地的形成,控制了地層巖性的發(fā)育,從而對(duì)地?zé)釁^(qū)蓋層起控制作用,使邊界內(nèi)有可能形成地?zé)岙惓^(qū)。
2.4地?zé)崽镱愋头治?/p>
工作區(qū)屬沉積盆地傳導(dǎo)型地?zé)?,為深循環(huán)熱水,大氣降水沿盆地周邊山區(qū)巖石裂隙滲入地下,經(jīng)地殼內(nèi)傳導(dǎo)地溫梯度加熱形成地下熱水,地下水運(yùn)移,地幔熱流的傳導(dǎo)至孔隙含水層或脈狀裂隙水儲(chǔ)水、導(dǎo)水構(gòu)造形成地下熱水。熱水主要賦存于構(gòu)造破碎帶、影響帶的構(gòu)造裂隙中,是呈條帶狀展布的斷裂構(gòu)造裂隙熱水,富水性極不均一,受構(gòu)造、地層巖性和埋藏深度等因素控制。
3.1地?zé)崽锍梢蚍治?/p>
朝陽(yáng)盆地地?zé)釋俪练e盆地傳導(dǎo)型,上有蓋層覆蓋,下伏封閉式熱儲(chǔ)。地?zé)嵯到y(tǒng)的補(bǔ)給來(lái)源主要是盆地邊緣的大氣降水,大氣降水入滲后沿?cái)嗔哑扑閹Аr石層面、節(jié)理裂隙向深部運(yùn)移。地表水經(jīng)深循環(huán),在斷裂帶的裂隙發(fā)育部位匯集,充分吸收深部熱量后,在基巖隆起部位、斷裂帶和孔隙裂隙發(fā)育帶富集,在此過(guò)程中不斷與圍巖發(fā)生物理化學(xué)交換、吸收熱量,運(yùn)移、賦存于孔隙裂隙中,從而形成地?zé)崃黧w。
3.2熱儲(chǔ)概念模型分析
底部來(lái)自盆地深部較均一的熱流,垂直向上并作均勻分布,在中生代較好蓋層處,熱流富集。朝陽(yáng)盆地地?zé)嵯到y(tǒng)的補(bǔ)給來(lái)源主要是盆地周邊的大氣降水及盆地中部構(gòu)造帶的垂直補(bǔ)給。大氣降水在砂礫巖、灰?guī)r地層及盆地內(nèi)的構(gòu)造裂隙及斷裂破碎帶富集,加熱后沿深大斷裂賦存并上移,地下熱水沿深大斷裂向上運(yùn)移,于構(gòu)造破碎帶附近形成可供開(kāi)采的地?zé)崃黧w。
4.1從地層巖性分析
3000m以內(nèi)從上至下第一隔熱層為九佛堂組上段,頁(yè)巖、粉砂巖層;下伏的九佛堂組下段,砂礫巖層,透水性好,為第二儲(chǔ)熱含水層;義縣組火山碎屑巖層,為第二隔熱層。古生界和元古界硬脆性巖石層碳酸鹽巖,為深部第一儲(chǔ)熱層。從斷裂構(gòu)造分析,區(qū)內(nèi)東部邊界構(gòu)造是控?zé)針?gòu)造,使得隱伏熱異常區(qū)在其西側(cè)。西部邊界斷裂為導(dǎo)熱斷裂。斷裂交匯部位為良好的儲(chǔ)熱部有利地段。
4.2地?zé)豳Y源預(yù)測(cè)分析
4.2.1熱水開(kāi)采資源量預(yù)測(cè)
在朝陽(yáng)盆地九佛堂組地層中,斷裂分布較密,地下水受斷裂構(gòu)造控制,縱橫斷裂交匯部位,為深部隱伏熱異常最有利部位。結(jié)合大地電場(chǎng)巖性測(cè)深資料,推斷在適當(dāng)?shù)牟课豢商角?00-1000m3/d的地下熱水。
4.2.2水溫預(yù)測(cè)
根據(jù)SiO2和Na+/K+、K+/Mg2+地?zé)釡貥?biāo)推算,結(jié)合地溫梯度值2.67℃/100m預(yù)測(cè)1500m和2500m深層面地溫為50~78℃。超深部熱儲(chǔ),深度大于3500m地溫,據(jù)地溫梯度結(jié)合地?zé)釡貥?biāo)推算可達(dá)100℃以上。
4.2.3地下熱水開(kāi)發(fā)效益評(píng)述
地下熱水是一種極其寶貴的綜合性資源,它的用途是多方面的:(1)城市工業(yè)鍋爐、取暖、浴池用水。(2)溫室大棚育苗、養(yǎng)魚(yú)等其他副業(yè)。(3)熱礦水具有醫(yī)療作用,對(duì)多種慢性疾病的治療有很好療效。(4)旅游、渡假綜合開(kāi)發(fā)。
(1)區(qū)內(nèi)有較厚的大于2000m良好的隔熱層,為中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組砂頁(yè)巖、礫巖和義縣組火山碎屑巖。儲(chǔ)熱層為古生界、遠(yuǎn)古界碳酸鹽巖,預(yù)測(cè)儲(chǔ)熱層溫度在50~60℃左右。(2)物探推斷劃分出區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造6條,在其破碎帶及不同巖性接觸帶附近,可為深部地下熱水的循環(huán)與賦存提供儲(chǔ)水空間。(3)地?zé)犷愋蛯儆诔练e盆地傳導(dǎo)型地?zé)?,地表水?jīng)深循環(huán),在斷入灰?guī)r的斷裂附近吸收深部熱量后,通過(guò)斷裂導(dǎo)通賦存于熱儲(chǔ)層中。在基巖隆起部位、斷裂帶運(yùn)移和富集而形成地下熱水。(4)結(jié)合工作區(qū)內(nèi)地?zé)岬刭|(zhì)條件,本區(qū)地?zé)峥碧侥康膶訛?000-3100m儲(chǔ)熱帶。
[1]《朝陽(yáng)市區(qū)農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告》[R],遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì),1964年編制.
[2]《1/20萬(wàn)(朝陽(yáng)幅)區(qū)調(diào)工作并附有地質(zhì)圖及礦產(chǎn)圖說(shuō)明書(shū)》[R],遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì),1967年編制.
[3]《朝陽(yáng)縣幅1/20萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》[R],中國(guó)人民解放軍00九一九部隊(duì),1980年編制.
P314[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-1-281-1