湖南省攸縣酒埠江溫水地?zé)崽锏目辈榕c開發(fā)前景建議

王　璨（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0二隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410019）

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湖南省攸縣酒埠江溫水地?zé)崽锏目辈榕c開發(fā)前景建議

王璨（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0二隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410019）

湖南省地勘局四0二隊(duì)采用水文地質(zhì)測(cè)繪、地球物理勘探、鉆探等綜合方法，勘查發(fā)現(xiàn)了攸縣酒埠江溫水地?zé)崽?，該地?zé)崽锏臒醿?chǔ)類型為巖溶裂隙型，其地?zé)崃黧w儲(chǔ)存量豐富，質(zhì)量良好，綜合規(guī)模為小型，并有很高的醫(yī)療保健價(jià)值，綜合利用前景廣闊，對(duì)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排、加快生態(tài)建設(shè)，有著十分重要的意義。

溫水背斜；楊濱斷裂；巖溶型斷裂熱儲(chǔ)；開發(fā)利用前景

酒埠江溫水地?zé)崽镂挥诤鲜∝h酒埠江國(guó)家地質(zhì)公園范圍的柏市鎮(zhèn)溫水村，該國(guó)家地質(zhì)公園是以巖溶峰叢谷地、溶洞、地下河系統(tǒng)為特點(diǎn)，集自然生態(tài)與璀璨人文景觀于一體的景區(qū)。溫水地?zé)崽锏陌l(fā)現(xiàn)極大地豐富了其巖溶科研、教學(xué)、旅游、科普等方面內(nèi)涵。

1　酒埠江溫水地?zé)崽锏目辈榘l(fā)現(xiàn)與地質(zhì)概況

1.1酒埠江溫水地?zé)崽锏目辈榘l(fā)現(xiàn)

1.1.1勘查方法

自2010年以來(lái)，湖南省地勘局四0二隊(duì)在攸縣柏市鎮(zhèn)溫水村依次采用了地?zé)岬刭|(zhì)測(cè)繪、地球物理勘探、鉆探等方法，開展以尋找地下熱水為目的勘查工作。

地?zé)岬刭|(zhì)測(cè)繪主要是對(duì)地?zé)崽锛爸苓叺貙雍偷刭|(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及地表熱顯示進(jìn)行調(diào)查、分析和研究。

物探方法選用了聯(lián)合剖面法、電測(cè)深法、可控源音頻大地電磁測(cè)深法，地溫測(cè)量。由于地?zé)崃黧w主要賦存于主干斷裂南盤以灰?guī)r為主的脆性地層的巖溶構(gòu)造裂隙中，其與灰?guī)r電性差異大，因此，采用上述方法勘查，異常特征明顯。其中，電法表現(xiàn)為低阻異常，顯示主體斷裂構(gòu)造和巖溶發(fā)育帶的淺部走向和展布；可控源音頻大地電磁測(cè)深也表現(xiàn)為低阻異常，顯示主干斷裂構(gòu)造和巖溶溶隙—裂隙發(fā)育帶的深部延展情況；淺部地溫測(cè)量直接圈出了近地表的地溫場(chǎng)，高溫異常區(qū)很可能就是地?zé)崃黧w分布區(qū)。各種物探異常的疊加處，是地?zé)崃黧w的賦存部位。

鉆探是在前期調(diào)查和綜合研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其中ZK02孔于120m處鉆遇了巖溶熱水含水層，與綜合物探方法勘查對(duì)比，效果較為明顯。

1.1.2勘查工作投入和工作成果

勘查工作分期分片進(jìn)行，共完成了1：1萬(wàn)地?zé)岬刭|(zhì)測(cè)繪20km2、聯(lián)合剖面法點(diǎn)863個(gè)，對(duì)稱四極法點(diǎn)432個(gè)、可控源音頻大地電磁測(cè)深點(diǎn)188個(gè)、淺層地溫測(cè)量2350m，在此基礎(chǔ)上，先后布置了3個(gè)鉆孔共1006m進(jìn)行鉆探和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了面積達(dá)1.2km2的中型規(guī)模巖溶-裂隙型地?zé)崽?酒埠江溫水熱田，并在地?zé)崽飪?nèi)成井1口，涌水量達(dá)542.59m3/d，水溫41.8℃。

1.2地?zé)岬刭|(zhì)概況

攸縣酒埠江溫水地?zé)崽锏靥帡顬I斷裂（F1）帶中部。楊濱斷裂（F1）屬壓扭性斷裂構(gòu)造帶，為活動(dòng)性斷裂，其深部蘊(yùn)藏著巖漿、放射性物質(zhì)蛻變和活動(dòng)摩擦等多種成因的熱源。酒埠江溫水地?zé)崽锏牡叵聼崴谴髿饨邓刂鴰r溶坡立谷南西部低山丘陵區(qū)的巖石裂隙下滲，在深循環(huán)中受到此斷裂帶深部的熱源加熱，并在靜水壓力作用下，流入巖溶盆地，與其常溫水混合而成。

1.2.1熱儲(chǔ)巖性

攸縣酒埠江溫水地?zé)崽餆醿?chǔ)層巖性以石炭系中上統(tǒng)壺天群（C2+3ht）灰?guī)r為主，部分為二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）含燧石灰?guī)r?；?guī)r呈灰白-深灰色，隱晶-細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，礦物成分主要是方解石，含少量炭質(zhì)。部分地段見擠壓破碎和大理巖化現(xiàn)象。巖溶裂隙發(fā)育，溶洞較多。

1.2.2熱儲(chǔ)構(gòu)造

攸縣酒埠江溫水地?zé)崽飳儆谥械蜏氐乃疅嵝偷責(zé)崽?，位于溫水背斜的南西傾伏端。背斜軸呈NE30°方向展布，寬約0.8km，長(zhǎng)約4km。其西部被（F1）錯(cuò)切，導(dǎo)致溫水背斜核部由石炭系中上統(tǒng)壺天群（C2+3ht）、二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、茅口組（P1m）灰?guī)r等碳酸鹽巖地層組成，而西、南、東三面分布著二疊系當(dāng)沖組（P1d）、龍?zhí)督M（P2l）砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、長(zhǎng)石石英砂巖等隔水蓋層，僅留北東面開口，形成個(gè)半敞開式儲(chǔ)熱構(gòu)造，具有良好的熱儲(chǔ)與匯水條件。

楊濱斷裂（F1），貫穿整個(gè)地?zé)崽铮呦虮睎|—南西，斷面傾向南東，剖面形態(tài)上陡下緩，轉(zhuǎn)折較突然，產(chǎn)狀呈犁式，延伸約1000m，斷裂帶寬度10～260m。規(guī)模大，延伸長(zhǎng)，切割了深部增溫層。該斷裂南東盤（上盤）巖性為（C2+3ht）壺天群白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r，并伴有大理巖化、硅化。根據(jù)巖性可知該盤巖性以脆性為主，具可溶性，并受楊濱斷裂（F1）位移時(shí)的牽引力作用形成由張節(jié)理、扭節(jié)理、破劈理發(fā)育而成的裂隙帶。

圖1　酒埠江溫水地?zé)崽锏責(zé)岬刭|(zhì)簡(jiǎn)圖

2　熱儲(chǔ)類型和特征

2.1熱儲(chǔ)類型

酒埠江溫水地?zé)崽镂挥谏介g沖洪積谷地，下伏灰?guī)r巖溶發(fā)育，并有溝通熱源的深大斷裂通過，具備良好的儲(chǔ)水儲(chǔ)熱空間。地?zé)崽锏叵聼崴窃谒疅釋?duì)流系統(tǒng)中由深循環(huán)高溫構(gòu)造裂隙水與淺循環(huán)常溫巖溶水混合而成，并賦存于巖溶坡立谷中巖層的溶蝕裂隙中，熱儲(chǔ)層介質(zhì)以巖溶裂隙為主，熱儲(chǔ)類型屬巖溶-裂隙型。

2.2熱儲(chǔ)特征

巖溶型地?zé)崽锞哂械責(zé)崃黧w儲(chǔ)存量大，水溫較低，動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定等特征。

（1）地?zé)崃黧w儲(chǔ)量：巖溶裂隙型熱儲(chǔ)地?zé)崽餆崃黧w儲(chǔ)量較為豐富。根據(jù)區(qū)內(nèi)地?zé)崽餆醿?chǔ)模型，采用熱儲(chǔ)法估算儲(chǔ)存的地?zé)崃黧w量（m3）和熱儲(chǔ)中的地?zé)醿?chǔ)量（J），其計(jì)算公式為：

QL=AMφ

式中：QL-熱儲(chǔ)儲(chǔ)存水量，m3；A-（F1）斷裂走向長(zhǎng)約1506m、寬約240m的范圍；φ-白云質(zhì)灰?guī)r裂隙率在2.9～5.8%。

通過計(jì)算區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w儲(chǔ)量為8.44×106m3。

（2）地?zé)崃黧w溫度：ZK02孔出水水溫41.8℃，屬于低溫地?zé)崽餃責(zé)崴?jí)別，水量豐富，有充足補(bǔ)給源，可用于醫(yī)療、洗浴及生活飲用水，亦可作為農(nóng)田灌溉、漁業(yè)養(yǎng)殖、工業(yè)水源。

（3）鉀、鎂地?zé)釡貥?biāo)：根據(jù)ZK02孔的地?zé)崃黧w水質(zhì)分析資料，Mg2+含量為25.67mg/L，K2+含量為13.23mg/L，代入地?zé)釡貥?biāo)公式：

式中：C1-鉀濃度，mg/L；C2-鎂濃度，mg/L；t-熱儲(chǔ)溫度，℃。

經(jīng)過計(jì)算得出熱儲(chǔ)溫度63.07℃，因此，區(qū)內(nèi)有可能找到溫度≥60℃的地下熱水。

（4）地?zé)崃黧w賦存特點(diǎn)：由于地?zé)崽飵r溶普遍發(fā)育，大部分溶洞中又有較多充填物，受主干控?zé)釘嗔延绊懀瑤r層中溶隙、裂隙相當(dāng)發(fā)育，巖溶地下熱水含水層與常溫地下冷水層通過這些空隙互相溝通影響。地?zé)崃黧w的特征指標(biāo)明顯會(huì)高于常溫地下冷水或混合水。說明，獲取溫度更高之地下熱水不在于鉆孔的深度，而是鉆孔是否鉆遇溝通熱水含水層的的斷裂破碎帶、溶隙帶。

3　地?zé)崽锏馁Y源評(píng)價(jià)

3.1地?zé)崃黧w可采量

本次評(píng)價(jià)主要是以溫水背斜核部密集的溫泉群在抽水試驗(yàn)時(shí)同步觀測(cè)的流量與ZK02孔的抽水試驗(yàn)結(jié)果來(lái)計(jì)算可采量。地?zé)崽锏牡叵聼崴畬儆诔袎核?，因此采用下列?jì)算公式計(jì)算：

式中：K-滲透系數(shù) （m/d）；m-含水層厚度 （m）；S-降深（m）；R-影響半徑（m）；r-鉆孔半徑（m）。

通過計(jì)算，總可開采量為控制可采量542.59m3/d。

3.2地?zé)崮?/p>

可利用的地?zé)崮芨鶕?jù)地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范（GB/ T11615-2010）給出的公式計(jì)算：

式中：Wt-熱功率（kW）；Q-地?zé)崃黧w可開采量（L/s）；t-溫度 （℃）；t0-年平均氣溫 （℃）；∑Wt-開采一年可利用的熱能（106J）；D-全年開采日數(shù)；∑Wt-熱功率值（kW）；K-熱效比。

計(jì)算得出酒埠江溫水地?zé)崽锏牡責(zé)崮躓t=630.88kW，年可采熱能量12.26×1012J。

4　地?zé)崃黧w質(zhì)量及醫(yī)療保健價(jià)值

4.1熱流體質(zhì)量與評(píng)價(jià)

本區(qū)地?zé)崃黧w的礦化度及偏硅酸含量明顯高于常溫巖溶水，其陰離子以SO42-為主，摩爾分?jǐn)?shù)為56.62%；陽(yáng)離子以Ca2+為主，摩爾分?jǐn)?shù)為66.38%。礦化度達(dá)573.28mg/L，偏硅酸、鍶的含量分別為69.37mg/L、3.61mg/L。地?zé)崽锏牡叵聼崴瘜W(xué)類型為含鍶、硅酸的SO4·HCO3-Ca型。主要指標(biāo)均達(dá)到飲用天然礦泉水國(guó)家標(biāo)，其他各項(xiàng)指標(biāo)也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，屬偏硅酸、鍶型礦泉水，是一種理想的天然保健飲品。

4.2醫(yī)療保健價(jià)值

酒埠江溫水地?zé)崽锏臒岬V水對(duì)醫(yī)療應(yīng)用有重要作用的是較高溫度，以及硫酸鈣、硅酸和鍶等化學(xué)成分，該水溫、水質(zhì)特征適合采用浴療和飲療結(jié)合的醫(yī)療方法。從療養(yǎng)學(xué)來(lái)說，熱礦水的這些物理性質(zhì)和化學(xué)成分對(duì)人體某些疾病具有治療性能，其適應(yīng)癥頗廣，尤其對(duì)關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管疾病等慢性病的醫(yī)療效用為佳。

5　結(jié)語(yǔ)

5.1酒埠江溫水地?zé)崽锏拈_發(fā)利用現(xiàn)狀

酒埠江溫水地?zé)崽镏饕?0℃左右的溫?zé)崴?，可以用于溫泉洗浴、保健理療和熱帶魚、觀賞魚的養(yǎng)殖等，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了農(nóng)村旅游度假、洗浴療養(yǎng)等項(xiàng)目。但區(qū)內(nèi)勘查程度目前僅達(dá)到預(yù)可行性階段，可以投入資金加大勘查力度，以探求更多的地下熱水可開采量。

5.2開發(fā)前景

（1）熱儲(chǔ)類型為巖溶-裂隙型，地?zé)崃黧w是在水熱對(duì)流系統(tǒng)中由深循環(huán)高溫構(gòu)造裂隙水和淺循環(huán)常溫巖溶水混合而成，具有儲(chǔ)存量豐富、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定等特點(diǎn)；

（2）地?zé)崽锏責(zé)徙@孔孔深度應(yīng)在300～700m，小于1000m，成井深度淺，成井費(fèi)用低，資源開發(fā)投資較為經(jīng)濟(jì)；

（3）根據(jù)熱流體質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果，地?zé)崽锏責(zé)崃黧w達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)，理療礦水標(biāo)準(zhǔn)，漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，降溫處理后可用于農(nóng)田灌溉。因此地?zé)崃黧w具備多種直接利用方向，包括提供生活熱水、生產(chǎn)飲用天然礦泉水、溫泉理療洗浴、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，其逐級(jí)綜合利用前景廣闊；

（4）隨著勘查工作的繼續(xù)進(jìn)行，預(yù)計(jì)地?zé)崽飪?chǔ)量將會(huì)擴(kuò)大，可能達(dá)到中型規(guī)模。

總而言之，攸縣酒埠江溫水地?zé)釁^(qū)的開發(fā)利用，增加了攸縣酒埠江一帶的旅游資源的新內(nèi)容，進(jìn)一步推進(jìn)攸縣旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：開發(fā)利用可延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，形成的產(chǎn)業(yè)群可提供數(shù)百至上千個(gè)新的崗位，為農(nóng)村富余勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，將起積極的推動(dòng)作用。此外本區(qū)自然地理環(huán)境優(yōu)美，空氣清新，風(fēng)光秀麗，地下熱水資源豐富，具有廣闊的開發(fā)利用前景。

［1］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》（GB/T11615-2010）.

［2］周 訓(xùn)，金曉媚.地下水科學(xué)專論.北京：地質(zhì)出版社，2010.

［3］丁 雷，宋紹軍.地?zé)豳Y源勘探方法技術(shù)的應(yīng)用與展望［J］.吉林地質(zhì)，2004，12.

［4］徐世光，陳連竹.昆明地溫地?zé)崽锛捌溟_發(fā)利用.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2000，27（3）.

王 璨（1984-），男，工程師，研究生，主要從事水文工程地質(zhì)工作。

P618

A

2095-2066（2016）16-0075-02

2016-4-26