江西省大余縣張屋場(chǎng)地?zé)崴辈槌晒治?/h1>
2019-02-09 08:16:14鐘名星許小燕李志杰
探索科學(xué)(學(xué)術(shù)版) 2019年9期
鐘名星 許小燕 李志杰
江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì) 江西 贛州 341000
1 勘查區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征
工作區(qū)位于江西省大余縣以西約28公里處，該行政區(qū)劃隸屬大余縣內(nèi)良鄉(xiāng)管轄，鄉(xiāng)道橫貫工作區(qū)，交通便利。大地構(gòu)造位置上，工作區(qū)屬于華夏板塊南嶺東段隆起帶羅霄-諸廣隆起(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局，2017)。
1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征
1.1.1 地形地貌 工作區(qū)為低山丘陵地貌，地形標(biāo)高357.0～525.0m，相對(duì)高差約168.0m，自然坡度28～42°，局部達(dá)46°，山坡植被發(fā)育較好，主要為雜樹(shù)、雜草，植被覆蓋率60～80%。
1.1.2 地層 工作區(qū)東北方向出露地層為奧陶系上統(tǒng)古亭組(O3g)，巖性為灰?guī)r。第四系聯(lián)圩組(Qh1-2)砂礫石、亞粘土，分布于河流兩側(cè)及溝谷中。
1.1.3 巖漿巖 區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)出露：中三疊世富城序列二長(zhǎng)花崗巖(ηγT2)，中細(xì)粒似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母等，分布于工作區(qū)大部分區(qū)域；晚三疊世羅珊序列二云母花崗巖(γβlT3)，次級(jí)礦物中黑云母和絹云母含量較高，分布于工作區(qū)西南角。
1.1.4 構(gòu)造 區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要為北東向內(nèi)良斷裂F1，傾向?yàn)?48-167°，傾角為73°，主要為構(gòu)造泥及花崗巖構(gòu)造角礫巖。在區(qū)域上，斷裂F1屬內(nèi)良、吉村斷裂帶，內(nèi)良斷裂延伸19公里，顯示壓扭性及扭壓性特征(江西省水文地質(zhì)隊(duì)，1982)。
圖1 江西省大余縣張屋場(chǎng)地?zé)崴V區(qū)地質(zhì)圖
1、第四系聯(lián)圩組；2、二長(zhǎng)花崗巖；3二云母花崗巖；4、實(shí)測(cè)斷層及編號(hào)；5、推測(cè)斷層及編號(hào)；6、地質(zhì)界線；7、溫泉編號(hào)8、鉆孔編號(hào)；9、工作區(qū)；10、壓扭性斷裂；11、兩側(cè)充水?dāng)嗔眩?2一側(cè)充水、一
第四，鉆孔ZK4揭穿F1構(gòu)造上部構(gòu)造泥后，開(kāi)始涌水，涌水量初始很小，為22.46m3/d，繼續(xù)鉆進(jìn)，涌水量明顯增大，揭穿F1構(gòu)造下部花崗巖構(gòu)造角礫巖后，涌水量達(dá)到最大，為1176.98m3/d，繼續(xù)鉆進(jìn)涌水量逐漸變小，至終孔，涌水量為507.79m3/d；
地?zé)崴疁囟入S垂向深度變化見(jiàn)圖2。
圖2 地質(zhì)剖面溫度等值線圖
1、第四系聯(lián)圩組；2、二長(zhǎng)花崗巖；3鉆孔編號(hào)及孔深；4、斷層；5、等溫線及溫度
1.2.2 地溫場(chǎng)平面分布特征 根據(jù)鉆孔孔口測(cè)溫資料，繪制的平面曲線圖，鉆孔ZK1為26.8℃，鉆孔ZK3為30.0℃，鉆孔ZK4為43.0℃，(鉆孔ZK2無(wú)涌水)以此推定的等溫線，見(jiàn)圖3。側(cè)阻水?dāng)嗔?/p>
1.2 地溫場(chǎng)特征
1.2.1 地溫場(chǎng)垂向變化特征 以鉆孔ZK4孔底測(cè)溫資料分析，張屋場(chǎng)地?zé)崴販貓?chǎng)具備以下特征：
第一，9.62-42m近地表部位，孔底溫度由26.2℃上升至26.8℃，地溫梯度值為1.9%，孔底溫度上升幅度較?。?/p>
第二，42-161m為揭露巖性為二長(zhǎng)花崗巖，孔底溫度逐漸升高，由26.8℃上升至34.9℃，地溫梯度值為6.8%；
第三，鉆孔ZK4揭穿F1構(gòu)造時(shí)，孔底溫度顯著升高，由34.9℃上升至42.1℃，地溫地溫梯度值為18.7%，繼續(xù)鉆進(jìn)可發(fā)現(xiàn)增溫率明顯下降，孔底溫度達(dá)到最高溫度42.8℃后開(kāi)始略有下降，至終孔，孔底溫度為40.6℃；
圖3 鉆孔揭露地?zé)崴矫鏈囟鹊戎稻€圖
1、實(shí)測(cè)斷層及編號(hào)；2、推測(cè)斷層及編號(hào)；3鉆孔編號(hào)及孔深；4、等溫線及溫度
2 地?zé)崃黧w水化學(xué)特征
水質(zhì)分析結(jié)果顯示：礦化度為246-258.91mg/L，PH為7.96-9.66，重碳酸根(HCO-3♂)含量為105-132mg/L，鈉離子(Na+)含量為20-80mg/L，該地?zé)崴乃|(zhì)類型為低礦化度重碳酸鈉型淡水；地?zé)崃黧w偏硅酸(H2SiO3)含量為76.09-109.54mg/L，氟(F-)含量為8-17mg/L，含量已達(dá)到和超過(guò)了“命名礦水濃度”要求，可命名氟水、硅水理療熱礦水。
表2 水質(zhì)分析簡(jiǎn)表
3 地?zé)崴梢驕\析
①熱源 張屋場(chǎng)溫泉地?zé)嶂饕獊?lái)源于深部花崗巖體的余熱以及北東向斷裂構(gòu)造的深循環(huán)地?zé)?，地?zé)釁^(qū)熱儲(chǔ)為花崗巖體中構(gòu)造斷裂帶，其層面裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育，熱儲(chǔ)的地溫隨深度增加而升高，蓋層為構(gòu)造帶上盤花崗巖。
②導(dǎo)熱通道 本次勘查成果顯示，區(qū)內(nèi)地?zé)崴畬?dǎo)熱通道與F1密切相關(guān)，F(xiàn)1的上部為構(gòu)造泥，呈灰色，主要成分為粘土礦物，層厚約5.8米；F1的下部為構(gòu)造角礫巖，呈肉紅色，角礫粒徑較小，角礫原巖為花崗巖，巖心可見(jiàn)溶蝕洞發(fā)育，規(guī)模較小，長(zhǎng)度一般小于20cm，層厚約31.2米。F1構(gòu)造下部的構(gòu)造角礫巖為溫泉的導(dǎo)熱導(dǎo)水構(gòu)造。
③熱水的補(bǔ)給、徑流、排泄 在地形高差的影響下，大氣降水沿裂隙帶或斷裂帶下滲至熱層，吸收圍巖中的熱量形成溫度不等的熱水。因下滲的常溫水水溫低，比重大而下沉，匯入的構(gòu)造裂隙水又沿?cái)嗔褞?nèi)的裂隙向深部運(yùn)移，同時(shí)受深部高溫?zé)嵩丛鰷刈饔盟疁刂鸩缴?，地下熱流?chǎng)形成壓力差，在壓力的驅(qū)動(dòng)下，熱水往高溫區(qū)上涌，自地勢(shì)高的北端向地勢(shì)稍低的中部逕流，在張屋場(chǎng)一帶遇構(gòu)造裂隙而溢出地表，排泄于溫泉點(diǎn)旁池塘中，再匯入北東向溝谷中。
4 找地?zé)崴臉?biāo)志
地下熱(水)異常在地表是有顯示的，這是地?zé)崴诘乇砺┬沟慕Y(jié)果，因而成為地下熱水異常的直接或間接找礦標(biāo)識(shí)，可歸納為11種類型：①地面出現(xiàn)微溫或放熱現(xiàn)象；②溫泉和熱泉；③沸泉；④噴氣孔；⑤噴泉和間歇性噴泉；⑥泉華；⑦水熱爆炸；⑧火山噴發(fā)；⑨水熱蝕變；⑩水熱礦化；○1地球化學(xué)地?zé)釡貥?biāo)(徐雪球等，2010)。通過(guò)對(duì)目前所取得勘查成果的分析，張屋場(chǎng)地?zé)崽镏饕邆湟韵氯N標(biāo)志：①溫泉出露點(diǎn)，工作區(qū)內(nèi)存在已知的張屋場(chǎng)溫泉，自流水溫37.0℃，流量0.577升/秒；②構(gòu)造帶，北東向內(nèi)良斷裂F1穿過(guò)工作區(qū)，斷裂F1為一側(cè)阻水、一側(cè)充水的斷裂構(gòu)造，沿構(gòu)造延伸方向發(fā)布有數(shù)個(gè)下降泉；③蝕變帶，據(jù)巖芯觀測(cè)及巖礦鑒定分析，巖芯有綠泥石化、高嶺石及方解石等熱水蝕變礦物，且蝕變現(xiàn)象主要集中在構(gòu)造段及裂隙發(fā)育密集段。
5 資源儲(chǔ)量及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)
據(jù)鉆孔ZK4多孔抽水資料顯示，鉆孔ZK4穩(wěn)定流量為1339.2m3/d，水溫43.4℃，達(dá)到溫?zé)崴?40℃≤t≤60℃)的標(biāo)準(zhǔn)，可用于理療、洗浴、取暖、溫室及養(yǎng)殖，具有較好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，服務(wù)于精準(zhǔn)扶貧和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，促時(shí)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。
6 地?zé)崴?guī)律與找礦方向
項(xiàng)目區(qū)位于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶東段，與諸廣山南北向構(gòu)造南端復(fù)合影響的地段，該期經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了一系列北東向斷裂破碎帶或硅化破碎帶，常呈大致平行斜列展布，走向在25-45°之間。另外，工作區(qū)東南方向約7km處河洞鄉(xiāng)熱水塘發(fā)現(xiàn)有溫泉出露，出露泉水水溫40.2℃，勘探最高溫度48.8℃。從區(qū)域上來(lái)看，內(nèi)良張屋場(chǎng)溫泉和河洞熱水塘溫泉的出露與北東向斷裂密切相關(guān)，這些斷裂挽近新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，具有構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)，斷裂延伸長(zhǎng)，影響深，膠結(jié)程度差等特點(diǎn)，利于地下熱水的儲(chǔ)存和運(yùn)移，是區(qū)內(nèi)的控?zé)針?gòu)造。
地?zé)崴业V方向應(yīng)在已有的地?zé)狳c(diǎn)的控制構(gòu)造延伸方向“就熱找礦、順藤摸瓜”(楊明桂等，2010)，重點(diǎn)是尋找新的熱源中心和導(dǎo)水構(gòu)造。根據(jù)本地?zé)崽餆崴雎短卣?、?gòu)造延伸方向及區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件，在北東向構(gòu)造延伸方向上，即內(nèi)良、河洞至河江口一帶范圍內(nèi)，尋找地?zé)豳Y源有利。
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1.1.1 地形地貌 工作區(qū)為低山丘陵地貌，地形標(biāo)高357.0～525.0m，相對(duì)高差約168.0m，自然坡度28～42°，局部達(dá)46°，山坡植被發(fā)育較好，主要為雜樹(shù)、雜草，植被覆蓋率60～80%。
1.1.2 地層 工作區(qū)東北方向出露地層為奧陶系上統(tǒng)古亭組(O3g)，巖性為灰?guī)r。第四系聯(lián)圩組(Qh1-2)砂礫石、亞粘土，分布于河流兩側(cè)及溝谷中。
1.1.3 巖漿巖 區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)出露：中三疊世富城序列二長(zhǎng)花崗巖(ηγT2)，中細(xì)粒似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母等，分布于工作區(qū)大部分區(qū)域；晚三疊世羅珊序列二云母花崗巖(γβlT3)，次級(jí)礦物中黑云母和絹云母含量較高，分布于工作區(qū)西南角。
1.1.4 構(gòu)造 區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要為北東向內(nèi)良斷裂F1，傾向?yàn)?48-167°，傾角為73°，主要為構(gòu)造泥及花崗巖構(gòu)造角礫巖。在區(qū)域上，斷裂F1屬內(nèi)良、吉村斷裂帶，內(nèi)良斷裂延伸19公里，顯示壓扭性及扭壓性特征(江西省水文地質(zhì)隊(duì)，1982)。
圖1 江西省大余縣張屋場(chǎng)地?zé)崴V區(qū)地質(zhì)圖
1、第四系聯(lián)圩組；2、二長(zhǎng)花崗巖；3二云母花崗巖；4、實(shí)測(cè)斷層及編號(hào)；5、推測(cè)斷層及編號(hào)；6、地質(zhì)界線；7、溫泉編號(hào)8、鉆孔編號(hào)；9、工作區(qū)；10、壓扭性斷裂；11、兩側(cè)充水?dāng)嗔眩?2一側(cè)充水、一
第四，鉆孔ZK4揭穿F1構(gòu)造上部構(gòu)造泥后，開(kāi)始涌水，涌水量初始很小，為22.46m3/d，繼續(xù)鉆進(jìn)，涌水量明顯增大，揭穿F1構(gòu)造下部花崗巖構(gòu)造角礫巖后，涌水量達(dá)到最大，為1176.98m3/d，繼續(xù)鉆進(jìn)涌水量逐漸變小，至終孔，涌水量為507.79m3/d；
地?zé)崴疁囟入S垂向深度變化見(jiàn)圖2。
圖2 地質(zhì)剖面溫度等值線圖
1、第四系聯(lián)圩組；2、二長(zhǎng)花崗巖；3鉆孔編號(hào)及孔深；4、斷層；5、等溫線及溫度
1.2.2 地溫場(chǎng)平面分布特征 根據(jù)鉆孔孔口測(cè)溫資料，繪制的平面曲線圖，鉆孔ZK1為26.8℃，鉆孔ZK3為30.0℃，鉆孔ZK4為43.0℃，(鉆孔ZK2無(wú)涌水)以此推定的等溫線，見(jiàn)圖3。側(cè)阻水?dāng)嗔?/p>
1.2 地溫場(chǎng)特征
1.2.1 地溫場(chǎng)垂向變化特征 以鉆孔ZK4孔底測(cè)溫資料分析，張屋場(chǎng)地?zé)崴販貓?chǎng)具備以下特征：
第一，9.62-42m近地表部位，孔底溫度由26.2℃上升至26.8℃，地溫梯度值為1.9%，孔底溫度上升幅度較?。?/p>
第二，42-161m為揭露巖性為二長(zhǎng)花崗巖，孔底溫度逐漸升高，由26.8℃上升至34.9℃，地溫梯度值為6.8%；
第三，鉆孔ZK4揭穿F1構(gòu)造時(shí)，孔底溫度顯著升高，由34.9℃上升至42.1℃，地溫地溫梯度值為18.7%，繼續(xù)鉆進(jìn)可發(fā)現(xiàn)增溫率明顯下降，孔底溫度達(dá)到最高溫度42.8℃后開(kāi)始略有下降，至終孔，孔底溫度為40.6℃；
圖3 鉆孔揭露地?zé)崴矫鏈囟鹊戎稻€圖
1、實(shí)測(cè)斷層及編號(hào)；2、推測(cè)斷層及編號(hào)；3鉆孔編號(hào)及孔深；4、等溫線及溫度
2 地?zé)崃黧w水化學(xué)特征
水質(zhì)分析結(jié)果顯示：礦化度為246-258.91mg/L，PH為7.96-9.66，重碳酸根(HCO-3♂)含量為105-132mg/L，鈉離子(Na+)含量為20-80mg/L，該地?zé)崴乃|(zhì)類型為低礦化度重碳酸鈉型淡水；地?zé)崃黧w偏硅酸(H2SiO3)含量為76.09-109.54mg/L，氟(F-)含量為8-17mg/L，含量已達(dá)到和超過(guò)了“命名礦水濃度”要求，可命名氟水、硅水理療熱礦水。
表2 水質(zhì)分析簡(jiǎn)表
3 地?zé)崴梢驕\析
①熱源 張屋場(chǎng)溫泉地?zé)嶂饕獊?lái)源于深部花崗巖體的余熱以及北東向斷裂構(gòu)造的深循環(huán)地?zé)?，地?zé)釁^(qū)熱儲(chǔ)為花崗巖體中構(gòu)造斷裂帶，其層面裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育，熱儲(chǔ)的地溫隨深度增加而升高，蓋層為構(gòu)造帶上盤花崗巖。
②導(dǎo)熱通道 本次勘查成果顯示，區(qū)內(nèi)地?zé)崴畬?dǎo)熱通道與F1密切相關(guān)，F(xiàn)1的上部為構(gòu)造泥，呈灰色，主要成分為粘土礦物，層厚約5.8米；F1的下部為構(gòu)造角礫巖，呈肉紅色，角礫粒徑較小，角礫原巖為花崗巖，巖心可見(jiàn)溶蝕洞發(fā)育，規(guī)模較小，長(zhǎng)度一般小于20cm，層厚約31.2米。F1構(gòu)造下部的構(gòu)造角礫巖為溫泉的導(dǎo)熱導(dǎo)水構(gòu)造。
③熱水的補(bǔ)給、徑流、排泄 在地形高差的影響下，大氣降水沿裂隙帶或斷裂帶下滲至熱層，吸收圍巖中的熱量形成溫度不等的熱水。因下滲的常溫水水溫低，比重大而下沉，匯入的構(gòu)造裂隙水又沿?cái)嗔褞?nèi)的裂隙向深部運(yùn)移，同時(shí)受深部高溫?zé)嵩丛鰷刈饔盟疁刂鸩缴?，地下熱流?chǎng)形成壓力差，在壓力的驅(qū)動(dòng)下，熱水往高溫區(qū)上涌，自地勢(shì)高的北端向地勢(shì)稍低的中部逕流，在張屋場(chǎng)一帶遇構(gòu)造裂隙而溢出地表，排泄于溫泉點(diǎn)旁池塘中，再匯入北東向溝谷中。
4 找地?zé)崴臉?biāo)志
地下熱(水)異常在地表是有顯示的，這是地?zé)崴诘乇砺┬沟慕Y(jié)果，因而成為地下熱水異常的直接或間接找礦標(biāo)識(shí)，可歸納為11種類型：①地面出現(xiàn)微溫或放熱現(xiàn)象；②溫泉和熱泉；③沸泉；④噴氣孔；⑤噴泉和間歇性噴泉；⑥泉華；⑦水熱爆炸；⑧火山噴發(fā)；⑨水熱蝕變；⑩水熱礦化；○1地球化學(xué)地?zé)釡貥?biāo)(徐雪球等，2010)。通過(guò)對(duì)目前所取得勘查成果的分析，張屋場(chǎng)地?zé)崽镏饕邆湟韵氯N標(biāo)志：①溫泉出露點(diǎn)，工作區(qū)內(nèi)存在已知的張屋場(chǎng)溫泉，自流水溫37.0℃，流量0.577升/秒；②構(gòu)造帶，北東向內(nèi)良斷裂F1穿過(guò)工作區(qū)，斷裂F1為一側(cè)阻水、一側(cè)充水的斷裂構(gòu)造，沿構(gòu)造延伸方向發(fā)布有數(shù)個(gè)下降泉；③蝕變帶，據(jù)巖芯觀測(cè)及巖礦鑒定分析，巖芯有綠泥石化、高嶺石及方解石等熱水蝕變礦物，且蝕變現(xiàn)象主要集中在構(gòu)造段及裂隙發(fā)育密集段。
5 資源儲(chǔ)量及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)
據(jù)鉆孔ZK4多孔抽水資料顯示，鉆孔ZK4穩(wěn)定流量為1339.2m3/d，水溫43.4℃，達(dá)到溫?zé)崴?40℃≤t≤60℃)的標(biāo)準(zhǔn)，可用于理療、洗浴、取暖、溫室及養(yǎng)殖，具有較好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，服務(wù)于精準(zhǔn)扶貧和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，促時(shí)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。
6 地?zé)崴?guī)律與找礦方向
項(xiàng)目區(qū)位于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶東段，與諸廣山南北向構(gòu)造南端復(fù)合影響的地段，該期經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了一系列北東向斷裂破碎帶或硅化破碎帶，常呈大致平行斜列展布，走向在25-45°之間。另外，工作區(qū)東南方向約7km處河洞鄉(xiāng)熱水塘發(fā)現(xiàn)有溫泉出露，出露泉水水溫40.2℃，勘探最高溫度48.8℃。從區(qū)域上來(lái)看，內(nèi)良張屋場(chǎng)溫泉和河洞熱水塘溫泉的出露與北東向斷裂密切相關(guān)，這些斷裂挽近新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，具有構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)，斷裂延伸長(zhǎng)，影響深，膠結(jié)程度差等特點(diǎn)，利于地下熱水的儲(chǔ)存和運(yùn)移，是區(qū)內(nèi)的控?zé)針?gòu)造。
地?zé)崴业V方向應(yīng)在已有的地?zé)狳c(diǎn)的控制構(gòu)造延伸方向“就熱找礦、順藤摸瓜”(楊明桂等，2010)，重點(diǎn)是尋找新的熱源中心和導(dǎo)水構(gòu)造。根據(jù)本地?zé)崽餆崴雎短卣?、?gòu)造延伸方向及區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件，在北東向構(gòu)造延伸方向上，即內(nèi)良、河洞至河江口一帶范圍內(nèi)，尋找地?zé)豳Y源有利。
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