黃沙洞地區(qū)深部地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)

王 磊，張金龍

（1.廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)；2.廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì)，廣東 惠州 516000）

地?zé)豳Y源作為一種綠色低碳、可循環(huán)利用的能源，具有儲(chǔ)量大、分布廣、清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，是一種極具競爭力的清潔能源。地?zé)豳Y源可以運(yùn)用到人們的生活中，科學(xué)開發(fā)地?zé)豳Y源，不僅能夠?yàn)槿藗児┡峁┍Ｕ希€有利于帶動(dòng)旅游業(yè)，有效推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。加快開發(fā)利用地?zé)崮軐?duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排、改善環(huán)境具有重要意義。

1 黃沙洞地區(qū)地?zé)豳Y源賦存的地質(zhì)條件

黃沙洞地?zé)崽锸菑V東省較為有名的地?zé)崽镏?，也是目前廣東省勘探地?zé)崃黧w溫度最高的地?zé)崽铮變?nèi)最高水溫為127.7 ℃。據(jù)調(diào)查，目前，黃沙洞地區(qū)開發(fā)利用的地?zé)峋钜话銥?00～300 m，水溫為40～70 ℃。水熱型地?zé)豳Y源以直接利用為主，開發(fā)利用的方式有洗浴、療養(yǎng)、保健等，可開展以度假村為主要形式的旅游業(yè)開發(fā)。黃沙洞工作區(qū)位于惠州市中東部，由惠城區(qū)橫瀝鎮(zhèn)管轄。工作區(qū)處于蓮花山脈西南麓，山脈走向與主要構(gòu)造線走向相一致，多為東北走向，屬中低山、丘陵和山間小盆地地貌。工作區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，季風(fēng)特征明顯，氣候溫和。

1.1 地層

工作區(qū)出露的地層從老到新有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系和第四系。

1.2 構(gòu)造特征

工作區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，以東北向斷裂和西北向斷裂最為發(fā)育，其次為東西向斷裂和南北向斷裂，并伴有近南北向的褶皺。紫金-博羅斷裂帶南段由潼湖斷裂、川龍凹斷裂組成。地層與侵入巖接觸界線附近的斷裂主要有留名坑斷裂和石芽寨斷裂，屬于紫金-博羅斷裂帶的主要配套斷裂。區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造相對(duì)發(fā)育，主要為招元向斜。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造呈棋盤格子狀，主要為東北向斷裂和西北向斷裂，其次為南北向斷裂。

1.3 巖漿巖

黃沙洞一帶出露3 個(gè)大小不等的巖體，呈巖株或巖瘤狀產(chǎn)出。巖性主要為細(xì)中粒黑云二長花崗巖、白云母化二長花崗巖、花崗斑巖。區(qū)內(nèi)所見巖體主要為大點(diǎn)頂巖體，其與地層的接觸關(guān)系均為侵入接觸，即使斷裂改造，也依稀可見侵入證據(jù)，有細(xì)粒帶、冷凝邊、烘烤邊，有的見硅質(zhì)殼（巖體與地層之間厚2～5 cm 的石英脈）。

1.4 水文地質(zhì)條件

區(qū)域內(nèi)地下水的賦存及分布主要受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、氣象水文等因素控制。區(qū)內(nèi)形成了縱橫交錯(cuò)的斷裂構(gòu)造帶、劇烈的褶皺和支離破碎的地層巖石，加上后期內(nèi)外地質(zhì)營力作用，基巖的構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙進(jìn)一步發(fā)育。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期間，東江、西枝江流域及潼湖等地伴隨地殼下降沉積了一套河流沖積相（潼湖以湖積為主）松散沉積層。其中，裂隙發(fā)育的巖層及松散沉積層中孔隙性、透水性較好的砂礫卵石層是主要含水層和地下水儲(chǔ)存運(yùn)動(dòng)的場所。區(qū)域地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降雨豐沛，為地下水形成提供了充足的水源?；鶐r分布區(qū)普遍含風(fēng)化裂隙水，充水?dāng)嗔褞в欣课毁x存豐富的構(gòu)造裂隙水，松散巖類分布區(qū)賦存豐富的孔隙水[1]。

1.5 水熱型地?zé)豳Y源

1.5.1 黃沙洞地?zé)崽镞吔鐥l件

區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀顯示的地?zé)崽锞鶠樗疅嵝偷責(zé)崽?，以地?zé)崃黧w的出露（揭露）為主要表征，屬隆起山地型地?zé)豳Y源。地?zé)崽锸苌畲髷嗔鸭皫r體分布控制，總體呈東北向串珠狀展布，局部受西北向和東西向構(gòu)造帶影響。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)地?zé)崽?8 處。工作區(qū)內(nèi)唯一地表顯示的黃沙洞地?zé)崽飳偎疅嵝偷責(zé)嵯到y(tǒng)，主要分布于大點(diǎn)頂巖體與圍巖的接觸帶，受斷裂控制特征明顯。根據(jù)工作區(qū)地?zé)豳Y源賦存的地質(zhì)條件，以地?zé)崽镏苓厡?dǎo)水導(dǎo)熱構(gòu)造、侵入巖與圍巖接觸帶為主要?jiǎng)澐謼l件，并結(jié)合地形地貌及同位素地球化學(xué)特征，圈定黃沙洞地?zé)崽镞吔?，水熱型地?zé)崽锏钠矫婷娣e為6.836 km2。

1.5.2 地?zé)豳Y源流體溫度分級(jí)特征

區(qū)域內(nèi)地?zé)崃黧w溫度跨度較大，低溫可達(dá)26 ℃，中溫可達(dá)118 ℃，高溫地?zé)嵛匆婏@示。研究區(qū)地?zé)崽镏校黧w溫度25～40 ℃的地?zé)崽镉?9 處，約占總數(shù)的40%；流體溫度40～60 ℃的地?zé)崽镉?9 處，約占總數(shù)的40%；流體溫度60～90 ℃的地?zé)崽镉?處，約占總數(shù)的18%；流體溫度大于90 ℃的地?zé)崽镉? 處，約占總數(shù)的2%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)出露（揭露）地?zé)崃黧w的溫度絕大部分在90 ℃以下[2]。

1.5.3 熱儲(chǔ)形成

根據(jù)已有的鉆探及測溫資料，黃沙洞地?zé)崽餆醿?chǔ)具有多層結(jié)構(gòu)特征，均為帶狀熱儲(chǔ)，受大點(diǎn)頂巖體與圍巖的接觸帶和斷裂共同控制?；◢弾r體與寒武系淺變質(zhì)巖接觸帶在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響下形成接觸構(gòu)造裂隙帶，成為深部地?zé)崃黧w上升的主通道，決定地?zé)崃黧w的補(bǔ)給、徑流及排泄，控制著熱儲(chǔ)的發(fā)育埋藏，是本區(qū)水熱型地?zé)崽镄纬傻闹鲗?dǎo)條件。熱儲(chǔ)的形成及地?zé)崽锏姆植寂c斷裂構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān)。經(jīng)綜合分析，研究區(qū)內(nèi)地?zé)崽锓植贾饕軚|北向區(qū)域深大斷裂構(gòu)造控制。

1.5.4 地?zé)豳Y源開發(fā)利用

黃沙洞地?zé)崽锞哂兄懈邷氐責(zé)崽锏馁Y源稟賦條件，最高溫度127.7 ℃的惠熱1 井具備地?zé)岚l(fā)電功能。因此，將黃沙洞地?zé)崽锏叵聼醿?chǔ)特征和地面綜合利用技術(shù)相結(jié)合，形成高效的地?zé)峋C合梯級(jí)利用方案，建立一套地?zé)岚l(fā)電—地?zé)嶂评洹責(zé)峁?干燥—休閑洗浴的地?zé)豳Y源梯級(jí)利用工藝流程，該方案可以實(shí)現(xiàn)以新能源為動(dòng)力、綠色減排的目的，有效帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)[3]。

2 工作方法

采用基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、地球化學(xué)勘查、地球物理勘查和地?zé)岬刭|(zhì)鉆探等技術(shù)方法，對(duì)黃沙洞地區(qū)的深層地?zé)豳Y源進(jìn)行勘查。收集并整理資料，按相關(guān)規(guī)范開展地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查、地溫測量。本次地?zé)豳Y源勘查取得較好的成果，達(dá)到預(yù)期目的。

2.1 資料收集整理

系統(tǒng)收集和整理工作區(qū)與地?zé)嵊嘘P(guān)的地質(zhì)調(diào)查、地球化學(xué)、地球物理等各種資料，并加以二次開發(fā)利用，是開展本次地?zé)峥辈榈闹攸c(diǎn)工作。對(duì)前人成果資料進(jìn)行全面分析整理，結(jié)合野外踏勘進(jìn)行復(fù)核與校對(duì)，開展綜合研究，確保資料使用的合理性和準(zhǔn)確性[4]。其間重點(diǎn)研究沉積蓋層、侵入巖、深大斷裂構(gòu)造與地質(zhì)演化史，重點(diǎn)剖析黃沙洞地?zé)崽飪?nèi)水熱系統(tǒng)和干熱巖地?zé)豳Y源分布特征。

2.2 地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查

為進(jìn)一步提高工作程度，在黃沙洞地區(qū)前期地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查（比例尺1∶5 萬）的基礎(chǔ)上，開展兩種小比例尺地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查（比例尺1∶1 萬和1∶2.5 萬），調(diào)查面積分別為7 km2和60 km2。野外工作底圖均采用比例尺1∶5 000 的最新地形圖，精度符合規(guī)范要求。野外工作利用手持全球定位系統(tǒng)（GPS）設(shè)備定位調(diào)查點(diǎn)，各類調(diào)查點(diǎn)的調(diào)查卡片統(tǒng)一制作，按統(tǒng)一工作方法、統(tǒng)一圖式圖例進(jìn)行記錄，做到規(guī)范化、系統(tǒng)化作業(yè)。調(diào)查方法采用路線觀測，以穿越法為主，追索法為輔。路線的布置基本全面控制工作區(qū)所有與地?zé)嵊嘘P(guān)的地層、構(gòu)造、巖漿巖，特別是一些重要接觸關(guān)系或重要的構(gòu)造區(qū)部位和地?zé)岙惓^(qū)。工作布置基本合理，工作方法得當(dāng)，技術(shù)路線可行。本次地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查地質(zhì)觀察路線共有32 條，總長為116 km，共計(jì)543 點(diǎn)，包括構(gòu)造點(diǎn)45 個(gè)、界線點(diǎn)74 個(gè)、地質(zhì)巖性點(diǎn)355 個(gè)、泉點(diǎn)3 個(gè)、機(jī)（民）井調(diào)查點(diǎn)54 個(gè)（其中地?zé)峋?6 個(gè)）、地表水調(diào)查點(diǎn)18 個(gè)（16 個(gè)測流點(diǎn)），路線調(diào)查自檢與互檢率為100%。野外工作完成后，統(tǒng)一組織專家開展野外現(xiàn)場抽查，主要對(duì)點(diǎn)位、點(diǎn)性、觀測描述與實(shí)際是否相符，野外記錄與手圖、實(shí)際材料圖是否一致等內(nèi)容進(jìn)行隨機(jī)抽查。抽檢率為30%，合格率為100%，滿足比例尺1∶1 萬和1∶2.5 萬的地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查精度要求[5]。

2.3 地溫測量

地溫測量按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。井內(nèi)測溫采用SYKJ-16 型高精度數(shù)字地質(zhì)溫度測試儀，點(diǎn)距為5.0 m，共進(jìn)行1 079 點(diǎn)次地溫測量，并繪制了鉆井測溫曲線圖，滿足規(guī)范要求。

3 調(diào)查成果

提高了工作區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查精度，基本厘清了測區(qū)內(nèi)地層、侵入巖、變質(zhì)巖的分布、時(shí)代以及接觸關(guān)系；厘定了工作區(qū)內(nèi)的構(gòu)造形跡，分析其構(gòu)造演化，建立了地質(zhì)構(gòu)造格架；基本查明工作區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件；基本查明了工作區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源分布情況及其類型、熱儲(chǔ)埋藏條件與規(guī)律、地?zé)崃黧w化學(xué)特征[6]。

分析了工作區(qū)內(nèi)水熱型和干熱巖型地?zé)嵯到y(tǒng)成因，初步構(gòu)建了黃沙洞地區(qū)的熱儲(chǔ)模型，初步評(píng)價(jià)了區(qū)內(nèi)水熱型地?zé)豳Y源量及發(fā)電潛力。黃沙洞地?zé)崽餅閹顭醿?chǔ)型，受斷裂構(gòu)造和侵入巖體共同控制，具多層結(jié)構(gòu)，大致劃分為兩個(gè)地?zé)醿?chǔ)層。經(jīng)折算，黃沙洞工作區(qū)熱儲(chǔ)值相當(dāng)于1.97×105萬t 標(biāo)準(zhǔn)煤。以惠州市2015 年能耗值1 833.28 萬t 標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，黃沙洞地區(qū)地?zé)豳Y源可供惠州市使用107 年[7]。

初步圈定了水熱型地?zé)豳Y源勘探靶區(qū)和干熱型地?zé)豳Y源勘探靶區(qū)各一處?？偨Y(jié)了惠州市深部地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)的主要技術(shù)方法，包括地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查、地球物理勘查、地球化學(xué)勘查、高溫地?zé)徙@探、地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)等，基本形成了一套地?zé)豳Y源勘探技術(shù)方法體系，具有一定的示范意義[8]。

4 結(jié)語

地?zé)豳Y源是一種綠色能源，具有清潔環(huán)保、用途廣泛、穩(wěn)定性好、可循環(huán)利用等特點(diǎn)，可以部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源。開發(fā)利用地?zé)豳Y源是節(jié)能減排的重要手段，具有巨大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。經(jīng)調(diào)查評(píng)價(jià)，黃沙洞地區(qū)深部地?zé)豳Y源具有較高的開發(fā)價(jià)值。未來，惠州市要大力開發(fā)區(qū)域深部地?zé)豳Y源，有效減輕大氣污染，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。