貴州省興義市下午屯地下熱水資源形成條件分析

魏聲鵬，鐵永洪

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局五總隊，貴州 興義 562400）

興義市位于貴州省西南部，而下午屯地下熱水項目分布于興義市區下午屯和豐都之間，附近道路通暢，交通非常便捷。但是，經過多年的建設，該處的地熱資源仍沒有得到有效的開發及利用。因此，為了提高興義市下午屯熱水資源的利用率，當前應對該區域的地熱資源進行有效開發，并深入分析該處地熱資源的形成條件，為相關企業或機構進行找礦作業奠定良好的基礎。

1 熱水資源形成條件分析

本研究以《貴州省興義市下午屯地熱資源勘查地球物理勘查報告》的內容為主，并結合筆者實地考察分析得出的結論，對下午屯地熱資源的現狀及該區域熱水資源的形成條件進行分析。研究表明，下午屯區域的地質構造主要分為5層：第一層地質厚度在0～600 m，包括地表面覆蓋的土層及地表以下硬質的巖石層。巖石層的主要物質包括灰巖、白云巖等具有一定硬度的巖石。這些巖石中含有少量的地下水，其保溫性較弱。第二層主要是具有一定軟土性質的巖石，包括泥灰等礦質。與第一層相比，第二層具有一定的保溫性，其厚度在100～200 m[1]。第三層主要由物理性質比較堅硬的巖石組成，其含水性能較好，但保溫性較差，厚度一般在400～500 m，主要巖石包括白云巖、生物屑灰巖等比價堅硬的巖石。第四層的巖體屬于中等或比較松軟的巖體，其主要巖體類型為泥巖、粉砂巖及泥灰巖等；同時，第四層巖體的含水性比較差，但保溫作用良好，其厚度一般在200～400 m。第五層巖體主要由軟體巖體組成，一般包括頁巖、粉砂巖等，其保溫效果也比較好，厚度通常在600～800 m。在該區域的最下層，主要巖體類型為中等堅硬的巖體，該層具有良好的儲熱效果。

2 地下熱水資源熱儲類型

我國貴州省的熱儲類型主要分為三種。

2.1 層狀熱儲

層狀熱儲是指熱儲單元在形成過程中具有層狀的結構，地下熱水資源主要集中在層狀的含水巖層中。在貴州省，其含水層一般具有穩定性強、滲透性好等優勢，且導熱性較高。此外，貴州省的地質構造比較復雜，其地下熱水資源的勘探一直比較困難。

2.2 帶狀熱儲

帶狀熱儲類型主要是斷裂帶在大規模運動、巖石破碎的情況下形成的，其特點是在平面上呈現帶狀分布。在這一區域內，地下熱水資源的勘探工作進展相對順利，地下熱水資源的溫度相對較高。

2.3 混合型熱儲

混合型熱儲是指帶狀熱儲及層狀熱儲共同存在，這種熱儲類型在貴州省也比較常見。在貴州省，大部分溫泉水都是在這種熱儲構造作用下形成的。在開采混合型熱儲區域的地下熱水時，一般先對表面的熱水資源進行探測，再對深井中的熱水資源進行采集。

3 貴州省地熱地質狀況

3.1 區域構造

貴州省構造分區圖如圖1所示，從圖中可以看出，下午屯地下熱水項目主要位于V-2-10的區域構造中，在南盤江與右江前陸盆地交界處。在該區域內，其構造主要是在燕山期內巖漿的運動過程中逐漸形成的，到了喜山期該區域構造被進一步增強，基本成型。由圖1可以看出，該區域由北向東主要是雄武褶皺沖斷帶，其主要呈線狀，由兩翼對沖斷層共同組成。在對該區域進行勘察的過程中，筆者發現其東南翼北段存在斷層。在該區域地質構造形成的過程中，由于受到斷層的影響，斷層向東南、正東方向延伸，整體呈現出向北部凸出的趨勢。而在長堂區域內，主要有反沖斷層與牽引背斜兩種地質構造，斷層處的寬度能夠達到220 m[2]。同時，斷層區域主要存在碳酸鹽質、鐵質及碳質等物質，并伴有不同程度的蝕變現象。該區域內由東往西，其主要的地質構造為褶皺沖斷帶。在現代地理活動的影響下，其所處的二疊變相帶的地質構造仍在不斷變化。

圖1 貴州省構造分區圖

3.2 熱儲構造

貴州省興義市下午屯的熱儲構造，主要為褶皺沖斷帶，也被人們稱為興義背斜。具體來說，其褶皺的方向主要是自北向西延伸，由于受到北向西斷層地質構造的影響，其背斜北東一側的地質構造并不完整。同時，該處地層的傾斜角變化情況比較突出，地層傾斜角的范圍在10°～50°。此外，該處導熱斷層主要是自北向西斷裂，屬于比較深的大斷層。

4 地下熱水資源形成模式與類型

4.1 地下熱水資源形成模式分析

針對貴州省興義市下午屯的地下熱水資源形成情況，人們應根據該區域地質構造的實際情況與地理環境的特征進行研究；同時，應深入分析其地熱資料中的相關數據。研究表明，貴州省興義市下午屯地下熱水資源的形成模式為斷層對流型，其也被稱為溢流型。

實際上，這種地下熱水資源主要形成于斷裂與斷裂的交匯處，其形成原因主要是受到不同方向上構造應力的相互擠壓。同時，在斷裂與斷裂的交匯處，也容易受到擠壓而形成破碎帶；或是在張力的作用下，形成導水裂隙帶。在這種情況下，含水層與熱源巖體直接連通，而淺層的地下水通過斷裂帶滲入其他巖層的巖體中，并在各斷層的影響下逐漸形成地熱資源。

4.2 地下熱水類型分析

根據興義市下午屯地下熱水形成的模式，該地區屬于斷層對流型地熱水，其也被稱為溢流型熱水。興義市下午屯所具有的天然地熱資源是由當地地下深部的地熱水導致的，由于地熱水在斷裂帶的深處已經形成熱循環，所以此區域會出現對流型地熱異常[3]。換句話說，位于深部熱源的熱水通過斷裂帶上升，在上升到斷裂的含水層時，地下水會與來自深部的熱水融合，導致淺層溫度升高，這種情況通常分布在斷裂上盤一側，其擴散方向由地下水流向決定。

5 結論

本文分析了貴州省興義市下午屯地下熱水資源的形成條件，并對該區域的地質構造情況、地溫變化情況等進行研究。調查有關資料可知，該區域地下熱水資源賦存的主要構造為斷層對流型，因此可以將下午屯地下熱水項目建設成斷層對流型地熱資源的開發項目。此外，通過研究該區域不同斷層，筆者發現，下午屯區域既有規模較大的斷層帶，又有淺部低阻異常的斷層帶。研究表明，在建設地熱項目時，人們應盡量選擇規模較大的區域，保證其具有豐富的地下熱水資源，進一步保證水質健康。