江西省大余縣張屋場地熱水勘查成果分析

鐘名星 許小燕 李志杰

江西省核工業(yè)地質局二六四大隊 江西 贛州 341000

1 勘查區(qū)地熱地質特征

工作區(qū)位于江西省大余縣以西約28公里處，該行政區(qū)劃隸屬大余縣內良鄉(xiāng)管轄，鄉(xiāng)道橫貫工作區(qū)，交通便利。大地構造位置上，工作區(qū)屬于華夏板塊南嶺東段隆起帶羅霄-諸廣隆起(江西省地質礦產勘查開發(fā)局，2017)。

1.1 礦區(qū)地質特征

1.1.1 地形地貌 工作區(qū)為低山丘陵地貌，地形標高357.0～525.0m，相對高差約168.0m，自然坡度28～42°，局部達46°，山坡植被發(fā)育較好，主要為雜樹、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，分布于河流兩側及溝谷中。

1.1.3 巖漿巖 區(qū)內巖漿活動頻繁，項目區(qū)內出露：中三疊世富城序列二長花崗巖(ηγT2)，中細粒似斑狀結構，塊狀構造，主要礦物為鉀長石、斜長石、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 構造 區(qū)內構造發(fā)育，主要為北東向內良斷裂F1，傾向為148-167°，傾角為73°，主要為構造泥及花崗巖構造角礫巖。在區(qū)域上，斷裂F1屬內良、吉村斷裂帶，內良斷裂延伸19公里，顯示壓扭性及扭壓性特征(江西省水文地質隊，1982)。

圖1 江西省大余縣張屋場地熱水礦區(qū)地質圖

1、第四系聯(lián)圩組；2、二長花崗巖；3二云母花崗巖；4、實測斷層及編號；5、推測斷層及編號；6、地質界線；7、溫泉編號8、鉆孔編號；9、工作區(qū)；10、壓扭性斷裂；11、兩側充水斷裂；12一側充水、一

第四，鉆孔ZK4揭穿F1構造上部構造泥后，開始涌水，涌水量初始很小，為22.46m3/d，繼續(xù)鉆進，涌水量明顯增大，揭穿F1構造下部花崗巖構造角礫巖后，涌水量達到最大，為1176.98m3/d，繼續(xù)鉆進涌水量逐漸變小，至終孔，涌水量為507.79m3/d；

地熱水溫度隨垂向深度變化見圖2。

圖2 地質剖面溫度等值線圖

1、第四系聯(lián)圩組；2、二長花崗巖；3鉆孔編號及孔深；4、斷層；5、等溫線及溫度

1.2.2 地溫場平面分布特征 根據鉆孔孔口測溫資料，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無涌水)以此推定的等溫線，見圖3。側阻水斷裂

1.2 地溫場特征

1.2.1 地溫場垂向變化特征 以鉆孔ZK4孔底測溫資料分析，張屋場地熱水地溫場具備以下特征：

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小；

第二，42-161m為揭露巖性為二長花崗巖，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構造時，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)鉆進可發(fā)現(xiàn)增溫率明顯下降，孔底溫度達到最高溫度42.8℃后開始略有下降，至終孔，孔底溫度為40.6℃；

圖3 鉆孔揭露地熱水平面溫度等值線圖

1、實測斷層及編號；2、推測斷層及編號；3鉆孔編號及孔深；4、等溫線及溫度

2 地熱流體水化學特征

水質分析結果顯示：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，該地熱水的水質類型為低礦化度重碳酸鈉型淡水；地熱流體偏硅酸(H2SiO3)含量為76.09-109.54mg/L，氟(F-)含量為8-17mg/L，含量已達到和超過了“命名礦水濃度”要求，可命名氟水、硅水理療熱礦水。

表2 水質分析簡表

3 地熱水成因淺析

①熱源 張屋場溫泉地熱主要來源于深部花崗巖體的余熱以及北東向斷裂構造的深循環(huán)地熱，地熱區(qū)熱儲為花崗巖體中構造斷裂帶，其層面裂隙及構造裂隙發(fā)育，熱儲的地溫隨深度增加而升高，蓋層為構造帶上盤花崗巖。

②導熱通道 本次勘查成果顯示，區(qū)內地熱水導熱通道與F1密切相關，F(xiàn)1的上部為構造泥，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，巖心可見溶蝕洞發(fā)育，規(guī)模較小，長度一般小于20cm，層厚約31.2米。F1構造下部的構造角礫巖為溫泉的導熱導水構造。

③熱水的補給、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，匯入的構造裂隙水又沿斷裂帶內的裂隙向深部運移，同時受深部高溫熱源增溫作用水溫逐步升高，地下熱流場形成壓力差，在壓力的驅動下，熱水往高溫區(qū)上涌，自地勢高的北端向地勢稍低的中部逕流，在張屋場一帶遇構造裂隙而溢出地表，排泄于溫泉點旁池塘中，再匯入北東向溝谷中。

4 找地熱水的標志

地下熱(水)異常在地表是有顯示的，這是地熱水在地表漏泄的結果，因而成為地下熱水異常的直接或間接找礦標識，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地球化學地熱溫標(徐雪球等，2010)。通過對目前所取得勘查成果的分析，張屋場地熱田主要具備以下三種標志：①溫泉出露點，工作區(qū)內存在已知的張屋場溫泉，自流水溫37.0℃，流量0.577升/秒；②構造帶，北東向內良斷裂F1穿過工作區(qū)，斷裂F1為一側阻水、一側充水的斷裂構造，沿構造延伸方向發(fā)布有數個下降泉；③蝕變帶，據巖芯觀測及巖礦鑒定分析，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)象主要集中在構造段及裂隙發(fā)育密集段。

5 資源儲量及社會經濟效應

據鉆孔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℃，達到溫熱水(40℃≤t≤60℃)的標準，可用于理療、洗浴、取暖、溫室及養(yǎng)殖，具有較好的開發(fā)利用價值，服務于精準扶貧和美麗鄉(xiāng)村建設，促時當地經濟發(fā)展。

6 地熱水規(guī)律與找礦方向

項目區(qū)位于南嶺東西向復雜構造帶東段，與諸廣山南北向構造南端復合影響的地段，該期經歷多次構造運動，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)域上來看，內良張屋場溫泉和河洞熱水塘溫泉的出露與北東向斷裂密切相關，這些斷裂挽近新構造運動活躍，具有構造應力強，斷裂延伸長，影響深，膠結程度差等特點，利于地下熱水的儲存和運移，是區(qū)內的控熱構造。

地熱水找礦方向應在已有的地熱點的控制構造延伸方向“就熱找礦、順藤摸瓜”(楊明桂等，2010)，重點是尋找新的熱源中心和導水構造。根據本地熱田熱水出露特征、構造延伸方向及區(qū)域地熱地質條件，在北東向構造延伸方向上，即內良、河洞至河江口一帶范圍內，尋找地熱資源有利。