程星敏
(江西省煤田地質勘察研究院,江西 南昌 330001)
江西省是我國東南沿海地熱帶的一部分[1],主要受構造和巖漿活動控制[2],地熱資源豐富,且大部分溫泉分布在贛南地區[3]。通過對贛南地區的信豐丫叉橋地區地質資料進行分析并開展野外地質調查,發現該區斷裂構造發育,區域上出露志留紀龍回超單元巖體,推測深部存在隱伏巖體,且在野外地質調查中發現有27℃的溫泉出露,認為丫叉橋地區地熱資源前景良好。
丫叉橋區域上出露的地層有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、白堊系、古近系及第四系。區域上位于華南板塊贛中南地體南部,構造變形強烈,巖漿活動頻繁,經歷加里東、印支、燕山及喜馬拉雅等多次構造運動。區內褶皺、斷裂、斷陷相互疊加構成復雜的構造格局,致使不同構造區段具有不同的構造樣式和演化特征。

圖1 丫叉橋地區區域地質簡圖
丫叉橋地熱區域出露巖體主要為志留紀龍回超單元,位于丫叉橋地熱區北部,巖性主要為中細粒含斑黑云母花崗閃長巖、細粒黑云母石英二長閃長巖。
區內出露的地層有二疊系船山組、棲霞組、樂平組,古近系新余組以及第四系;周邊出露及區內隱伏地層有泥盆系、石炭系。由于區域巖漿活動強烈,同時又受多期多組大斷裂的影響,區內斷層較為發育,形成縱橫切割,整個構造形態被破壞得支離破碎,其中F8斷層為本區主要控熱構造:位于搖藍寨背斜北端。F8斷層走向近東西,北端轉向北西,南端轉向南東,傾向北一北東,傾角60°~70°。為一弧形彎曲全隱伏斷層。斷距大于500 m。該斷層兩端走向出現變化。
通過野外地質調查結合該區以往地質資料顯示,丫叉橋地下熱水天然露頭以泉群的形式出露地表,工作區及周邊共有4 個溫泉點出露。泉水溫度24℃~27℃,流量0.012~2.716 L/s不等。其中野外調查發現的丫叉橋溫泉點出露于信豐縣西牛鎮丫叉橋村黃泥小河岸邊,出露于F8斷層上盤靠近斷層帶,為上升泉。泉口標高157 m,泉水與河水混流,泉水清澈,水溫27℃(溫泉邊河流水溫14℃),流量約2.016 L/s,泉底翻砂冒泡。目前村民已在該處溫泉四周修建了一個方形水池(2.0 m×1.2 m×0.5 m)及一個圓形水池(直徑約1.0 m)進行水源保護。

圖2 丫叉橋地區溫泉出露分布
丫叉橋溫泉出露于茅口組泥巖夾灰巖裂隙之中,其東、西兩側古近系新余群碎屑巖裂隙、白堊系南雄組碎屑巖裂隙中亦有出露。
區內構造較復雜,丫叉橋溫泉主要呈線狀分布于近東西向構造(F8斷層)上盤附近,受F8斷層控制。F8斷層穿過整個工作區,斷層走向近東西,西端轉向北西,東端轉向南東,傾向南-南西,傾角60°~70°;為一弧形彎曲全隱伏逆斷層,落差大于500 m。此斷裂規模大,延展長度大,切割影響地層多,為地下熱水深循環提供了良好條件。可見此斷裂是區內地下熱水的控熱構造。
區內低次序派生斷裂或斷裂交匯處形成的裂隙帶為地下熱水提供了導水條件。F8斷層構造破碎帶的地熱水沿著次生斷裂出露地表形成溫泉出露(如丫叉橋村出露27℃溫泉)。
綜上可知,本區地下熱水形成的控熱構造為近東西向F8斷裂構造帶,導熱構造為區內低次序派生斷裂或斷裂交匯處形成的裂隙帶。
本區地下熱水主要接受低山丘陵區的大氣降水滲入補給,通過近東西向F8斷裂向地殼深處運移,在地球內熱的作用下,形成地下熱水。在壓力差的驅動下,熱水沿著裂隙帶在適宜的地貌條件下溢出地表成泉。
從野外地質調查情況來看,丫叉橋溫泉群出露范圍廣,水溫相對偏低,泉水溫度24℃~27℃;出水量亦不大,流量0.012~2.716 L/s。其中丫叉橋溫泉點水溫27℃、流量2.016 L/s,這與F8斷裂切割深度及影響地層有關。該斷層切割影響的黃龍組、船山組、棲霞組灰巖是區內主要含水層,丫叉橋地熱出露處正好分布有隱伏的船山灰巖,上部第四系厚度不大,局部透水性好,有利于大氣降水對地下水補給,且區內水系發育,灰巖水還能接受河水補給。
經分析認為,該地有可能大面積賦存有熱水。地表溫泉溫度較低的原因是地熱水上溢過程中徑流距離較遠或有水溫較低的碳酸巖類裂隙巖溶水混入,致使溫泉出露溫度為24℃~27℃。對該地區施工地熱鉆孔,穿過船山灰巖后,深部有望升溫至中低溫型。因此,該地區有較好的中低溫地熱資源的前景。地熱水的類型為斷裂裂隙水熱對流型中-低溫地熱水。地熱水是地下水沿著斷裂構造的裂隙進行深循環獲得梯度增溫而形成[4],建議進一步開展地熱勘查工作。