梅州市地熱資源分布特征分析及調查評價

林 棟

(廣東省地質局第八地質大隊，廣東 梅州 514089)

梅州市是廣東省地熱資源較豐富的地區，我國第一座地熱發電站就坐落在梅州市豐順縣鄧屋，歷經50年后仍然正常運轉。梅州市地熱資源的勘查工作主要集中在20世紀70-90年代初，20世紀90年代中期至現在的20多年來未進行過較詳細的地熱勘查，缺乏完善的資料，對地熱儲量缺乏依據，對水量、水質的變化缺乏詳細的資料，僅少數進行了踏勘調查、普查、詳查或勘探，近年來雖有部分地熱田(區)進行開發，但整體缺乏水溫、水量、水質等變化的監測資料。大部分已發現熱礦水和可能隱伏的熱礦水未經過系統的地質勘查工作，不了解其特征、規模及用途，未得到較為合理的開發應用。為加強梅州市地熱資源的管理與保護，實現資源的可持續利用，適應社會、經濟發展與環境建設的需要，為此，進行了較為全面調查評價。通過對梅州市地下熱水資源的類型、分布規律、資源儲量等的調查研究，查明了梅州市地熱資源分布區有52處，分布在25個鎮。調查評價結果為今后合理開發利用地下熱水資源和環境保護提供技術保障和建議，為政府相關部門統籌規劃提供寶貴的資料。目前全市分布的地熱資源有低溫地熱資源(25℃≤t<90℃)和中溫地熱資源(90℃≤t<150℃)，其中低溫地熱資源有溫水(25℃≤t<40℃)、溫熱水(40℃≤t<60℃)、熱水(60℃≤t<90℃)。

1 地熱資源溫度分級與分布

至目前為止，梅州市經勘查，深度930 m內、出水溫度大于25℃的地熱分布面積大約為9.725 3 km2，梅州市所轄的梅縣區、興寧市、五華縣、豐順縣、大埔縣、平遠縣等一區一市四縣(梅江區和蕉嶺縣尚未發現地熱資源)地熱資源分布區有52處，其中溫水(泉/孔)17處，溫熱水(泉/孔)10處，熱水(泉/孔)(含沸點以下的中溫地熱水)25處，構成相對獨立又有一定聯系的26個地熱田(區)，分布在梅州市所轄的一區一市四縣的25個鎮(表1)。

表1 梅州市地熱資源分布區溫度分級統計

2 地熱資源可開采量及地熱流體溫度

截至2015年7月15日(最近儲量核實日期)，共調查熱水生產井(泉)420個，梅州全市現有地熱資源分布面積、儲量分類、可開采量、地熱流體溫度及熱功率見表2。

表2 梅州市各地熱田(區)地熱資源的分布面積、可開采量及熱功率

從表2中可以看出，梅州全市熱儲層中儲存的年可開采地熱水有1 837萬 m3(55 668.9 m3/d按330 d計)，可從熱水中獲取熱功率120 MW，年可利用的熱能5 706×106MJ，地熱水利用的節煤減排量19.47萬 t/a，地熱水利用的二氧化碳減排量46.45萬 t/a[1]。

3 地熱資源分布特征

3.1 地熱資源水化學特征

梅州市地熱流體溫度25℃～104℃(平均溫度26℃～89.0℃)，溶解性總固體(礦化度)多在0.220～0.711 g/L之間，水化學類型多屬HCO3-Na(重碳酸鈉)型，個別屬HCO3·Cl-Na(重碳酸氯鈉)或Cl·HCO3-Na(氯重碳酸鈉)或HCO3·SO4-Na(重碳酸硫酸鈉)型水，pH值除個別小于7的弱酸性水外，大部分為大于7.5的弱堿性水，水中普遍含氟和二氧化硅及以氮為主的氣體成分和氡等稀有元素，氟、偏硅酸含量較高，多數為氟、偏硅酸醫療熱礦水，有一定醫療、保健、養生作用。

3.2 地熱資源分布特征

梅州市地熱資源以豐順縣最為豐富，其次為興寧市和五華縣。其中，豐順縣素有“九湯十八礤”之稱，全縣共有地熱資源24處，占全市地熱資源分布區的46.2%，分布于8個鎮，享有溫泉之城、溫泉之鄉的美稱。梅州市地熱資源具有分布廣、儲量大、水溫高、水質好、流量大、藥用療效高、水位埋藏淺、自然出露點多、自流點多的特點。除應用于地熱發電與水產養殖外，富含氡元素的溫泉還廣泛用于旅游、療養等方面，具有較高的開發和利用價值。

4 地下熱水分布與地質構造的關系

4.1 區域地質構造概況

梅州市處于華南褶皺系南部，包括了永(安)梅(縣)惠(陽)坳陷帶中段和蓮花山斷陷帶北段的部分范圍，在地質發展史上歷經了加里東期、海西—印支期、燕山期和喜馬拉雅期等構造運動。沉積了除奧陶系、志留系外自震旦系至第四系的所有地層[2]。發育了以北東向蓮花山深斷裂帶和北西向饒平—大埔大斷裂帶為主干和與其次級構造組成的構造格架。同時形成有眾多印支期、燕山期侵入的各類巖漿巖體。地殼構造運動，斷裂作用，地熱地質作用及地下水的循環活動，產生了大量地熱田(區)和地下熱礦水(泉)。

4.2 地下熱水的分布與地質構造的關系

巖漿活動是造成熱水出露的內在條件，斷裂構造是造成熱水出露的外在條件。

梅州全市已進行詳查/核實的地熱田(區)有7個，有關地質構造及熱儲進行歸類統計見表3。

表3 梅州市地熱田(區)地質構造及熱儲類型統計

從表3中可以看出這7個地熱田(區)均位于北東向斷裂與北西向斷裂交匯處，北東向斷裂是控熱構造，北西向斷裂是導水和導熱構造，熱儲范圍是兩組斷裂交匯地帶，與廣東省的溫泉絕大部分位于北東向斷裂與北西向斷裂交匯處是相一致的。梅州全市水熱型地熱資源絕大多數與斷裂有關，初步統計結果：全市52處地下熱礦水中，明顯出露于斷裂帶上的共37處，約占71.15%，位于接觸帶者約4處，約占7.69%；其余約21.16%是在具有熱異常區的層間裂隙含水巖組。熱水分布明顯受北東走向的規模巨大的蓮花山深斷裂帶大埔—海豐斷裂(蓮花山深斷裂南支)、五華—深圳斷裂控制(蓮花山深斷裂北支)，如五華的黃泥寨、橫陂熱泉等，其次是與蓮花山斷裂斜交的北西向張扭性斷裂帶上或此種張扭性斷裂與東西向斷裂的復合處，如汾水—蘇姑山張性斷裂上的鄧屋—瑤前壩一帶的熱泉以及豐良、坭陂、葉塘、轉水等斷裂帶出露的熱泉。

從表3中還可以看出：梅州市地熱資源主要受構造控制，多呈條帶狀分布，為帶狀地熱田(區)。

5 地熱資源開發利用

梅州市地熱未進行較好的開發利用，除豐順縣鄧屋地熱田、留隍鹿湖地熱區、興寧市坭陂地熱田、五華縣轉水地熱田等外，其余地熱田(區)僅用于部分酒樓、小型浴室及居民取水等。豐順縣鄧屋地熱田，上世紀70年代初就進行了專門水文地質勘探，最深的鉆孔930 m，終孔水溫104℃，于1970年進行地熱發電成功，鄧屋地熱發電站歷經50年后仍然正常運轉，是我國第一座地熱發電站，當時的地質部部長李四光發來祝賀電，稱發電站填補了我國地熱發電的歷史空白。鄧屋地熱田內建有千江溫泉酒店、寶豐溫泉酒店、金德寶凱悅國際溫泉度假酒店等四星、五星級溫泉度假酒店，此外利用地熱進行制冷。五華湯湖熱礦泥山莊轉水溫泉位于五華縣轉水鎮維龍村，是個集泥漿浴場、溫泉浴室、溫泉瀑布于一體的健身旅游項目，1999年9月1日正式開業，是全國僅有的兩處天然熱礦泥旅游度假區之一，有“北有鞍山湯崗子，南有五華湯湖泥”之說，湯湖熱礦泥是國內罕見的優質醫療保健泥源，可作泥漿浴、包裹(局部泥敷)、埋敷軀體進行治療保健。豐順縣留隍鹿湖溫泉度假村總面積約5 km2，項目投資規模約20億元，包括3萬多平方米園林式溫泉區、100棟溫泉配套單體建筑以及集大型商務、會議、療養、休閑為一體的東南亞風格、超五星級酒店等重點項目，有韓江鹿湖溫泉度假村、潮客風情街、生態濕地公園、惠仁寺、韓江水上旅游項目，以及大型商務、會議、療養、休閑為一體的超五星級酒店，大型溫泉度假區等國家4A級旅游景區。

梅州市地熱資源未進行較好的規劃，部分地區無序開采(如湯坑、鄧屋等)，易造成水位的較大下降，將來可能造成地面沉降、地下水干枯等情況，需進行詳細的勘查及規劃。

6 結語

(1)梅州市地熱資源較為豐富，梅州全市所轄的一區一市四縣，除梅江區和蕉嶺縣尚未發現外，其余均有分布，具有分布廣、儲量大、水溫高、水質好、流量大、藥用療效高及自然出露點多的特點。地熱資源分布52處，溫水(泉/孔)17處，溫熱水(泉/孔)10處，熱水(泉/孔)25處，構成相對獨立又有一定聯系的地熱田(區)26個，分布在25個鎮。

(2)梅州市地熱資源絕大部分位于北東向斷裂與北西向斷裂交匯處，北東向斷裂是控熱構造，北西向斷裂是導水和導熱構造，熱儲范圍是兩組斷裂交匯地帶。地熱資源主要受構造控制，多呈條帶狀分布，為帶狀地熱田(區)。

(3)梅州全市已進行詳查/核實的地熱田(區)僅7個，可開采量控制級別相對較低，為更好地進行統籌和合理開發，建議在全市范圍內進行較為全面系統的調查評價、勘查，各地熱田(區)進行詳勘、核實工作。