浅析江西省修水县辉煌地热水的深层找矿潜力

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摘 要：修水县辉煌地热勘查区地处江西省九岭山-万洋山新华夏复式隆起带和赣北东西向构造带及九岭山北东向构造复合部位。通过本次勘查，估算出探明的资源储量规模为小型。为进一步分析修水县辉煌地热水的深层找矿潜力，本文将对该地热的地温场分布特点及地温梯度变化规律进行归纳与总结，对今后提高资源储量级别的勘查研究工作具有启示与指导作用。

关键词：辉煌地热；深层找矿；潜力

中图分类号：P314.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）35-0156-06

1 勘查区概况

修水县辉煌地热勘查区位于江西省修水县城南东130°方位的汤桥村，距修水县城25 km，距九江市

200 km。行政区划属修水县黄沙港镇管辖。有公路可达铜鼓、九江及江西省会南昌，交通较方便（见图1）。建成的大广高速公路及在建的昌铜高速对该区温泉与外界联系沟通有很大的促进作用。

2 地质背景

2.1 区域地质构造特征

勘查区位于新华夏系第二隆起带西部、淮阳山字型之南，处于江西省九岭山—万洋山新华夏复式隆起带和赣北东西向构造带及九岭山北东向构造复合部位（见图2）。主要构造特征如下：

①各时期的地壳运动对本区都有影响，各有其特定的应力场和构造形式，以吕梁—雪峰运动、加里东运动和燕山运动显著。古生代以前本区主要受南北向压应力作用，构造活动以褶皱为主，构造线走向为东西向，且南侧推力大于北侧，部分褶皱向北倒转；晚古生代以来，地应力渐变成南北向力偶作用，地壳运动以断裂为主，构造线呈北东向展布。

②加里东期的东西向构造是叠加在吕梁-雪峰期东西向构造上发展而成的；走向60～70°的北东东向构造多数是东西向构造再次活动的产物；北北东向的断裂往往利用或迁就了北东向构造发展而成。因此断裂常表现为多期活动，部分断裂在后期活动中改变了原来的力学性质，由压扭转变为张扭性断裂，已胶结紧密的断裂带被重新破碎，形成新的裂隙或构造岩。构造的复合现象以归并、斜接、截接形式较常见。

③已知与断裂有关的泉点，主要展布于主干断裂与次级断裂交接处、再次活动的断层带或两种构造的复合部位。北东向和北东东向两组断裂因活动期多次，旁侧裂隙发育，多数构造泉的成因或展布受其影响和控制。

④本区节理发育一般，节理方向多与褶皱轴斜交，常为扭性、闭合状，部分张性，节理裂隙多被泥砂质充填。

2.2 地热区构造特点及地质条件

辉煌温泉主要受九岭山北东向构造（F1、F2、F3）、北北东向构造（F4）及北西向构造（F5）控制（见图2）。

大气降水深循环的通道主要是北东向断裂带（包括石门楼大断裂F1及F2），该断裂是为燕山晚期第二次构造活动之产物，断裂规模大、破碎带宽，对地壳的切割深度较大。其穿切规模巨大的花岗岩体及其边缘前震旦系板溪群变质岩围岩，有利于大气降水及地下水在其中的汇集与深循环，是区内控热性构造；导热、导水构造为穿过区内的北东向断裂（F2）、北西向断裂（F5）与北北东向断裂（F4）交汇处形成的裂隙带；地热田内的阻水体主要为九岭花岗岩体，造成深循环的地下热水受到阻滞，沿着F2、F4与F5断裂交汇处的裂隙带上升呈泉。

3 勘查工作概况及成果

3.1 完成的工作量

本次勘查共施工6口钻孔（钻孔平面布置情况见图3），抽水试验工作分为单孔和群孔抽水试验。其中单孔抽水试验每孔1～3次降深（zk5、zk6号孔为观测孔）；群孔抽水试验采用一次降深（以zk2、zk4号孔为抽水孔，zk1、zk5、zk6号作为观测孔）。完成实物工作量见表1，钻探施工成果见表2。

3.2 勘查成果

依据《地热资源地质勘查规范》（GB11615-2010）确定勘查区地热勘查属受构造控制的中低温地热田II-2勘查类型。通过本次勘查，扩大了辉煌温泉地热水的出水量，发现了水温56℃的热水贮水区，估算出整个汤桥村总的允许开采量探明的储量级别1 212.86 m3/d（55℃）；总结出辉煌地热区水化学成份、地温场、热储分布等方面具有一定的规律性，现分述如下：

3.2.1 水化学成份

3.2.2 地温场

辉煌地热区从垂直方向沿硅化带自下而上呈管状分布。地温自浅部向深部具有明显而平稳的增温效应，根据地热区的钻孔系统测温资料，目前已控制区段地表地温变化在20～23℃之间，在50～80m区间局部裂隙管道发育处可达56～58℃（如zk2及zk4号孔），向下匀速增温（如zk1号孔），表明区内的的主要地热储集层仍在实际控制深度以下。

根据平均地温梯度统计一览表（见表4），地温场中异常地温梯度总体呈不均匀的递增，但又不具明显的突变，地温梯度一般为0.07-0.27 ℃/m。

地温场深部热储温度分别采用《地热资源地质勘查规范》（GB11615-2010）推荐使用的钾镁地热温标（用于确定热储温度的下界）及钾钠地热温标（用于确定热储温度的上界）等地球化学计算法求取（见表5）。

据已控制热储地段系统测温资料、地温梯度的变化规律及地球化学温标计算的热储温度可以通过相关公式计算求取相应热储的埋藏深度（见表6）。

依据表3、表4中的相关数值分析，辉煌温泉地温场内地温的分布具有明显的方向性：热储温度西南段高、北东段相对偏低；热储埋深西南段较浅、北东段

较深（见图4）。从钾镁温标计算的结果来看该区热储埋深较浅（在900 m以内），钾钠温标推算的深度可能已接近本区的热源。

3.2.3 热储

辉煌温泉地热异常区的地下热储是通过对流（控导热构造中地热流体的相对运动）与扩散等传播方式（见图5），将深部地热能传输至地表浅部，并在地表及浅表形成了地温异常场。根据热储的产出状态，结合孔内岩石岩性组合及受控构造表现形式等特点，同时根据现有温泉出露点、钻孔及地热异常显示点控制，初步推测汤桥温泉地热田热储平面为一个由构造破碎带组成的椭圆状热储，平面上分布在北东向断裂（F2）带西段，垂向上呈管状产出，总体产状40°∠72°。

浅部地表温度40～58℃，深部据地球化学温标（钾镁法）计算的最高地温98～107℃，埋深630.37～703.80m。热储主要是九岭花岗闪长岩中构造破碎带，其层面裂隙及构造裂隙发育（裂隙率10%～20%），热储的地温随深度增加而平稳跃升。

4 结论及预测

本次勘查评价最大勘探深度150.55 m，总进尺627.25 m，探明的储量级别1 212.86 m3/d（55℃），资源储量规模为小型。根据该区地温场的分布特点及地温梯度变化规律分析其勘探深度偏小，若增大钻孔的勘探深度，初步预测地下热水的温度还会进一步增高（>70℃）。

辉煌地热区的热水补给量为4 986.30 m3/d、迳流量为3 359.69 m3/d，因此，通过增加对热水通道的控制程度，水量有可能会增大至2 000 m3/d，允许开采量还有较大的潜力。

参考文献：

[1] 陈墨香，邓孝.中国地下热水分布之特点及属性[J].第四纪研究，1996，（2）.

[2] 袁玉松，马永生，胡圣标.中国南方现今地热特征[J].地球物理学报，2006，（4）.