茂名市茂港區(qū)沙院地熱田地熱資源特征

張 麗

(廣東省地質(zhì)局七○四地質(zhì)大隊, 廣東湛江市 524018)

茂名市茂港區(qū)沙院地熱田地熱資源特征

張 麗

(廣東省地質(zhì)局七○四地質(zhì)大隊, 廣東湛江市 524018)

地熱資源已成為現(xiàn)階段重要的綠色能源之一。根據(jù)茂名市茂港區(qū)沙院地熱田的地質(zhì)-水文地質(zhì)條件、熱儲結(jié)構(gòu)以及地熱生成條件,對該地區(qū)的地熱田進行了研究分析,并根據(jù)開發(fā)現(xiàn)狀,提出了合理開發(fā)利用的建議。

地熱田;地熱資源;開發(fā)利用;沙院

1 區(qū)域背景

茂名市茂港區(qū)沙院地熱田位于沙院鎮(zhèn)咸田坡村西南約600m、楊梅村西北丘間洼地的坡腳地帶。茂港區(qū)是市直轄縣級新區(qū),位于茂名市南部、茂名市區(qū)東部,全區(qū)呈帶狀,主要以高水公路和325國道為軸線,由東北向西南延伸,東與電白縣交界,南瀕南海,北臨高州,西與茂南區(qū)和吳川市接壤。

茂港區(qū)自然條件優(yōu)越,除獨特的區(qū)位優(yōu)勢外,自然資源十分豐富。工業(yè)體系初步形成。以乙烯后加工為主的工業(yè)是茂港區(qū)經(jīng)濟的一大特色。

2 地熱田形成的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 氣象水文

(1)氣象。茂名市區(qū)屬熱帶與南亞熱帶的過渡帶,為南亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候,熱量豐富、雨量充沛。

(2)水文。茂名市區(qū)內(nèi)河流均屬鑒江支流,河水流向大致從東向南西流動。流量均明顯受氣候影響而呈季節(jié)性變化。

2.2 地形地貌

茂名市區(qū)地勢較低,為低平原地形,稍有起伏,大致北高南低。北部標高一般30～60m,相對高差10～20m。市區(qū)西北角錫礦嶺一帶局部出現(xiàn)一些小孤峰,標高100～150m,最高點達152.2m。南部標高一般15～30m。小東江、白沙河、梅江、袂花江河谷地帶為河流沖積平原,標高10～25m。勘查區(qū)屬剝蝕侵蝕地形,位于第二級臺地,臺面標高10～20m。

2.3 地層與巖漿巖

(1)地層。茂名市區(qū)位于華南褶皺系粵西隆起區(qū)云開大山隆起的東南緣,南盛白堊紀斷陷構(gòu)造盆地東南部。出露的老地層有震旦紀及寒武紀變質(zhì)巖;至白堊紀有中性和酸性火山巖分布;第三紀為陸相(河湖)松散巖,并見有機巖分布(見表1)。

表1 市區(qū)地層簡表

2.4 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

茂名市區(qū)構(gòu)造上位于吳川-四會深斷裂和信宜～廉江大斷裂帶之間,自中生代以來,構(gòu)造運動頻繁。受上述兩條深大斷裂的影響,南盛盆地和茂名盆地不斷演化發(fā)展,區(qū)內(nèi)次級斷裂發(fā)育。

對本地熱田的形成有直接影響的斷裂主要是北東70°方向的大村推測斷層,為本地熱田的導(dǎo)水、導(dǎo)熱構(gòu)造。

2.5 區(qū)域水文地質(zhì)特征概述

茂名市區(qū)內(nèi)大氣降水豐富,山塘、水庫、渠道較多,且水稻田分布面積大,故大氣降雨及地表水的入滲補給是地下潛水和微承壓水的主要來源。

根據(jù)地下水的賦存條件、含水層水理性質(zhì)和水力特征,將茂名市區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩大類型。

3 地熱田地質(zhì)特征

3.1 熱儲及其蓋層的地質(zhì)特征

本地熱田位于侵蝕剝蝕第二級臺地中,西北邊地勢較高,且有吳川斷層穿過,這為地下熱水的形成提供了良好的補給及儲存條件。本地熱田為帶狀熱儲,其上部覆蓋著良好的蓋層,地熱流體以熱水的形式賦存于熱儲層(帶)中,并沿熱流體通道自下而上運移。

(1)熱儲蓋層特征。本地熱田熱儲蓋層主要為全新統(tǒng)海陸相沉積的粘土和燕山二期花崗巖風(fēng)化殘積的粘性土等,厚約7.80～21.00m,隔熱保溫性良好。

(2)熱儲層特征。本地熱田熱儲層主要由燕山二期侵入花崗巖風(fēng)化裂隙帶及斷裂破碎帶組成,屬帶狀熱儲,頂板埋深7.80～21.00m。沿斷裂構(gòu)造部位,巖心破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,這些空隙通道為地下熱水的形成提供了良好的儲存和運移條件。本地熱田水量中等,均自流,自流量達58.80～207.12 m3/d,水位+1.70～+5.80m,水溫48～78℃。

3.2 地熱流體開發(fā)利用溫度評價

已有的3條熱水井的深度分別為65.00,73.80,78.00m,井口水溫分別為78℃,72℃,48℃,根據(jù)我國《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB11615-89)中的溫度分級標準,本區(qū)地下熱水屬低溫地熱資源,主要用于采暖、工藝流程、醫(yī)療、洗浴、溫室等。

4 地熱資源計算與評價

地熱資源計算與評價包括地熱資源儲量計算與評價及地熱能計算與評價。其中地熱資源儲量計算與評價主要是地熱流體資源可開采儲量的計算與評價,本地熱田儲量的計算評價是以抽水試驗為基礎(chǔ);地熱能計算與評價則包括地熱流體熱量的計算評價和可利用熱能的計算評價。

(1)抽水試驗。本地熱田3口熱水井呈鈍角三角形排列(見圖1)。對R1號井進行了單井抽水試驗,試驗得到的日涌水量分別為385.20,432.24,474.48m3/d;對R1、R2、R3井分別進行了自流水頭高度及自流量測定,試驗結(jié)果是:R1井+4.50m,169.44m3/d;R2井+5.80m,207.12m3/d;R3井+1.70m,58.80m3/d。

圖1 鉆井相對位置示意

(2)地熱資源可開采儲量評價。根據(jù)地熱田的實際情況,本次地熱資源可開采儲量的計算采用了抽水試驗法及鉆孔(井)自流量統(tǒng)計法兩種方法,初步確定本地熱田地熱資源的D級儲量為435m3/d,E級儲量為704m3/d。

5 地熱資源開發(fā)利用前景

地熱資源是一種新的環(huán)保型能源,也是可以綜合利用的自然資源,具有很好的開發(fā)利用前景。本地熱田地理位置優(yōu)越,熱水可用于采暖、工藝流程、醫(yī)療、洗浴、溫室等,前景廣闊。

(1)醫(yī)療保健方面。熱礦水中常含有一些有益于人體健康的微量元素及礦物組分,通過淋浴等方法可被人體吸收利用,對人體有一定的醫(yī)療保健作用。

此外,地熱田區(qū)有較多富含礦物質(zhì)的泥炭土,屬極好的礦泉泥,將熱礦水浸泡過的礦泉泥敷于身體或患處,具有健身治病之功效。因此,本地熱田還可作為溫泉泥浴理療項目加以開發(fā)。

(2)農(nóng)業(yè)利用方面?？衫玫叵聼崴Y源發(fā)展“三高”農(nóng)業(yè),如利用低溫熱水催芽、育苗、培育優(yōu)良品種及溫室培植盆果、花草等,既可縮短生長周期,又可提高農(nóng)作物產(chǎn)量,而且環(huán)保。

(3)水產(chǎn)養(yǎng)殖方面。地熱田地處茂名沿海地區(qū),是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的好場所。利用地下熱水養(yǎng)殖非洲鯽魚,不僅能使其安全越冬,還可孵化繁殖,成本低,收效快,管理方便。此外,利用地下熱水養(yǎng)殖甲魚具有周期短,產(chǎn)量高的優(yōu)勢,經(jīng)濟效益十分顯著。

(4)發(fā)展旅游業(yè)方面。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,溫泉療養(yǎng)與溫泉旅游是密切聯(lián)系的。沙院地熱田位于茂名市茂港區(qū),交通十分方便。這里環(huán)境優(yōu)美,地理位置優(yōu)越,周邊的名勝古跡、自然景觀眾多。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

(1)地熱田的主要控熱構(gòu)造為吳川～四會深斷裂和信宜～廉江大斷裂帶,受上述兩條深大斷裂的影響,區(qū)內(nèi)次級斷裂發(fā)育。對本地熱田的形成有直接影響的斷裂主要是北東70°方向的大村推測斷層,為本地熱田的導(dǎo)水、導(dǎo)熱構(gòu)造。這些斷裂控制著地熱田的補給、徑流及排泄條件,控制著地下熱水資源的形成及分布。

(2)本地熱田熱儲層為帶狀熱儲,其巖性主要為燕山二期風(fēng)化花崗巖,熱儲層裂隙發(fā)育、巖層破碎。大氣降雨入滲補給是本地熱田的主要補給來源。

(3)本地熱田為一低溫地熱田,開采井口水溫為48～78℃,平均66℃。根據(jù)綜合鉆探、抽水試驗資料,經(jīng)計算,本地熱田地熱資源可開采D級儲量為435m3/d,E級儲量為704m3/d。

(4)本地熱田,開采條件適宜,水溫較高,可用于醫(yī)療、保健、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等。同時,地熱田周邊環(huán)境優(yōu)美,地理位置優(yōu)越,可作為旅游資源加以開發(fā)利用,其前景十分廣闊。

6.2 建議

(1)本地熱田具埋藏淺、易開采、經(jīng)濟實用等特點,建議對本地熱田的地熱資源進行詳細的地質(zhì)勘查,以便盡快開發(fā)利用本地熱田,早日發(fā)揮其經(jīng)濟效益。

(2)建議在本地熱田內(nèi)設(shè)立地下水動態(tài)監(jiān)測點,盡快建立地下熱水動態(tài)監(jiān)測制度,對礦區(qū)地下熱水進行長期動態(tài)監(jiān)測,以進一步了解熱礦水的水質(zhì)、水量、水位及水溫的變化規(guī)律,為合理地、可持續(xù)地開發(fā)利用地熱資源提供必要的長觀科學(xué)數(shù)據(jù)。

[1]常士驃,張?zhí)K民,等.工程地質(zhì)手冊(第三版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1992.

[2]GB11615-89.地熱資源地質(zhì)勘探規(guī)范[S].北京:國家標準出版社,1989.

[3]沈照理.水文地質(zhì)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1985.

[4]GB12719-91.礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范[S].

2009-12-07)

張 麗(1973-),女,廣東湛江人,工程師,主要從事水、工、環(huán)工作,Email:zhli94704@163.com。