甘肅省主要城市地?zé)豳Y源特征及開發(fā)保護建議

周 斌

(甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院,甘肅蘭州 730050)

甘肅省主要城市地?zé)豳Y源特征及開發(fā)保護建議

周 斌

(甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院,甘肅蘭州 730050)

甘肅省地處祖國西部內(nèi)陸,地處三大高原交匯地帶,構(gòu)造運動復(fù)雜。區(qū)內(nèi)水資源短缺。制約著社會經(jīng)濟的發(fā)展。本文對區(qū)內(nèi)地下水地?zé)豳Y源進行了分析與探討,對在省內(nèi)尋找及開發(fā)地?zé)崴Y源提供依據(jù)與參考,亦是促進甘肅省經(jīng)濟健康發(fā)展的重要途徑。而地?zé)崴Y源的開發(fā)對于改善環(huán)境質(zhì)量及提高人民生活質(zhì)量有著十分重要的意義。

甘肅省;地?zé)豳Y源;特征;開發(fā)利用;分析

0 前言

甘肅省簡稱甘或隴,因境內(nèi)的古甘州(今張掖市)和肅州(今酒泉市)而得名,總面積 45×104km2。地理坐標:北緯32°31'～ 42°47'、東經(jīng) 92°10'～ 108°46'。 省境由東南向西北斜長綿亙,東西長 1 665 km,南北最寬 530 km,最窄處僅 25 km,從西北到東南呈狹長的啞鈴狀。

甘肅省地處黃土高原、內(nèi)蒙古高原和青藏高原的交匯地帶,地勢自西南向東北傾斜。全省境內(nèi)歷經(jīng)多期造山運動,地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地質(zhì)地理、氣候條件十分復(fù)雜。

省內(nèi)分屬長江、黃河、內(nèi)陸河三大流域,地跨我國東亞季風(fēng)區(qū)、西北干旱區(qū)、青藏高寒區(qū)三大自然區(qū)。大部分地區(qū)氣候干燥,氣候的緯度和垂直差異性較為明顯。降水量為 100～800mm,從東南向西北遞減,年降雨量多集中在 6、7、8、9月份,占全年的 50%～70%。

甘肅地處西北內(nèi)陸腹地,黃河上游,以干旱缺水為基本特征,水資源短缺是制約社會經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一。因此,加快地下水資源勘查開發(fā),有效合理并最大限度的開發(fā)利用好寶貴的地下水資源和地?zé)豳Y源,是促進甘肅省經(jīng)濟健康發(fā)展的重要途徑。

1 城市地?zé)崴Y源

目前,甘肅省城市地下熱水已經(jīng)開發(fā)的有蘭州市、天水市,具有地?zé)岙惓ｏ@示的城市有敦煌市、嘉峪關(guān)市,而白銀、平?jīng)?、定西等城市具有熱儲?gòu)造,有一定的勘探前景。

1.1 蘭州市

蘭州斷陷盆地是地溫地?zé)豳Y源形成的有利地段,地?zé)犸@示較為明顯。區(qū)域研究資料表明,蘭州市地下 1 000 m處地溫為 40℃,地下 2 000m處的地溫達 60℃～70℃,地溫梯度 3.5℃ ～4.2℃/100m,大地?zé)崃髦?78W/m2。

蘭州地?zé)釋俪两蹬璧匦偷某练e斷陷亞型。其地下熱水的特征受盆地結(jié)構(gòu)和地下水的補徑排條件的影響和控制。

控制性斷裂構(gòu)成中新生代斷陷盆地邊界,基底斷裂構(gòu)造發(fā)育,蓋層為巨厚的古近系中上部泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、熱儲層為白堊系和第三系下部的砂巖、礫巖及元古界的皋蘭群上部的風(fēng)化和構(gòu)造破碎帶,無近代火山作用和巖漿巖侵入。

中新生界碎屑巖裂隙含水層構(gòu)成完整的承壓 ～自流盆地,在南部山區(qū)接受現(xiàn)代大氣降水的入滲補給,在盆地內(nèi)緩慢水平徑流為主,水交替速度緩慢。水源以大氣降水入滲補給為主,有部分古沉積水混入;熱源與正常地溫傳導(dǎo),熱水由地下水經(jīng)深循環(huán)吸收熱量而形成。

地下熱水的水化學(xué)類型為氯化物 -硫酸鹽型,礦化度3～5 g/L,特殊組分有 SiO2、F等。

根據(jù)已有資料分析,蘭州地?zé)嶂饕上鄬Ω羲墓沤瞪喜磕鄮r、砂質(zhì)泥巖夾砂巖、砂礫巖組成蓋層。蘭州凹陷熱儲層埋深在 1 230～1 360m以下,由中生界熱儲層和元古界熱儲層組成。其中,中新生界熱儲層位于 1 230～1 726m,到1 730～1 770m,包括第三系中下部的中細砂巖和白堊系的砂礫巖,含水層厚度 314m,熱儲層溫度 52℃～57℃;元古界熱儲層位于 1 730～1770m以下,由皋蘭群的深變質(zhì)巖、片麻巖中的破碎帶組成,至 2 003m揭露的含水層厚度 101m,滲透性和富水性相對較好,巖層的孔隙率 6%～8%,滲透率200毫平方微米,熱儲層溫度 57℃～62℃。由元古界的片巖和片麻巖構(gòu)成基底。

在蘭州斷陷盆地內(nèi)實施了地?zé)峋碧焦ぷ?完成鉆探工作量 2003.1m。經(jīng)過勘探證實,七里河地?zé)崽?蘭州斷陷盆地)在 2 003m以內(nèi)分布有可開發(fā)利用的低溫地?zé)豳Y源,深部仍有進一步勘探前景。成井深度 1 957m,單井出水量達為504m3/d,孔口水溫達 60℃。經(jīng)水質(zhì)分析,礦化度為 4.176 g/L,富含偏硅酸、氟、鐵等多種微量元素,為優(yōu)質(zhì)醫(yī)療熱礦水,具有較高的醫(yī)療、洗浴、熱能利用價值。此次大深度的勘探在蘭州地區(qū)尚屬首次,取得了寶貴的地質(zhì)、水文地質(zhì)等方面的資料,填補了地下熱礦水資源勘探的空白。同時也為蘭州市進一步的地?zé)峥辈扉_發(fā)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.2 天水市

1.2.1 街子溫泉

位于天水市麥積區(qū)街子鎮(zhèn)東部溫家峽,距離麥積城區(qū)20 km處,同時也地處國家重點風(fēng)景名勝 ～麥積山風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)。在 1988年施工兩眼勘探孔,孔深分別為 350 m和500m,相應(yīng)的孔口水溫為 38.5℃和 39.5℃,自流量均達到3 600m3/d,水中氡的射氣含量為 36.3埃曼,氡達到醫(yī)療礦泉水標準。該地段地?zé)崴卣鳛?

(1)500m深度內(nèi)地下熱水的水溫、自流量均隨深度增加呈階梯狀增加。水化學(xué)規(guī)律明顯,100m以上為重碳酸鈉鈣型水,大于 100 m深度則為重碳酸鈉型水;pH值及氟、二氧化硅的含量也隨深度、溫度增加而增大;水中氡的射氣含量遞減。測定地下熱水中含微量元素達 19種,采用化學(xué)溫標法估算地?zé)崽锏幕A(chǔ)溫度為 90℃左右。通過物探和鉆孔揭露,水溫在 44℃的熱儲層位在 200～400 m之間,推測在其深部還存在熱儲溫度較高的熱儲體。

(2)區(qū)內(nèi)地下熱水的分布及形成受斷裂構(gòu)造的嚴格控制,特別是低序次的構(gòu)造成份關(guān)系密切,屬裂隙型或裂隙脈狀型承壓地下熱水,熱源可能主要為放射性元素的蛻變熱能和來自地下水深部的熱傳導(dǎo)所構(gòu)成。初步確認,區(qū)內(nèi)地下熱水由于受斷裂構(gòu)造的控制,其分布面積較小。有明顯地?zé)犸@示地段僅位于溫家峽西段約 1 000 m范圍內(nèi)。

(3)O18、D和放射性氫的同位素氚的測定結(jié)果,區(qū)內(nèi)地下熱水的補給來源為大氣降水。經(jīng)水質(zhì)化驗分析,地下熱水中的礦化度小于 0.5 g/L;pH值 7.9～9.1;特殊化學(xué)元素含量較高的有:氟 13.7 mg/L,可溶性 SiO232.6～42.4 mg/L,氡 2.1～36.3埃曼 /L;屬 HCO3-～Na+型水,為含氟、可溶性SiO2熱的淡泉類型的地下熱水。

(4)該地?zé)豳Y源于九十年代初由天水市麥積山風(fēng)景名勝區(qū)管理局進行開發(fā)利用,主要用于地?zé)嵯疮?溫度和資源量穩(wěn)定,自始至今發(fā)揮著很好的社會效益和經(jīng)濟效益。

1.2.2 中灘地下熱水資源

中灘地?zé)嵛挥谔焖宣湻e區(qū)中灘鄉(xiāng)張家溝～汪李坪一帶,距離天水市秦州區(qū) 18 km,地理坐標:東經(jīng) 105°36′30″～ 105°40′15″;北緯 34°41′30″～ 34°44′30″,交通便利,開發(fā)條件優(yōu)越。 2004年完成1眼 687.4m深勘探眼。取得了如下成果:

(1)中灘地?zé)崽锸鞘軘嗔褬?gòu)造控制的裂隙性Ⅱ—3型地?zé)崽?兼有層狀和帶狀熱儲特征。初步確定地?zé)崽锬媳狈謩e以F2、F3斷裂為界,西至霍家坪,東至 F1斷裂,東西長 1 300 m,南北寬 1 200～1 250m,面積約 1.6 km2。

地勢田熱儲為下元古界牛頭河群碎裂狀硅化大理巖(圖1),分上、下兩層,第一層溫水(28℃ ～35℃)熱儲沿 F2斷裂以北分布,面積 0.4 625 km2;第二層溫、熱水(40℃～90℃)大致沿 F3斷裂以南分布,面積 0.7 875 km2。兩熱儲之間以所夾 200～250 m絹云母片巖和構(gòu)造糜棱巖為隔層。熱田蓋層均為第三系和第四系地層。熱儲體富水性強,試驗第一層熱儲單井涌水量 2 600～2 800 m3/d,熱儲厚度分別為138m、556m,計算巖和水的平均熱容量分別為 2.225×10-3kcal/m3· ℃、3.552×10-3kcal/m3· ℃。

(2)溫泉點和勘探井流量隨季節(jié)變化不明顯,動態(tài)穩(wěn)定。地下熱水補給來源于大氣降水和地表水的入滲,沿 F2、F3斷裂破碎帶由西向東深循環(huán)徑流加熱而成,受 F1斷裂阻擋溢出地表,循環(huán)年齡大于 40年,火山巖中放射性元素的蛻變是其主要熱源。

(3)地?zé)崽锏叵聼崴瘜W(xué)類型為 SO42-～HCO3-～Cl-～Na+～Ca2+～Mg2+型,pH值 7.5～7.9,溶解性總固體燃料 1 200～1 500mg/L,水中除常規(guī)化學(xué)組分外,還含有偏硅酸、鍶、碘、硒、氟、氡等數(shù)十種微量元素。經(jīng)初步評價,偏硅酸含量達到醫(yī)療熱礦水濃度,氟達到有醫(yī)療價值濃度,滿足醫(yī)療礦泉水標準;水質(zhì)符合生活飲用、農(nóng)業(yè)灌溉和漁業(yè)用水要求。所提供熱水的溫度可用于醫(yī)療、洗浴、采暖以及土壤保溫和熱水養(yǎng)殖,對供水管道的腐蝕性很小,對普通混凝土侵蝕性較弱。

(4)利用熱儲法和水文地質(zhì)計算法,計算熱資源量為 28.0 356MW,可利用儲量年限為 100年。開采第一層溫水熱儲,可獲得平均溫度 30.65℃的溫水資源量 4 800m3/d;開采第二層溫水熱儲,可獲得平均溫度 65℃的溫水資源量 12 100m3/d。

圖1 中灘地質(zhì)剖面圖

1.3 嘉峪關(guān)、酒泉市

依據(jù)相關(guān)資料分析,酒泉 ～嘉峪關(guān)地區(qū)存在地?zé)崽?依據(jù)地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征,初步確定了地?zé)崽锓秶?東延伸至黃泥堡,南至祁連山前大斷裂,西至酒泉西盆地,北至北山山前大斷裂。

初步確定的進一步勘探與開發(fā)區(qū)位于嘉峪關(guān)市西側(cè)的嘉峪關(guān)大斷裂的斷裂帶附近,屬于文殊山隆起區(qū),為正向構(gòu)造,根據(jù)地?zé)崂碚?正向構(gòu)造帶易形成較高的地溫和地?zé)崃?圖 1),依據(jù)如下:

(1)該處屬于文殊山隆起和榆樹溝山隆起的結(jié)合部位,構(gòu)造運動比較活躍,是形成地?zé)崃鞯挠欣课?

(2)該處處于嘉峪關(guān)大斷裂的上盤,第四系厚度很薄,蓋層(第三系和白堊系)厚度約數(shù)百米,熱儲埋藏較淺。

(3)嘉峪關(guān)大斷裂是很好的熱通道,并有明顯的氡等異常顯示。

利用 SiO2溫標計算熱儲溫度普遍在 62℃～80℃之間,用地溫梯度推算,熱儲深度在 1 500～3 000m,由此推斷文殊山隆起帶的熱儲在 1 500～2 500m之間,熱儲溫度大約在 80℃～100℃之間。據(jù)此將區(qū)內(nèi)的文殊山隆起帶的熱儲深度劃分為經(jīng)濟型深度,有開發(fā)利用前景(圖 2)

圖2 地?zé)崽锔拍钅Ｐ褪疽鈭D

1-斷層;2-冷水運動方向;3-熱水運動方向;4-地層時代;5-花崗巖

1.4 平?jīng)鍪?/h3>

據(jù)相關(guān)調(diào)查資料,平?jīng)鍪谐菂^(qū)以西五里墩南的南坡村,發(fā)現(xiàn)一眼水溫異常的民井(141號井),測水溫 20℃。該井位于村中,當時僅對井附近的全部水點進行了調(diào)查。發(fā)現(xiàn)在141號井東約 100m處還有一口井水溫異常為 17℃,二者的水溫均高于區(qū)域上潛水的正常溫度(8～12℃之間),二口井呈 NW 297°方向展布。

對全村 5口民井中的 4口井水取水樣進行簡分析,并分析了 SiO2、F-和 I-含量,有關(guān)資料見表 1。

表1 141號、補 2、補 3、補 4號井水質(zhì)分析一覽表

(1)平?jīng)鍪袇^(qū)及其外圍,為條帶狀分布的低溫?zé)崽?面積可達 150 km2。低溫?zé)崽飪?nèi)地下水水溫在 20℃～25℃,局部有利地段可能高于此溫度。儲溫層為下白堊系六盤山群李洼峽組、和尚鋪組中下部和三橋組上部;蓋層在平?jīng)鍪袇^(qū)為新第三系砂質(zhì)泥巖,在涇源縣一帶為李洼峽組和老第三系。

(2)平?jīng)鍪袇^(qū)及其外圍地下低溫?zé)崴讏紫岛秃蜕袖伣M中上部、三橋組上部含放射性鈾礦,鈾礦在其脫變過程中產(chǎn)生熱能,通過對圍巖加熱后,在地下水逕流過程中受地層熱傳導(dǎo)而形成,因熱能較低,蓋層較薄,通道不佳,故水溫一般在 20℃左右。

(3)平?jīng)鍪袇^(qū)附近,在勘探深度 500 m之內(nèi)沒有大于 40℃的熱水,其原因是沒有具備形成大于 40℃熱水的地質(zhì)條件。

(4)低溫?zé)崴纬蛇^程較復(fù)雜,由多種因素所決定。低溫?zé)崴仙铒嬘盟畼藴?可作為生活飲用水水源,也可作為農(nóng)灌、養(yǎng)魚、育苗之水源。

詳細情況還有待于進一步做工作。截至目前,還沒有勘查出有利用價值的地?zé)豳Y源。

1.5 慶陽市地?zé)岙惓?/h3>

該兩處地?zé)岙惓？孜挥诙拒?地形平坦,微向南傾。塬區(qū)黃土層厚度約 200m;其下伏白堊系砂巖。構(gòu)造上屬于天環(huán)向斜(寧夏天池 ～甘肅環(huán)縣)東翼,地層傾向西,傾角平緩。據(jù)石油勘探資料,地?zé)岙惓^(qū)位于馬嶺油田蔡廟構(gòu)造的東南部。

兩孔含水層主要為白堊系志丹群下部洛河組、華池組層狀砂巖、砂礫巖,屬深層承壓含水巖組,其上為泥巖,砂質(zhì)泥巖,是較好的熱儲蓋層。

經(jīng)鉆探,孔內(nèi)水溫為 22℃～22.5℃,涌水量 5.16～2.35 L/s,地下水礦化度 2～3 g/L,pH值 7～8,水化學(xué)類型為 SO4·Cl～Na型水,屬中性微咸水。地下水源于降水、河水及黃土潛水滲入,自北面南運移,在馬蓮河及黑河河谷段匯流排泄。

1.6 敦煌市新店臺地?zé)岙惓？?/h3>

新店臺地?zé)岙惓？孜挥诙鼗涂h五墩鄉(xiāng)新店臺,安西 ～敦煌公路旁,距敦煌縣城 15 km,交通便利。

新店臺地?zé)岙惓？孜挥诒苯厣缴角皵嗔岩员?黨河洪積扇與疏勒河沖洪積扇的交匯部位,孔深 106.23m,0～56.39 m為粘性土與含礫中粗砂互層,56.39～l06.23 m為中細砂與亞砂土互層。

新店臺地?zé)岙惓？谉醿畬訛橹猩细陆y(tǒng)細砂層,該孔依據(jù) 34.91～56.39m所夾的亞粘土層可將含水層劃分為上下二個部分,下部含水層含承壓水,水頭高于地表 7.33m,單位涌水量 1.9升 /秒·米,水溫 18℃,礦化度 0.72克/升,水化學(xué)類型屬 HCO3·SO4～Na型淡水。微量元素含量SiO213毫克 /升、B 0.8毫克 /升,F4.8毫克/升。 另外據(jù)距該孔不遠的煤田鉆孔資料,孔深 444.91m,213.92m揭穿第四系,下伏地層為第三系泥質(zhì)砂巖及泥質(zhì)粉砂巖?；旌铣樗畷r水溫 20℃,礦化度 1克 /升,水化學(xué)類型屬 Cl· SO4～Na型。

1.7 白銀、定西市

白銀市、定西市位于中生代盆地,基底均為前寒武系或震旦系結(jié)晶片巖或灰?guī)r育,具有與蘭州市相似的熱儲構(gòu)造與熱儲層,推測可能有地下熱水存在。

白銀市、定西市限于目前的勘探程度,最深鉆孔 238m,目前尚不能得出明確結(jié)論,有待進一步工作。

2 地?zé)豳Y源類型與特征分析

甘肅地?zé)豳Y源特征.具有熱儲類型多,嚴格受斷裂構(gòu)造控制,與巖漿巖、地震活動關(guān)系密切,水溫低,流量大和分布面廣點多等特點。

2.1 熱儲類型多

按熱儲巖性結(jié)構(gòu),可分為砂、礫石孔隙熱儲,變質(zhì)巖和巖漿巖裂隙熱儲,石灰?guī)r巖溶熱儲,以及斷裂帶熱儲等四種類型。按熱儲地層年代,有新生代第四紀、第三紀、中生代白堊紀以及震旦紀,前震旦紀。

2.2 地?zé)豳Y源的分布與活動斷裂具有十分密切的關(guān)系

由于甘肅主要城市分布著一系列活動斷裂及深大斷裂,便于地球深部熱源上升運移。已知廣泛分布的溫泉均與斷裂構(gòu)造息息相關(guān)。典型的如嘉峪關(guān)斷裂、渭河北緣深大斷裂等,均成為控?zé)針?gòu)造。

2.3 巖漿巖的存在是地?zé)岽嬖诔浞謼l件

甘肅地殼運動頻繁、復(fù)雜而強烈,巖漿巖侵入期次多,規(guī)模大,分布廣。尤以中生代燕山期和古生代華力西期花崗巖與地下熱水的成生和分布有著關(guān)密切關(guān)系。幾處溫度較高的溫泉,均出露于花崗巖體邊緣相接觸斷裂帶或巖體中斷裂帶。如天水街子溫泉。

2.4 地下熱礦水以中、低溫為主要類型

甘肅地?zé)豳Y源,按國家地?zé)岱旨墭藴?在 55處地?zé)狳c中,只有 21處水溫達到低溫地?zé)豳Y源溫水、溫?zé)崴囊?水溫 25℃～60℃。水溫相對較高的,有蘭州、天水等地下熱礦水。水溫低的原因,主要是地下熱水成因?qū)俜腔鹕叫退?。其次有的地?zé)崽锞嗬渌囱a給地較近,地下熱水與逕流補給的冷水互相混合;有的是熱儲上部沒有較好的隔熱保溫蓋層,或熱儲層與上部含冷水層隔離不嚴;盆地傳導(dǎo)型地下溫水含水層的地?zé)崽荻鹊偷鹊取?/p>

2.5 地下溫?zé)崴酁槌袎核⒘髁看?/h3>

甘肅省已知地?zé)豳Y源溫?zé)崴牧髁枯^大(與陜西、北京、天津等地低溫地?zé)豳Y源溫?zé)崴髁?200～2 800m3/d相比)。同時,大多數(shù)溫?zé)崴@孔為承壓水,水頭高出地面,開采利用工藝流程較簡單。如平?jīng)鑫謇锒盏責(zé)岙惓？姿^高出地面30m,自流量達 9 573m3/d;天水溫家峽溫?zé)崴?水頭高出地面 40m,自流量為 3 600～4 000m3/d;河西走廊的武威、酒泉、敦煌盆地中的地?zé)岙惓？?多數(shù)為承壓水,水頭高出地面。酒泉漫水灘地?zé)岙惓？姿^高出地面 10.6 m,出水量342m3/d;敦煌孟家井地?zé)岙惓？姿^高出地面 1.22m,自流量 268 m3/d。總之.已知多數(shù)地?zé)豳Y源點水量較大,多為承壓自流水,開采利用工藝較簡單,應(yīng)為甘肅地?zé)豳Y源特征之一。

2.6 地?zé)崽镱愋洼^多

根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造特征、熱儲特征、水文地質(zhì)特征,結(jié)合地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查類型,甘肅地?zé)崽锟煞譃閹顢嗔褬?gòu)造花崗巖型、帶狀兼層狀混合型、盆地層狀型和巖溶型四類地?zé)崽铩?/p>

(1)帶狀斷裂構(gòu)造花崗巖型地?zé)崽?熱儲呈帶狀分布,嚴格受斷裂構(gòu)造控制,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,面積小,地表地?zé)犸@示明顯有溫泉。

(2)帶狀兼層狀混合型地?zé)崽?熱儲呈帶狀分布,受斷裂和巖層控制,彼此存在成生關(guān)系,地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,面積較小,地表地?zé)犸@示明顯有溫泉。

(3)盆地層狀地?zé)崽?含地?zé)岙惓?,熱儲呈層狀,分布面積廣,巖性和厚度穩(wěn)定或有規(guī)律的變化,地質(zhì)構(gòu)造簡單,地表地?zé)犸@示。

(4)巖溶型地?zé)崽?熱儲呈層狀,受石灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r碳酸鹽巖控制,巖性和厚度較穩(wěn)定,巖溶裂隙發(fā)育,形成地下通道,地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,地表地?zé)犸@示明顯有溫泉。

3 地?zé)豳Y源開發(fā)前景

為了有依據(jù)的開展專門性地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查,開發(fā)利用地?zé)豳Y源,現(xiàn)按照地質(zhì)斷裂構(gòu)造、溫泉成因、熱儲結(jié)構(gòu)特征、地?zé)徇h景儲量、水文地質(zhì)特征(水溫、流量、水質(zhì))、開發(fā)利用現(xiàn)狀和自然地理經(jīng)濟條件等因素,將甘肅城市地下熱水大致劃分三級遠景區(qū),以便有關(guān)城市考慮研究進行地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查和開發(fā)利用。

3.1 Ⅰ級地?zé)徇h景區(qū):

天水、蘭州、敦煌等地?zé)崽?溫泉)。該級區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育復(fù)雜、規(guī)模大、影響深,有利于地球深部熱源上升運移、深循環(huán)加熱和儲存,即有導(dǎo)熱和儲水構(gòu)造體系;熱儲結(jié)構(gòu)條件較好,埋藏淺(0～500 m);地下溫?zé)崴簇S富,流量大,水溫相對較高,水質(zhì)較好,含微量元素或弱放射性氡;靠近城鎮(zhèn)或旅游區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū),交通較方便;開采技術(shù)經(jīng)濟條件較好,多數(shù)已開采利用。

3.2 Ⅱ級地?zé)徇h景區(qū)

有平?jīng)?、酒泉、嘉峪關(guān)低溫地?zé)豳Y源溫水孔,為承壓高水頭,自流量大。水頭高出地面 30～80 m,開采工藝流程較簡單,地下溫?zé)崴簇S富,水質(zhì)較好,熱儲面積大,地質(zhì)構(gòu)造較簡單,位于城區(qū)及旅游區(qū),交通方便,已開采利用,但水溫低。還有河西走廊武威、酒泉、敦煌盆地地?zé)岙惓^(qū),熱儲面積大,埋藏較淺,地下溫水水源豐富,流量較大,多為承壓水,水質(zhì)較好,距城鎮(zhèn)或游區(qū)較近,交通較方便,但水溫低。

3.3 Ⅲ級地?zé)徇h景區(qū)

慶陽董志塬鄂爾多斯盆地地?zé)岙惓^(qū),具有一定的有利于地下溫?zé)崴傻牡刭|(zhì)條件,熱儲面積大,地下溫?zé)崴摧^豐富,水量較大,但水溫低,埋藏深。白銀、定西、臨夏等中新生代盆地地?zé)岙惓^(qū),可進行勘查工作。

4 城市地下熱水合理利用與保護建議

(1)根據(jù)地?zé)豳Y源特征、分布規(guī)律和遠景區(qū)劃,有關(guān)城市應(yīng)積極研究進行專門性地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查和開發(fā)利用。

(2)在地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查時,應(yīng)遵照國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》GB11615—89規(guī)定進行。充分采用新技術(shù)、新方法。必須嚴格遵循地?zé)峥碧?、開發(fā)的原則。鉆探工程布置和孔數(shù)、孔距,應(yīng)按地?zé)崽锟辈轭愋秃鸵?guī)模,以滿足相應(yīng)地質(zhì)勘查階段的要求。同時,應(yīng)當先疏后密,統(tǒng)籌兼顧,探采結(jié)合,注意地方開采生產(chǎn)工藝的需要,如鉆孔結(jié)構(gòu)、孔斜、水溫、水量、水質(zhì)、地下溫?zé)崴畬优c冷水層之間的封閉隔離等問題。

(3)應(yīng)采取勘探與研究相結(jié)合的思路,應(yīng)著重研究斷裂構(gòu)造特征、熱儲構(gòu)造配套組合關(guān)系的分布規(guī)律,對地?zé)崽?含溫泉及地?zé)岙惓?的地層、構(gòu)造、巖漿巖與地?zé)岬年P(guān)系,對熱儲、蓋層、導(dǎo)水和控?zé)針?gòu)造及地?zé)崽锘虻責(zé)岙惓５姆秶?對地?zé)崃黧w的化學(xué)成分,熱儲概念模型,以及地?zé)醿α?D+E級)等進行調(diào)查研究。

(4)要注意地?zé)崽?溫泉)的環(huán)境保護。防止泉水和地下溫?zé)崴廴尽⑺|(zhì)惡化是保護地?zé)豳Y源的一個重要方面。如農(nóng)藥、化肥、污水農(nóng)田灌溉等,通過地表水滲透地下,造成地下溫?zé)崴廴尽Ｍ瑫r,還應(yīng)研究地?zé)崃黧w中含一些高濃度有害組分對環(huán)境和大氣可能產(chǎn)生的污染,評估地?zé)衢_發(fā)的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)

(5)地?zé)衢_發(fā)應(yīng)嚴防產(chǎn)生次生環(huán)境地質(zhì)問題,嚴格做到資源開發(fā)與環(huán)境保護相結(jié)合。避免地?zé)衢_發(fā)引發(fā)新的環(huán)境地質(zhì)問題,產(chǎn)生負面效應(yīng)。

(6)地下熱礦水資源開發(fā)應(yīng)做到統(tǒng)一規(guī)劃,開源節(jié)流,綜合利用。防止濫采導(dǎo)致地?zé)豳Y源的破壞或枯竭。

(7)開發(fā)利用地?zé)豳Y源與當?shù)亟?jīng)濟開發(fā)、旅游資源開發(fā)相結(jié)合。部分地?zé)豳Y源處于旅游區(qū)或值得研究開發(fā)利用的旅游區(qū)。如平?jīng)龅責(zé)豳Y源應(yīng)結(jié)合“道家第一名山”～崆峒山旅游圣地,統(tǒng)一規(guī)劃,開發(fā)利用。天水溫家峽溫泉,處于麥積山著名的風(fēng)景旅游區(qū),應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃,加強開發(fā)利用該地?zé)豳Y源。敦煌有近二千年歷史的莫高窟,不僅是我國西北旅游觀光圣地也是世界現(xiàn)存最大的佛教藝術(shù)寶庫之一,故而應(yīng)積極研究在敦煌開發(fā)地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查,尋找地下溫?zé)崴?為發(fā)展敦煌旅游事業(yè)和經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

(8)地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查和開發(fā)利用、設(shè)計、施工等,應(yīng)聘請有資質(zhì)的單位進行,規(guī)避開發(fā)的經(jīng)濟風(fēng)險。

[1]甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院.甘肅省主要城市環(huán)境地質(zhì)問題調(diào)查與評價研究報告(內(nèi)部資料).2007.12

[2]甘肅省地礦質(zhì)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院.甘肅省天水市中灘地下熱水勘查報告(內(nèi)部資料).2004

[3]甘肅省地礦局第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊.甘肅省天水市溫家峽地下熱水普查報告(內(nèi)部資料).1988年

[4]甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院.蘭州市城區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)查評價報告.(內(nèi)部資料).2009.4

[5]甘肅地質(zhì)工程勘察院.甘肅省白銀市平川區(qū)紅沙浪地下熱礦水資源綜合評價報告(內(nèi)部資料).2004.2

[6]中國地質(zhì)礦產(chǎn)經(jīng)濟學(xué)會環(huán)境經(jīng)濟專業(yè)委員會.地質(zhì)環(huán)境經(jīng)濟論文集(第三輯).中國大地出版社.北京.2007.8

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1004-1184(2011)01-0054-04

2010-09-28

周斌(1975-),男,甘肅山丹人,工程師,主要從事水工環(huán)方面的地質(zhì)調(diào)查與研究工作。