廣東陽江新洲地熱田地熱資源特征及其開發(fā)利用建議

王 雙

(廣東省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)一大隊，廣東湛江524049)

廣東省陽江市新洲地熱田位于陽東縣新洲北西4km，北距陽江溫泉茶場20 km(溫泉茶場至陽江縣城30 km)，距雞山農(nóng)場3.5 km，東南距新洲4 km，距東平26 km。由溫泉茶場至新洲，有簡便公路可通地熱田，交通較為方便。

本區(qū)地處亞熱帶，氣候溫和，雨量充沛。夏季多雨，日照時間長，年平均氣溫 22.5℃，最高氣溫 35.7℃，最低氣溫2℃，年平均降雨量2 383.2 mm，降雨不均，其中4～9月為雨季，降雨量占年降雨量的86%。年平均蒸發(fā)量為1 506.3 mm。每年7～9月常有臺風，平均每年2.9次，風力一般7～9級，最大風力10級，風向以北東為主，次為南西。

1 地熱地質(zhì)特征

1.1 巖性、構造特征

出露主要巖性為燕山二期花崗巖，位于新洲巖體的北西緣、地熱田以南，在其北僅有零星出露?；◢弾r體與八村群混合巖體呈明顯的侵入關系，但接觸變質(zhì)反應微弱。

地熱田處于恩、開深大斷裂的南西側(cè)，陽江—廣州—從化深大斷裂的南段東側(cè)，臺陽山字型構造前弧西緣，構造甚為復雜，它受多個構造控制。其中以北東向斷裂最發(fā)育，斷裂的數(shù)量最多，且規(guī)模較大，延伸2～5 km，寬5～10 m不等。在地熱田內(nèi)，該組斷裂呈多字型排列。沿斷裂破碎帶普遍有角礫巖、糜棱巖、超糜棱巖、石英脈、壓碎花崗巖及蝕變花崗巖分布。沿斷裂有明顯的擦痕，有些擦痕具一定的延伸方向。北東向斷裂很可能是熱水的運移通道。

1.2 熱源

本區(qū)在晚近時期有著強烈的新構造運動，熱田為地震活動頻繁，最近時期仍有較強的地震，表明熱田深處繼承性水熱活動仍在進行著。

目前熱田井內(nèi)最高水溫為104℃，井口最高水溫為101℃，其深處溫度尚難估計。地下熱水熱源機制不外乎有兩種:一是地下水深循環(huán)獲得地球內(nèi)部熱量，即地溫梯度加熱;二是淺層未冷凝侵入體的傳導加熱作用。人們認為，高溫熱田的形成有其特定模式，在地殼淺部必須有未冷凝侵入體，它一般埋藏7～15 km深，溫度600℃～900℃。新洲熱田水化學類型為氯化鈉型，礦化度2～3 g/L，2、3、5號孔均見到巖脈，熱田深部可能有近期巖漿侵入體，構成熱田水熱活動的熱源。因此，淺層未冷凝侵入體的傳導加熱作用是產(chǎn)生本地熱田熱源的主要因素。

1.3 熱儲及蓋層

組成熱儲的巖性，是燕山期中粗粒黑云母花崗巖、中粒斑狀黑云母花崗巖。由于水熱活動的結果，使熱水中易于蝕變的礦物，如長石、黑云母及角閃石等蝕變?yōu)楦邘X土、綠泥石及綠簾石等。同時熱水對于蝕變礦物的進一步作用蝕變礦物溶濾沖刷后被熱水帶走，形成大小不等的蝕坑，增加了熱儲巖石的儲水空間。它不但起了膠結封閉的作用，同時也擴充熱儲巖石的儲水空間。

上部有一蓋層，一個含水層和下部有巖漿侵入體。熱田上覆蓋層為第四系淤泥、泥炭土、亞粘土，厚0.20～＞11.84 m，從總的趨勢而言，從東到西第四系厚度由厚變薄，在西部81號泉基巖直接裸露地表。蓋層不夠理想。

2 熱能計算

地熱田共施工5個中深孔，以ZK3、ZK5兩孔水量大、溫度高、分別在地熱田東、西兩邊，在正式開采前對 ZK3、ZK5進行了多孔抽水試驗，當兩孔互阻抽水時，ZK2孔斷流，降至水位0.08米，ZK4孔斷流，斷流后水位降至0.065 m，ZK1孔流量只有0.203 L/s;熱泉除了33號泉甚少流量外，其余各泉均斷流，故計算時選取ZK3、ZK5兩孔作為開采孔。經(jīng)抽水試驗計算，干擾情況下兩孔自流量為1959 m3/d，有一個水文年的動態(tài)資料;干擾情況下推算兩孔涌水量為4 559 m3/d。

ZK3孔抽水時溫度98℃，ZK5孔溫度為79℃，二者混合時，取其加權平均值t=92℃。

以可采水量4 559 m3/d，加權平均水溫為92.0℃，按我國《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB/T 11615—2010)的有關要求，地熱田熱能可采用下列公式計算:

計算公式:Wt=4.186 8Q(t-t0)

式中:Wt為熱功率，單位為千瓦(KW);Q為地熱流體可采量，單位為升每秒(L/s);t為地熱流體溫度，單位為攝氏度(℃)，在此取值為92℃;t0為當?shù)啬昶骄鶜鉁?，單位為攝氏度(℃)，在此取值為22℃;

根據(jù)上述公式及相關參數(shù)，計算得出本地熱田的熱功率Wt為15 465.62 KW。根據(jù)我國《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB/T 11615—2010)的地熱田規(guī)模分級標準，本地熱田屬中型規(guī)模地熱田(標準:10 MW＜Wt＜50 MW為中型地熱田)。

3 熱水水質(zhì)特征

按照國家標準(GB/T11615—2010)中有關理療熱礦水水質(zhì)標準進行評價。據(jù)水質(zhì)檢測結果，熱礦水水質(zhì)具下列特征:

(1)熱礦水在形成過程中經(jīng)深循環(huán)運移，溶解了大量各種各樣的礦物質(zhì)，可溶性總固體達1 852～3 426.71 mg/L。除含有豐富的等常量離子外，尚有鋰、鍶、溴、碘、鋅、鐵、錳、鉻、氟、硼、砷、鐳、氡等微量元素或特殊組分。

(2)熱礦水中陰離子以Cl-為主，陽離子以Na+為主，水化學類型為Cl-Na型，口感具咸味。

(3)按國標GB/T11615-2010所附理療熱礦泉水水質(zhì)標準所列的14項水質(zhì)指標中，其中氟、偏硅酸和氡已分別達到了命名氟水、硅水和氡水的質(zhì)量濃度要求。另外溴、鋰2項，已達到礦水濃度指標。還有偏硼酸一項，未達到礦水濃度，但已完全達到了有醫(yī)療價值的濃度。

(4)熱礦水井口水溫為80℃～101℃，已達到了醫(yī)療礦泉水水質(zhì)標準規(guī)定≥34℃的要求。

綜上所述，新洲地熱田熱礦水可命名為醫(yī)療用弱放射性含氟、偏硅酸的氯化鈉型咸熱水。

表1 新洲熱礦水水質(zhì)與理療熱礦水水質(zhì)標準對照表 mg/L

4 開發(fā)利用建議

新洲地熱田是廣東省目前溫度較高，水量較大的地熱田之一，有著良好的開發(fā)利用前景。

4.1 工農(nóng)業(yè)方面的利用

利用地熱烘干、催芽?？梢虻刂埔耍娓刹枞~、劍麻、谷物。利用地熱催芽時間可縮短一半，而且節(jié)省燃料和勞動力，操作簡單，管理方便，烘干后的谷物沒有其他味道，不會烘焦，色正。催芽后的種子在大田里生長情況良好。還可利用地下熱水養(yǎng)殖水生飼料，地下熱水對水生作物的生長、繁殖、越冬提供了有利條件?？衫玫叵聼崴B(yǎng)殖水浮蓮、紅萍、水葫蘆、水花生等，既是飼料也是很好的綠肥，用地下熱水養(yǎng)殖水浮蓮不但可以保苗過冬，而且生長快，經(jīng)濟效益大。

4.2 副業(yè)方面的利用

養(yǎng)殖非洲鯽魚、鰻魚。利用地下熱水養(yǎng)殖非洲鯽魚使其安全越冬，近幾年發(fā)展甚快，全國有14個省市在養(yǎng)殖。非洲鯽魚具有生長快、繁殖力強、耗氧小、食性廣、對環(huán)境適應力強，能在淡水和海水中生長繁殖，產(chǎn)量高、魚刺少，肉味鮮美等優(yōu)點，是當前池塘、高密度溫流水及網(wǎng)箱養(yǎng)殖的好品種。但其缺點是不耐寒，一般適宜溫度為16℃～35℃，11℃以下就要死亡。利用地下熱水養(yǎng)殖非洲鯽魚，不僅能使其安全越冬，還可以孵化繁殖，成本低、收效快、管理方便。此外還可以養(yǎng)殖鰻魚、蝦、家魚等。

4.3 保健醫(yī)療

由于地下熱礦水中含有特殊的化學、氣體成分，對人體能產(chǎn)生一定的醫(yī)療作用。新洲熱礦水屬放射性“氡泉”，為中等放射性水，具有良好的醫(yī)療作用。氡是鐳在蛻變過程中產(chǎn)生的一種弱放射性氣體。氡不和其他元素化合，可溶于水和脂類，水溫越高，溶解度越低，而且容易從水里溢出消散于空中。

各國氡泉療養(yǎng)院多著重治療，主要有如下療效:

1)對心血管的作用。氡從皮膚透入血液內(nèi)能擴張血管，加速血液循環(huán)，增大心臟每搏排出量，使脈搏變慢，血壓下降，因而能改變血液循環(huán)的系統(tǒng)功能。氡浴可使心臟過速變慢，或者心動過慢加速;也可使高血壓病降低血壓，或低血壓病升高血壓，故認為氡對心率和血壓都有調(diào)整的作用。

2)對神經(jīng)系統(tǒng)的作用。氡和它的蛻變成產(chǎn)物放出的射線，對神經(jīng)有敏感性。進入體內(nèi)的氡，是透入神經(jīng)髓鞘內(nèi)起作用的，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動，先行抑制然后使神經(jīng)功能恢復平衡狀態(tài)，故有鎮(zhèn)靜、止痛和脫敏的作用。

3)對代謝和內(nèi)分泌的作用。能促進碳水化合物、脂肪和氮的代謝過程，特別是對糖尿病能減少血糖和尿糖量，并有利尿和排除尿酸的作用。對內(nèi)分泌功能，尤其是對生殖腺有良好的影響。

4)對運動系統(tǒng)的作用。由于溫熱的氡水浴能改善血液循環(huán)，故能治多種慢性系統(tǒng)疾病。

此外，氡泉有如下禁忌癥:

晚期高血壓病，重癥動脈硬化，心腎功能代謝不全，惡性腫瘤，各種出血傾向者忌用。據(jù)調(diào)查，新洲熱礦水對皮膚病、關節(jié)炎有良好的療效。新洲熱礦水沒有經(jīng)過臨床實踐檢驗，到底其療效如何，有待今后臨床實踐證明。

4.4 預測地震

利用地下熱水動態(tài)預測地震，采用的方法是觀測熱水中所含的氟、亞硝酸根、放射性氡含量的變化。我省目前對放射性氡及水溫進行了系統(tǒng)的觀測，發(fā)現(xiàn)地下熱水中放射性氡含量的變化和地震有密切的關系，每當?shù)卣鸢l(fā)生前二至三天，有的四至五天，氡的含量明顯增加，在曲線上突然出現(xiàn)高峰，這對準確預測地震有很大意義。

4.5 發(fā)展旅游業(yè)

新洲地熱田南有東平漁港，北有東湖水庫。這里環(huán)境清幽，稻谷飄香，詩意無窮，若把此三處練成一體，是發(fā)展旅游業(yè)甚為理想的地方。

新洲地熱田位置稍偏，但溫度高、水量大、熱礦水屬放射性“氡泉”，這里群山懷抱、環(huán)境優(yōu)美、山清水秀，是建立養(yǎng)魚、醫(yī)療、科研、旅游綜合基地較為理想的地方，是我省唯一有硅華沉淀的地方，是一個很有希望的地熱田，它蘊藏著較豐富的地下熱能，但目前該熱礦水資源未能充分開發(fā)利用，非常惋惜。

［1］廣東省陽江縣新洲地熱田初步勘探報告.廣東省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)一大隊.1984.12.

［2］廣東省陽江市新洲地熱田地熱資源儲量核查報告.廣東省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)一大隊.2012.6.

［3］汪名鵬.洪澤縣老子山地熱資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用前景分析.地下水.2008.

［4］林水通.廈門杏林灣地熱資源特征及其開發(fā)利用前景分析.福建地質(zhì).2008.

［5］龔慶紅.長春市雁鳴湖熱礦泉水形成機制及開發(fā)利用初步探討.吉林地質(zhì).2004.

［6］GB/T 11615-2010.中華人民共和國國家標準——地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范.