承德市隆化縣地區(qū)有較好的的地?zé)衢_(kāi)發(fā)前景,利用地?zé)崛〈藗鹘y(tǒng)的煤炭取暖加溫,不僅節(jié)約大量的煤炭能源,而且還減少了廢氣、煙塵的排放,避免了對(duì)大氣環(huán)境的污染,有利于環(huán)保,同時(shí)還發(fā)展了度假休閑旅游,帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,社會(huì)效益和環(huán)境效益也很顯著。
一、區(qū)域地質(zhì)背景
從內(nèi)蒙地軸的發(fā)展史來(lái)看,兩家-錦山斷裂(F2)形成較早,在各個(gè)地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)期都有活動(dòng),尤其燕山運(yùn)動(dòng)期更為強(qiáng)烈。當(dāng)燕山運(yùn)動(dòng)早期花崗巖侵入(γ52-1)之后,內(nèi)蒙地軸受到南北向擠壓力影響強(qiáng)烈,沿花崗巖與片麻巖的接觸線形成東西向的沉降帶。該帶在發(fā)展中接受燕山中期火山碎屑物質(zhì)堆積,堆積厚度大于200m,將兩家-錦山斷裂一部分覆蓋其下,燕山晚期又有規(guī)模不等的巖漿侵入活動(dòng),未達(dá)地表的巖漿存在于地殼深處,從而成為地?zé)崴疅嵩?,地下水通過(guò)熱源加熱,然后沿?cái)嗔褞ч_(kāi)啟處向上運(yùn)移,成為現(xiàn)代沿?cái)嗔汛嬖谟诮佑|帶上的帶狀地?zé)崽铩?/p>
二、區(qū)域地質(zhì)概況
1、地層
區(qū)域內(nèi)出露的地層有太古界的單塔子群白廟組(Arb)片麻巖系,中生界白堊系大北溝組(K1d)火山巖系,新生界第四系(Q)松散堆積層覆蓋于各老地層和火成巖之上,呈不整合接觸關(guān)系。現(xiàn)由老至新敘述如下:
(1)太古界單塔子群白廟組(Arb)。其巖性為斜長(zhǎng)角閃片麻巖,黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖,以及條帶狀混合巖,混合花崗巖等。地層厚度大于2000m。
(2)中生界白堊系大北溝組(K1d)。其巖性為上部是灰紫色、灰色致密塊狀、氣孔狀安山巖夾火山角礫巖,下部為灰綠色、灰紫色凝灰?guī)r,凝灰質(zhì)礫巖,凝灰質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)頁(yè)巖。厚度229m—608m。
(3)第四系(Q)。沿茅溝河河谷及其支谷中,分布著上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)地層,一般厚度3-15m。
①上更新統(tǒng)(Q3dl+pl):沿山麓斜坡,即Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地上普遍分布上更新統(tǒng)地層。其下部主要為洪積而成的砂、礫、塊碎石,分選性差,最大直徑約2m,厚3—10m。上部主要為沖洪積、洪坡積、風(fēng)積的紅褐色、黃褐色的粉質(zhì)粘土層,厚3—7m,局部含有碎石和砂卵礫石透鏡體,偶見(jiàn)姜石。②全新統(tǒng)(Q4al+pl):主要分布于茅溝河河谷及其支溝谷中,主要為沖洪積層。巖性主要為上部是一層厚約0.5—2.0m的砂質(zhì)粉土,下部為卵礫石、漂石層,分選性差,磨圓度較好。漂石最大直徑可達(dá)0.7m,層厚4—15m。
2、巖漿巖
本區(qū)的巖漿巖活動(dòng)比較強(qiáng)烈,現(xiàn)對(duì)侵入巖和噴出巖分別敘述如下:
①侵入巖:主要為燕山早期花崗巖(γ52),分布在地?zé)崽锏臇|部,南部和西南部。其次還有花崗斑巖(γπ52)、正長(zhǎng)巖(ξ)等。②噴出巖:主要為白堊系大北溝組(K1d)的酸性火山巖,分布在地?zé)崽锏谋辈亢湍喜浚娣e較大,普遍覆蓋于燕山中早期花崗巖和古老變質(zhì)巖層之上。
根據(jù)巖性和巖相特征以及地球物理勘探資料推測(cè),侵入巖和噴出巖為同源異象相,為多次巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,地殼深處有較大規(guī)模的巖體存在。
3、區(qū)域構(gòu)造
區(qū)域地?zé)針?gòu)造處于內(nèi)蒙地軸(Ⅱ1)南側(cè),圍場(chǎng)拱斷束(Ⅲ23)中喀喇沁臺(tái)穹(Ⅳ28)西南偶,地處豐寧-隆化斷裂帶北側(cè),兩家-錦山北北東向斷裂帶上??辈閰^(qū)范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造按其展布方向主要有以下幾組:
(1)南北向構(gòu)造:主要為兩家—錦山斷裂。由于其生成較早,活動(dòng)歷史較早,性質(zhì)多變,破碎帶較寬(地面可見(jiàn)寬20—50余米),時(shí)呈擠壓緊密狀態(tài),時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài),且受其牽引影響,在兩側(cè)形成北西向、北北西向、北東向斷裂,這些斷裂均為小規(guī)模斷裂,與地下熱水的出露有著直接關(guān)系。同時(shí)兩家—錦山斷裂受七老圖山脈隆起影響,被擠壓,斷距加大,沉降更深。
(2)東西向構(gòu)造:主要有1條F1斷層,走向近東西向,長(zhǎng)約20km,東至四道營(yíng),西至石虎溝,為隱伏斷層。該斷層為擠壓破碎帶。
4、區(qū)域水文地質(zhì)概況
本區(qū)地下水以含水介質(zhì)可分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。
(1)第四系孔隙水 第四系孔隙潛水分布于低洼的山間溝谷地帶,與第四系分布相一致,含水層巖性單一,主要賦存于第四系松散砂礫石層中,含水層厚度分布不均,大小取決于山間溝谷的寬度,并受基巖起伏情況的控制。
(2)基巖裂隙水 基巖裂隙水主要附屬于變質(zhì)片麻巖風(fēng)化裂隙帶和深部構(gòu)造裂隙帶中,以其埋藏類型又可分為潛水和承壓水?;鶐r裂隙潛水主要賦存于淺部基巖風(fēng)化裂隙帶中,與第四系松散巖類孔隙水水力聯(lián)系密切且均為常溫水。構(gòu)造裂隙承壓水賦存于構(gòu)造破碎帶中,受斷層構(gòu)造控制,其發(fā)育的深度和寬度取決于構(gòu)造破碎帶的深度和寬度,受構(gòu)造控制?;鶐r裂隙水的富水性取決于裂隙的發(fā)育程度、裂隙間的聯(lián)通性及側(cè)向補(bǔ)給強(qiáng)度。
三、工作方法
進(jìn)行地?zé)衢_(kāi)發(fā),首先要進(jìn)行前期準(zhǔn)備,具體工作方法如下:
1、區(qū)域地質(zhì)填圖 在收集前人資料的前提下,重點(diǎn)對(duì)控制地?zé)岙惓5闹黧w構(gòu)造、熱水源補(bǔ)給邊界等進(jìn)行了重點(diǎn)調(diào)查,確定其補(bǔ)給關(guān)系。
2、熱田地質(zhì)填圖 地質(zhì)填圖以穿越法為主,重點(diǎn)地層界線及構(gòu)造配合以追索法。定點(diǎn)用GPS結(jié)合地物確定位置;對(duì)井、泉、淺井等工程點(diǎn)及重要構(gòu)造點(diǎn),用GPS實(shí)測(cè)來(lái)保證質(zhì)量精度。重點(diǎn)查明地?zé)岙惓^(qū)分布、擴(kuò)散、影響范圍、熱水補(bǔ)給源等;對(duì)地層則基本查明其接觸關(guān)系、巖性特征等;對(duì)斷裂構(gòu)造的展布特征進(jìn)行研究,大致查清其對(duì)熱水補(bǔ)給關(guān)系。
3、地溫調(diào)查 選擇地?zé)峋?、農(nóng)用井、鉆孔進(jìn)行了水溫測(cè)量,測(cè)量時(shí)在井口用熱敏溫度計(jì)直接量測(cè)水溫??梢圆捎玫氖侄斡校簻\坑。用水銀緩變溫度計(jì)對(duì)淺坑的0.5m和1m處的地溫進(jìn)行了測(cè)量。采用GPS對(duì)觀測(cè)井和淺坑進(jìn)行了坐標(biāo)定位。
4、地質(zhì)測(cè)量 勘查工作可以采用的地形圖測(cè)圖。比例尺可以采用1:25000或1:10000,采用國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng),采用經(jīng)緯儀視距測(cè)量法測(cè)量,區(qū)內(nèi)主要的水文點(diǎn)、地質(zhì)點(diǎn)采用GPS測(cè)得。
5、地球物理勘探 采用可控源音頻大地電磁測(cè)深法(CSAMT),能夠結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及物探資料,對(duì)地?zé)崽锏臒醿?chǔ)結(jié)構(gòu),形成環(huán)境以及溫泉的補(bǔ)給和熱儲(chǔ)層深度進(jìn)行解釋和推斷。
6、鉆探 地?zé)峥辈樾韪鶕?jù)實(shí)際野外情況,布置相應(yīng)的工作。在鉆探施工過(guò)程中嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范執(zhí)行。要有專業(yè)地質(zhì)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)編錄、分層,原始記錄準(zhǔn)確、及時(shí)、清楚。
7、抽水試驗(yàn) 抽水試驗(yàn)盡量因地制宜,對(duì)發(fā)現(xiàn)口進(jìn)行試驗(yàn)。按照規(guī)范對(duì)出口處作穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得地?zé)峥诘某鏊俊?/p>
8、水化學(xué)分析 找有資質(zhì)的正規(guī)單位進(jìn)行水質(zhì)分析。
9、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 對(duì)地下水長(zhǎng)期觀測(cè),監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)變化采用側(cè)線、電測(cè)水位計(jì)測(cè)量水位,采用熱敏溫度計(jì)測(cè)量水溫。
四、地?zé)崽镩_(kāi)發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
1、經(jīng)濟(jì)效益 利用地?zé)釒?dòng)承德旅游已成為重要方向,接待旅游團(tuán)體。洗浴、游泳等。直接利用熱水節(jié)省的燃煤,冬天可以節(jié)約供暖費(fèi)用,利用地?zé)釒?dòng)旅游所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。
2、環(huán)境與社會(huì)效益 利用地?zé)崛〈藗鹘y(tǒng)的煤炭取暖加溫,不僅節(jié)約大量的煤炭能源,而且還減少了廢氣、煙塵的排放,避免了對(duì)大氣環(huán)境的污染,有利于環(huán)保,同時(shí)還發(fā)展了度假休閑旅游,帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。社會(huì)效益和環(huán)境效益也很顯著。
五、地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)中的環(huán)境保護(hù)建議
1、廢棄熱水的排放必須遵守《水污染防治法》地下熱水排放標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定,做到達(dá)標(biāo)排放。
2、凡因地?zé)衢_(kāi)采造成環(huán)境污染或地面沉降的地區(qū),地質(zhì)礦產(chǎn)主管部門有權(quán)責(zé)成開(kāi)采單位和個(gè)人采取有效措施積極治理,否則停止其開(kāi)采;
3、凡符合回灌條件的地區(qū)均應(yīng)進(jìn)行回灌。
4、全面實(shí)施礦山環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度。