貴陽市龍洞堡地區(qū)地?zé)崴Y源開發(fā)利用前景淺析

沈志平，王　鴻，吳　斌，付君宜

(1.貴州正業(yè)工程技術(shù)投資有限公司，貴州 貴陽 550005；2.貴州省巖溶地基工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550005)

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貴陽市龍洞堡地區(qū)地?zé)崴Y源開發(fā)利用前景淺析

沈志平1，2，王鴻1，2，吳斌1，2，付君宜1，2

(1.貴州正業(yè)工程技術(shù)投資有限公司，貴州 貴陽 550005；2.貴州省巖溶地基工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550005)

地?zé)崴且环N清潔、環(huán)保的資源，貴州省內(nèi)地?zé)崴囊延卸嗄觊_發(fā)歷史。研究區(qū)位于貴陽市地?zé)崴Y源尚未開發(fā)的區(qū)域，結(jié)合本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層條件、熱儲(chǔ)條件等方面對(duì)其進(jìn)行分析，結(jié)果表明本區(qū)第二熱儲(chǔ)單元為適宜開發(fā)的熱儲(chǔ)層，具備一定的地?zé)崴业V前景。

地?zé)豳Y源；龍洞堡；開發(fā)利用；低溫梯度

地?zé)崴且环N清潔、環(huán)保、可持續(xù)利用的資源。貴州省地?zé)崴Y源豐富，省內(nèi)擁有綏陽水晶溫泉、石阡溫泉、劍河溫泉等多處旅游景點(diǎn)，不僅環(huán)境優(yōu)雅，而且溫泉水還有一定的理療作用。

貴陽市地?zé)釡厝延卸嗄觊_發(fā)歷史，是貴州省地?zé)豳Y源主要的聚集區(qū)。市域內(nèi)就有12個(gè)較大規(guī)模的地?zé)崽锘虻責(zé)岙惓^(qū)，分布面積累計(jì)856 km2，可采資源儲(chǔ)量51 800 m3/d，還具有較大的開發(fā)潛力。地?zé)釡厝鳛橐环N時(shí)尚健康的休閑方式，已成為貴陽市著力大招的城市品牌。

1　區(qū)域地?zé)豳Y源

根據(jù)本省地質(zhì)特征和形成條件，地?zé)崴煞譃閮煞N基本類型：受深斷裂和背斜構(gòu)造控制的深循環(huán)地下熱水，及沉積盆地深埋型地下熱鹵水[1]。目前地?zé)岬拈_發(fā)主要集中在中西部沉積巖分布的區(qū)域，但依靠區(qū)域性斷裂，尤其是張性挽近活動(dòng)斷裂，在貴州東部的變質(zhì)巖區(qū)也具有較好的地?zé)崴Y源的形成條件[2]。

貴陽市地?zé)崴_發(fā)主要集中在烏當(dāng)區(qū)新添寨一帶。位于烏當(dāng)斷層南盤，主要依靠烏當(dāng)斷層斷距大、切割深等特點(diǎn)，采取蘊(yùn)藏于地下2 000多米深?yuàn)W陶系紅花園組(O1h)至寒武系婁山關(guān)群(1-2ls)—清虛洞組(1q)的白云巖及生物碎屑灰?guī)r中巖溶裂隙水、孔隙水。加之上覆多達(dá)600 m厚的奧陶系下統(tǒng)湄潭組(O1m)至志留系高寨田群(S2gz)泥質(zhì)巖層組成的保溫層，使得該區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)熱儲(chǔ)條件良好的熱儲(chǔ)構(gòu)造體系。烏當(dāng)斷層北盤也成功實(shí)施地?zé)峋豢?，則是以二疊系中統(tǒng)棲霞組(P2q)—茅口組(P2m)含水層作為目的層，烏當(dāng)斷層及其次級(jí)斷層為該熱儲(chǔ)層提供的熱源條件[3]。該片區(qū)多口地?zé)徙@井水量在600～800 m3/d，水溫在40℃～65℃。

在貴陽市周邊的紅楓湖片區(qū)及貴安新區(qū)片區(qū)也正在利用所在區(qū)域的地質(zhì)及構(gòu)造特點(diǎn)，成功實(shí)施了多處地?zé)峥辈榭?，水量均?00 m3/d，水溫在40℃以上。

圖1　區(qū)域構(gòu)造綱要圖

2　研究區(qū)地?zé)崽卣?/h2>

研究區(qū)位于貴陽市東南面，距離市區(qū)6 km。有機(jī)場(chǎng)路、見龍洞路等市政道路連通，交通便利。區(qū)內(nèi)大面積分布三疊系大冶組、安順組碳酸巖鹽地層，地貌形態(tài)主要為峰叢槽谷，溶蝕峰叢大多沿巖層走向延伸，巖溶谷地多與巖溶峰叢平行展布(見圖1)。

在研究區(qū)內(nèi)開展地?zé)峥辈楣ぷ鞅仨殢牡責(zé)崴患乃膫€(gè)條件進(jìn)行論證，即熱儲(chǔ)層、蓋層、導(dǎo)熱通道以及熱源，只有滿足四個(gè)條件才能組成良好的儲(chǔ)集構(gòu)造。

圖2　研究區(qū)剖面示意圖

2.1熱儲(chǔ)層、蓋層

根據(jù)不同的地質(zhì)年代地層巖性及組合特征，貴州省內(nèi)沉積地層可劃分為五個(gè)熱儲(chǔ)單元，見表1。

研究區(qū)內(nèi)主要出露三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)以及安順組(T1a)，五個(gè)熱儲(chǔ)單元中熱儲(chǔ)層地層在該區(qū)域內(nèi)均有沉積，且沉積厚度穩(wěn)定是良好的熱儲(chǔ)含水層。但第五熱儲(chǔ)單元與第三熱儲(chǔ)單元缺失保溫蓋層，不能形成有效的熱儲(chǔ)單元。第四熱儲(chǔ)單元中在本區(qū)內(nèi)僅有二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)出露，且厚度較薄，也不能形成良好的熱儲(chǔ)單元。結(jié)合相鄰區(qū)地?zé)衢_發(fā)的情況，第二熱儲(chǔ)層是本區(qū)內(nèi)適宜開發(fā)的熱儲(chǔ)單元(見圖2)。

2.2地溫溫度

第二熱儲(chǔ)單元中熱儲(chǔ)層埋深約在2 000 m以下，采用地溫梯度對(duì)其地?zé)崴M(jìn)行估算。研究區(qū)地溫梯度在1.65～2.0℃/100m，貴陽地區(qū)多年平均氣溫15.3℃，恒溫帶深度約30 m。采用公式1進(jìn)行計(jì)算。

T=(H-h)×δ%+t

(1)

式中：T為地?zé)釡囟?℃)；H為埋深深度(m)；h為恒溫帶深度(m)；δ為地溫梯度(℃/100m)；t為多年平均氣溫(℃)。計(jì)算得到地?zé)崴疁囟仍?7.8℃～54.7℃，適宜作為地?zé)崴拈_發(fā)。

2.3導(dǎo)熱通道

區(qū)域性的深大斷裂構(gòu)造能夠?yàn)闊醿?chǔ)層提供深部向上運(yùn)移熱水的通道。在研究區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)，永樂向斜北西翼與貴陽向斜東翼之間，次級(jí)褶皺烏當(dāng)背斜南傾末端與背陰巖背斜北傾末端之中間地帶，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造總體較簡(jiǎn)單。在本區(qū)西側(cè)發(fā)育有云關(guān)斷層，具有發(fā)育規(guī)模大、延伸遠(yuǎn)、切割深等特點(diǎn)，能夠?yàn)楸緟^(qū)地?zé)崴峁?dǎo)熱通道。

表1　貴州省熱儲(chǔ)單元?jiǎng)澐?/p>

2.4熱源

地?zé)崴臒嵩粗饕鹕阶饔没虻谒募o(jì)巖漿侵入活動(dòng)引起的放射性衰變熱，以及深大斷裂的熱傳導(dǎo)。研究區(qū)地質(zhì)時(shí)期內(nèi)未有巖漿入侵，缺乏放射性熱源的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，本區(qū)內(nèi)熱源主要來自斷層深大斷裂的熱傳導(dǎo)。

2.5水源

相關(guān)資料分析結(jié)果表明[5]，在該區(qū)域東側(cè)黃絲背斜的核部，以及大谷冰背斜核部均為寒武系碳酸鹽巖出露區(qū)，地下水可通過該區(qū)接收大氣降水的補(bǔ)給，并從東南方向西北方向徑流，在研究區(qū)北側(cè)的烏當(dāng)斷裂帶附近有出露。地下水經(jīng)過深循環(huán)得到了充分加熱，其礦化度也相對(duì)較高。

3　結(jié)語

研究區(qū)位于貴陽市地?zé)崴Y源尚未開發(fā)的區(qū)域，結(jié)合相鄰區(qū)域的開發(fā)情況及地質(zhì)資料，在本區(qū)內(nèi)可開采地?zé)崴? 000 m以下，第二熱儲(chǔ)單元可作為本區(qū)的開發(fā)目標(biāo)，但深井開采施工技術(shù)要求高、地質(zhì)條件較復(fù)雜，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，需要進(jìn)一步的勘察手段進(jìn)行論證。

[1]毛健全.貴州省地?zé)豳Y源特征、分布規(guī)律、開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展遠(yuǎn)景[C].中國西部地?zé)豳Y源開發(fā)戰(zhàn)略研究論文集.2001，29-36.

[2]段啟杉,宋小慶,孟凡濤，等.貴州東部變質(zhì)巖區(qū)地?zé)崴x存規(guī)律研究[J].地下水.2015,37(4):37-39.

[3]孟凡濤,楊元麗.貴陽地區(qū)中二疊統(tǒng)熱儲(chǔ)含水層地?zé)崴Y源淺析[J].地下水.2014,36(5):44-45.

[4]王中群,黃毅,鄭祿林，等.貴陽市烏當(dāng)背斜熱儲(chǔ)層的初步研究[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào).2008,4(28):305-307.

[5]趙璐,鄔立,羅湘贛.貴陽市烏當(dāng)區(qū)地?zé)崽锍梢蚣八|(zhì)特征分析[J].中國地質(zhì).2011,38(3):724-730.

Preliminary Analysis on Development and Utilization Prospect of Geothermal Water Resources in Longdongbao of Guiyang

SHEN Zhi-ping1，2，WANGHong1，2，WUBin，F(xiàn)UJun-yi1，2

(1.Guizhou Zhengye Engineering &Technology Investment Co., Ltd., Guiyang 55005, Guizhou；2.Guizhou Karst Foundation Engineering Research Center Guiyang 55005, Guizhou)

The Geothermal water is a kind of clean, environmental resource and has many years history in Guizhou Province, its studied area is located in the unexplored area in Guiyang, Combined with the geological structure, formation condition, hot-reserved condition and etc., the geothermal water is analyzed and the results show that the second heat storage unit is suitable for development of geothermal reservoir and also has a certain geothermal prospecting for searching mineral.

Geothermal water resource；Longdongbao；development and utilization and geothermal gradient

2016-03-14

沈志平(1960-)男，貴州貴陽人，研究員，主要從事巖土工程方面的技術(shù)和管理工作。

P314.1

A

1004-1184(2016)04-0064-02