江西省玉龍地區(qū)地熱地質特征與地熱資源評價研究

梅惠呈

（江西省地質礦產勘查開發(fā)局九一五地質大隊，江西 南昌 330001）

江西省玉龍地區(qū)地熱地質特征與地熱資源評價研究

梅惠呈

（江西省地質礦產勘查開發(fā)局九一五地質大隊，江西 南昌 330001）

研究區(qū)地處九嶺隆起帶南緣的揚子地塊與華南板塊相互碰撞縫合線附近，幾經多期構造活動疊加、破壞、巖漿活動強烈，斷裂構造錯綜復雜，而且新構造活動仍然頻繁強烈。對研究區(qū)地熱地質特征進行詳細分析，進而對地熱資源進行評價研究。

江西?。挥颀埖貐^(qū)；地熱地質特征；地熱資源評價

1 地層特征

薊縣系安樂林組（Jxa）為一套淺灰、淺灰綠，變余薄—中層狀凝灰質砂巖、板巖類淺變質巖。主要巖性有凝灰質變余細砂巖、絹云母千枚巖、凝灰質絹云母千枚巖及變余細砂巖，質較硬脆，節(jié)理發(fā)育。

薊縣系修水組（Jxx）以黃綠、灰、灰黑色凝灰質板巖為主，夾粉砂質板巖、細屑沉凝灰?guī)r，底部為凝灰質石英礫巖。

2 構造特征

研究區(qū)位于洞庭—鄱陽東西向構造帶中段南部，與九嶺—萬洋山北北東向隆起帶北段西側復合地區(qū)，主要發(fā)育東西向、北北東向和北東向構造。

1） 褶皺：研究區(qū)位于大型近東西向銅鼓—奉新復背斜北翼、龍門街—東頭嶺北西向倒轉背斜軸部，南翼為正常翼，北翼向南倒轉。區(qū)內小褶皺很發(fā)育，在安樂林組的變質巖中?？梢姷骄o密的不規(guī)則小褶曲，其軸向與區(qū)域構造線走向方向基本一致。

2） 斷裂：a北東向斷裂（F1、F2）：研究區(qū)位于北北東向銅鼓-修水左行剪切沖斷帶上，北東向排埠—雙江口斷裂在區(qū)內中東部通過。斷裂面走向南西—北東，傾向南東，傾角74（o）～78（o）。F1斷裂控制、制約了地熱水的發(fā)育，溫泉即出露于該斷裂構造破碎帶內，水溫62 ℃，是控制地熱溫泉資源的主要構造。F2岀露于新屋里村北西部，表現(xiàn)為地層破碎。b北北西向斷裂（F3）：斷裂走向北北西向，見擠壓影響帶，帶寬1～5 m，擠壓片理發(fā)育，破碎巖石中石英脈常見，稍大裂隙呈帶狀出現(xiàn)，裂面呈舒緩波狀。該斷裂在熱水區(qū)的北西部，向南東延伸與F1斷裂相交。

3） 裂隙發(fā)育特征：與大構造形跡伴生的節(jié)理裂隙甚為發(fā)育。按產狀歸納，最發(fā)育的和比較發(fā)育的各有3組。在不同時期、不同方向的應力影響下，熱水區(qū)中部，節(jié)理特別發(fā)育，交織出現(xiàn)，破壞了巖石的完整性，有利于地下水活動。

3 水文地質特征

九嶺山脈處于長期隆起地塊，水文地質條件較為簡單，區(qū)內地下水類型主要為基巖裂隙水。

1） 風化網狀裂隙水：地下水賦存于花崗巖變質巖風化帶裂隙之中，就近接受大氣降水補給，就近排泄，在坡腳地帶往往形成沼澤濕地，富水性中等，泉流量0.1 ～ 1 L/s。

2） 構造裂隙水：地下水賦存于基巖斷裂帶裂隙之中，水量貧乏，泉流量0.1 L/s左右，補給來源主要為大氣降水，多以上升泉形式出露，水溫一般18 ℃左右。

4 地熱水形成機理及運移特征研究

幾經多期構造活動且新構造活動仍然頻繁強烈，為地熱水的形成提供了充足的熱能，同時斷裂帶裂隙發(fā)育，巖石破碎又為地下水儲存提供了場所。以地下水為載體，通過熱傳導、熱對流的方式，吸收巖石骨架中的熱能（熱巖）升溫，形成熱水儲存。

在地下熱力場中各處溫度、水的比重不盡相同，地下水從周邊往熱中心區(qū)匯流，產生垂向水溫差異，引起壓力變化，熱水由高壓區(qū)往低壓區(qū)運移，造成以水位坡向與流向相反的反常式深循環(huán)，不斷吸收熱巖中的熱能，保持熱力場的熱平衡。熱水比重小上移，冷水比重大下沉，在地形低洼處以溫泉（上升泉）的形式岀露排泄。以本區(qū)多年平均氣溫16.3 ℃，采用二氧化硅溫標計算熱儲溫度，推測地熱水的循環(huán)深度為：

式中：TSiO2為熱儲溫度（℃），SiO2為熱水中

SiO2含量（mg/L）。

以化驗結果 SiO2=109.92 mg/L代入，T = 1309/（ 5.19-lg SiO2）- 273.15 =142.54 ℃。以本區(qū)熱水溫度72 ℃，當?shù)啬昶骄鶜鉁?6.3 ℃，以增溫率7～8 ℃，推測當熱儲溫度達142.54 ℃時，本區(qū)地熱水循環(huán)深度為1400 m～1600 m左右。

5 熱水動態(tài)變化特征研究

據(jù)zk201、zk202、zk003及zk004孔靜水位埋深資料，各孔水位基本不變，由于循環(huán)深度大受氣象因素的影響不明顯見圖1。

圖1 地下熱水動態(tài)變化曲線

地熱水為承壓水，由于受地形條件控制，原溫泉出露點為溝谷低洼處溢出區(qū)，離泉點較近的zk201號孔靜水位埋深為0.80 m，靜水位埋深為0.80 m，由此可見該溫泉區(qū)地下熱水水位較穩(wěn)定。同時據(jù)zk201、zk004孔單孔、多孔、群孔抽水試驗，水位恢復速度一般停泵（抽）10 min后水位即可恢復、0.3～5.0 h可完全恢復，說明地下熱水滲流補給能力強、載熱流體聯(lián)通性好。根據(jù)對水溫、水位觀測資料，水溫常年在65～72 ℃，水位也較穩(wěn)定，水位標高穩(wěn)定在248.70～252.18 m。水質結果顯示各項組分變化幅度較小。

6 地熱水賦存研究

1） 斷裂構造對熱水的控制：研究區(qū)地處九嶺隆起構造帶，歷經多期地殼活動，早期的斷裂受后期構造活動作用，再次活動，形成錯綜復雜的斷裂系統(tǒng)。不同時期，不同序次的斷裂復合，更使巖石破碎，裂隙密集，形成含水較強，地下熱連通良好的地段，成為賦存熱水的熱儲層。玉龍溫泉為一上升泉群。泉眼多個，其排列呈“十”字型交叉而井井有序，足見玉龍溫泉與復合構造有明顯內在關聯(lián)。

2） 熱水的水溫，水量與斷裂帶裂隙發(fā)育程度息息相關：斷裂帶裂隙發(fā)育程度并不均勻，靠近斷裂帶裂隙發(fā)育強烈，成為強裂隙帶，遠離斷裂帶裂隙發(fā)育程度相對較弱，成為弱裂隙帶，巖石的破碎程度、熱巖溶蝕、富水性、連通性都有所減弱，所有賦存與強裂隙帶的熱水溫度高，水量大，反之，弱裂隙帶之中的熱水，水溫較低，水量較小。因此，熱儲便有主熱儲和次熱儲之分。

7 結 論

研究區(qū)熱水的形成主要受NE或NNE向斷裂控制，賦存與九嶺復式巖體內的斷裂帶或侵入巖體的接觸帶附近，熱儲為晉寧期富斜花崗巖及變質巖斷裂、裂隙系統(tǒng)，形成對流型構造斷裂帶脈狀中低溫熱水，熱水埋藏淺，易于開發(fā)。

［1］ 江西省地質礦產勘查開發(fā)局九一五地質大隊，江西省銅鼓縣玉龍地熱水可行性勘查報告［R］，2013，（7）： 10-11.

［2］ 梅惠呈，李忠社，蔡亮.江西修水縣輝煌地熱地質特征及成因分析［J］地質災害與環(huán)境保護，2013，（4）： 9-11.

［3］ 朱炳球，朱立新.地熱田地球化學勘查［M］，北京：地質出版社，1992，（7）：141-143.

Geothermal Geological Characteristics and Evaluation of Geothermal Resources in Jiangxi Yulong

MEI Huicheng
（Jiangxi Provincial Geology and Mineral Exploration and Development Bureau 915 Geological Brigade，Nanchang，Jiangxi 330001，China）

The study area is located in the southern margin of Jiuling uplift zone of Yangtze Block and South China plates collide near the suture. The study area of geothermal geological features in detail， and then for geothermal resource evaluation studies.

Jiangxi；Yulong region； Geothermal geological characteristics；Geothermal resources evaluation

P641.4+3

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.03.008

2016-08-14

梅惠呈（1987-），男 ，江西撫州人，地質工程師，研究方向：地質礦產和水文地質勘查工作，手機：15970426502 ，E-mail：584707180@qq.com.