銅陵市朱村地區(qū)水文地質(zhì)條件及地?zé)崽卣餮芯?/h1>
2018-06-20 05:45:36，，，，
地下水 2018年3期
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(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊(duì)，安徽 銅陵 244033)
地?zé)豳Y源是一種寶貴的天然資源，它集能源、熱源和水源為一體，可直接用于發(fā)電、取暖、洗浴、種植和養(yǎng)殖等行業(yè)，很早就被人們所關(guān)注，特別是在常規(guī)能源日益短缺的今天，其重要性不言而喻[1]。安徽省在地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用，特別是地?zé)岬刭|(zhì)條件研究方面也做了部分調(diào)查研究工作。研究認(rèn)為安徽省地?zé)岬男纬膳c斷陷盆地、斷塊隆起帶及深大斷裂帶等地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系密切，地?zé)犷?lèi)型主要為隆起山地對(duì)流型和沉積盆地兩大類(lèi)型，熱儲(chǔ)勘查類(lèi)型主要有層狀、帶狀、層狀兼帶狀三種類(lèi)型[2、3]；安徽省沿江地區(qū)屬中低溫地?zé)岬闹饕植紖^(qū)，地?zé)岱植寂c構(gòu)造關(guān)系密切，熱儲(chǔ)多是基巖裂隙、巖溶地層，熱水主要接受大氣降水補(bǔ)給[4、5]。銅陵市位于長(zhǎng)江南岸，在地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用了也進(jìn)行了一些嘗試，目前尚未取得有效突破。本研究結(jié)合實(shí)際工作開(kāi)展情況，就銅陵市朱村地區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件進(jìn)行了初步研究。
朱村地區(qū)位于銅陵市義安區(qū)順安鎮(zhèn)南側(cè)，行政區(qū)劃隸屬于安徽省銅陵市義安區(qū)順安鎮(zhèn)與天門(mén)鎮(zhèn)，距銅陵市市區(qū)12km，交通便捷，區(qū)位優(yōu)越。
1 地?zé)岬刭|(zhì)及水文地質(zhì)概況
1.1 地層與構(gòu)造
研究區(qū)地表及鉆孔揭露地層自下而上有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系和第四系，其中泥盆系中、下統(tǒng)缺失，僅發(fā)育上統(tǒng)五通組(D3w)，主要巖性以石英砂巖、粉砂巖為主；石炭系下統(tǒng)缺失，僅發(fā)育中統(tǒng)黃龍組(C2h)、上統(tǒng)船山組(C3c)，主要巖性以白云巖、石灰?guī)r為主；二疊系主要發(fā)育下統(tǒng)棲霞組(P1q)、孤峰組(P1g)，上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)、大隆組(P2d)。棲霞組主要巖性以灰?guī)r為主，孤峰組以頁(yè)巖為主，龍?zhí)督M以石英砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖為主，含煤二至三層，大隆組以硅質(zhì)巖、泥灰?guī)r為主；三疊系發(fā)育下統(tǒng)南陵湖組(T1n)、中統(tǒng)東馬鞍山組(T2d)和銅頭尖組(T2t)，其中南陵湖組與東馬鞍山組以灰?guī)r為主，銅頭尖組主要為粉砂巖；第三系主要分布大通群(R)厚層狀礫巖、砂礫巖；第四系主要以中更新統(tǒng)與全新統(tǒng)粘土、粉質(zhì)粘土及礫石層為主。構(gòu)造部位位于銅陵復(fù)式褶皺之朱村向斜盆地，發(fā)育南北向逆斷層一組(郎坑—李家宕斷層)，該斷層走向150°～330°，傾向北東，傾角較陡，約70°左右，北東盤(pán)上升，屬逆斷層，研究區(qū)為第四系掩蓋，該斷層蹤跡不清。經(jīng)鉆孔揭露，斷層寬十幾米～數(shù)十米，有石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖體貫入，并切穿銅頭尖組。
圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖
1.2 地?zé)岬刭|(zhì)特征
朱村地區(qū)地形較平坦，盆地構(gòu)造發(fā)育，蓋層厚度大，下伏三疊系可溶性碳酸鹽巖，區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，綜合分析認(rèn)為朱村盆地具備形成層狀地?zé)岬牡刭|(zhì)背景條件。
1.2.1 蓋層
大通群、銅頭尖組地層，巖性以砂礫巖、礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、長(zhǎng)石石英粉砂巖為主，巖體柔性相對(duì)較大，裂隙發(fā)育強(qiáng)度差，且多為泥質(zhì)所充填，地層的隔水保溫性能比較好，區(qū)域上視為隔水層。此外，賦存于三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組地層中的石膏礦，礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與圍巖近于一致，礦體總體形態(tài)與朱村向斜形態(tài)吻合，走向近南北，傾角20°～35°，相向傾斜，賦存標(biāo)高頂板約-360～-460 m，底板-380～-820 m。礦體類(lèi)型主要為硬石膏礦礦石，灰—灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚—巨厚層狀，也可視為較好的隔水層，即蓋層。上述地層由于其特殊的巖性決定了其透水性差，熱導(dǎo)率低，有效地阻止了地?zé)崮艿纳⑹?，?gòu)成了地?zé)醿?chǔ)熱層良好的保溫隔熱層。
1.2.2 熱儲(chǔ)
區(qū)內(nèi)“紅層”下伏基巖三疊系中下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組厚層～薄層灰?guī)r，構(gòu)成熱儲(chǔ)層。南陵湖組、東馬鞍山組灰?guī)r，蝕變后為大理巖，厚度大于250 m，在向斜兩翼出露地表。銅陵地區(qū)東馬鞍山組灰?guī)r地層與銅頭尖組陸相碎屑巖地層之間存在角度不整合面，這個(gè)不整合面曾暴露地表發(fā)育了古巖溶。在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下，沿此不整合面上巖溶進(jìn)一步發(fā)育。在銅頭尖組陸相碎屑巖等下伏碳酸鹽巖不整合面巖溶發(fā)育，含水豐富，且?guī)r溶沿不整合面發(fā)育深度大大延伸。此不整合面是銅陵地區(qū)深部巖溶水富集層位之一[6]。另外，石膏礦礦體底板和東馬鞍山組、南陵湖組灰?guī)r接觸面，巖溶發(fā)育，含水豐富。南陵湖組、東馬鞍山組厚層～薄層灰?guī)r，構(gòu)成熱儲(chǔ)層。
1.2.3 熱源及通道
研究區(qū)西部青山、東部城山等地石灰?guī)r出露地表，巖溶發(fā)育，接受大氣降水入滲補(bǔ)給。地下水通過(guò)層面、裂隙溶洞及斷裂構(gòu)造向下運(yùn)移，到達(dá)深部。另外，研究區(qū)發(fā)育近南北向逆斷層，形成穩(wěn)定的隔水邊界，有利用地下水的富集。由于徑流路徑較長(zhǎng)，埋藏較深，在地殼正常增溫下地下水水溫度得到升高，并儲(chǔ)存于三疊系灰?guī)r熱儲(chǔ)中(圖2)。
圖2 研究區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)概念模型剖面示意圖
1.3 水文地質(zhì)概況
區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型有松散巖類(lèi)孔隙水、碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水、基巖裂隙水三大類(lèi)型。
1.3.1 松散巖類(lèi)孔隙水
1)第四系全新統(tǒng)沖積含水層
由全新統(tǒng)沖積物組成，厚8～30 m，具二元結(jié)構(gòu)，上部為粉質(zhì)粘土，順安及以北的地區(qū)夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚2～10 m，下部為中粗砂、砂礫石，一般厚約5 m，部分地段1～2 m。地下水主要賦存于砂礫石層中，單井涌水量100～1 000 m3/d。
2)第四系中更新統(tǒng)沖洪積含水層
分布研究區(qū)大部，厚10～20 m，由中更新統(tǒng)沖洪積物組成，巖性為褐黃色、棕紅色粉質(zhì)粘土，含高嶺土和鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部含少量礫石。富水程度極弱，屬相對(duì)隔水層。單井涌水量小于10 m3/d。
1.3.2 碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水
1)碳酸鹽巖類(lèi)裂隙溶洞水
(1)裸露型
水量中等的：呈條帶狀分布于銅官山、青山等巖溶低山丘陵地區(qū)。含水巖組為三疊系中、下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，巖溶較發(fā)育。泉流量1～10 L/s，礦化度0.42～0.45 g/L，為HCO3-Ca型水。
(2)覆蓋型
水量豐富的：含水巖組為三疊系中下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組及二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r，巖溶水強(qiáng)烈地接受上部孔隙潛水的垂向補(bǔ)給和巖溶水的側(cè)向補(bǔ)給，含水豐富，單井涌水量1 019～3 236.5 m3/d。
水量中等的：含水巖組為二疊系棲霞組、三疊系南陵湖組、東馬鞍山組中厚層狀灰?guī)r、白云巖，巖溶發(fā)育，含裂隙巖溶水。單井涌水量500～1 000 m3/d。
2)碳酸鹽巖夾碎屑巖類(lèi)裂隙巖溶水
含水巖組為三疊系下統(tǒng)殷坑組、和龍山組鈣質(zhì)頁(yè)巖夾泥質(zhì)灰?guī)r，間夾中厚層狀灰?guī)r。巖溶發(fā)育以溶溝、溶槽及溶蝕裂隙為主，其中裂隙發(fā)育不均，隨深度減小，含溶蝕裂隙水。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量0.002 21～0.047 7 L/s·m，富水程度弱。
1.3.3 基巖裂隙水
1)碎屑巖裂隙水
含水巖組為第三系大通群，三疊系銅頭尖組砂巖、粉細(xì)砂質(zhì)頁(yè)巖，二疊系大隆組、龍?zhí)督M、孤峰組硅質(zhì)巖、粉砂巖，志留系高家邊組-泥盆系五通組石英砂巖、粉砂巖。表層風(fēng)化帶內(nèi)風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖石較破碎，含微弱風(fēng)化裂隙水。泉流量一般小于0.1 L/s。
2)巖漿巖系裂隙水
區(qū)內(nèi)巖體貧水。由燕山期侵入巖組成，巖性主要為閃長(zhǎng)玢巖、輝石閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等組成，裂隙不發(fā)育，地下水主要賦存于巖體淺部的風(fēng)化裂隙中，含微量風(fēng)化裂隙水，富水程度極弱，向深部巖石新鮮無(wú)水。
2 地質(zhì)成果分析
2.1 地溫場(chǎng)
2.1.1 恒溫帶深度及溫度
根據(jù)獅子山礦區(qū)多個(gè)勘探孔一年內(nèi)1月、4月、7月和10月4次溫度實(shí)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，區(qū)域恒溫帶深度20 m(15～25 m)，恒溫帶溫度17.55℃，略高于本區(qū)多年平均氣溫(16.3℃)。
2.1.2 地溫梯度及地下水水溫情況
根據(jù)周邊礦區(qū)勘探鉆孔測(cè)溫統(tǒng)計(jì)[7]及研究區(qū)北側(cè)邊緣ZK82孔測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)分析(圖3)，區(qū)域平均地溫梯度約為2.0℃/100 m。根據(jù)冬瓜山銅礦主井突水水溫測(cè)量，-900 m位置突水水溫達(dá)到39.5℃[7]。
圖3 ZK82綜合水文測(cè)井成果圖
2.2 CSAMT勘查
CSAMT在地?zé)豳Y源勘查上運(yùn)用廣泛，取得了較好效果[8，9]。本研究布置了3條CSAMT測(cè)深電阻率剖面。在CSAMT測(cè)深電阻率剖面上(圖4)，在剖面北西端有一傾向北西的低阻異常，剖面南東側(cè)也有傾向南東的低阻異常，明顯反映了構(gòu)造的存在，推測(cè)為一正斷層(F3)以及構(gòu)造破碎帶F1，F(xiàn)3可能為朱村向斜盆地邊界；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析，剖面中部的高阻區(qū)域可能為以灰?guī)r為主的三疊系地層和厚層石膏的綜合反映，平均深度約1000余米；剖面深部的低阻層可能為地下水的富集層位，由于平均埋深較大，再加上區(qū)內(nèi)有良好的熱儲(chǔ)層和蓋層地層，為該地區(qū)的地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用成為可能。
圖4 1線CSAMT測(cè)深電阻率及推測(cè)
2.3 重力勘查
研究區(qū)內(nèi)重力場(chǎng)總的趨勢(shì)由南到北、由西到東逐漸增高。重力剩余異常值西南最小，2.5 mgl；東北最高，達(dá)9mgl。物探解譯認(rèn)為，研究區(qū)中東部重力高，推測(cè)下伏高密度地質(zhì)體，可能為灰?guī)r或巖漿巖；西部重力低，推測(cè)下伏低密度地質(zhì)體，可能為砂礫巖。
3 找熱可行性分析
研究區(qū)下伏三疊系中下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組厚層～薄層灰?guī)r，分布面積大，沉積厚度大，巖溶發(fā)育，具有有效孔隙和滲透性，構(gòu)成良好的“層狀熱儲(chǔ)”。區(qū)內(nèi)盆地構(gòu)造發(fā)育，地表覆蓋較厚的紅色碎屑巖地層。上覆三疊系中統(tǒng)銅頭尖組，分布面積大，沉積厚度大，現(xiàn)有鉆孔揭露厚度最大745.21 m(ZK142)，推測(cè)厚度最大可達(dá)900 m，不透水或弱透水，構(gòu)成熱儲(chǔ)良好的“蓋層”。另外石膏礦賦存于三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組頂部，礦體呈似層狀，封閉性較好，也可以成為熱儲(chǔ)的理想蓋層。
南陵湖組、東馬鞍山組巖溶發(fā)育，破碎帶、裂隙發(fā)育帶和接觸帶附近巖溶增強(qiáng)。含溶洞裂隙水，為區(qū)域主要含水層。富水程度中等～強(qiáng)，單井出水量500～3 000 m3/d。根據(jù)ZK82綜合水文測(cè)井成果，兩段見(jiàn)地下水活動(dòng)跡象，分別位于650～680 m段角度不整合面附近、980～1 000 m段礦體底板接觸面附近，地下水呈橫向擴(kuò)散，流速相對(duì)較緩慢。表明“地?zé)崃黧w”來(lái)源豐富。
研究區(qū)鉆孔平均地溫梯度為2.0℃/100m。1 000 m深度實(shí)測(cè)地溫達(dá)38℃，1 500 m深度推測(cè)地溫可達(dá)48℃。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)通過(guò)區(qū)域地質(zhì)資料分析，朱村向斜盆地是區(qū)域上的蓄水構(gòu)造，上覆三疊系銅頭尖組地層厚度大，下伏三疊系東馬鞍山組、南陵湖組灰?guī)r巖溶發(fā)育，含豐富
地下水，水文測(cè)井見(jiàn)明顯地下水活動(dòng)跡象，具有可能形成“層狀熱儲(chǔ)”的地質(zhì)背景條件。
(2)找礦目的層有兩層：其一為東馬鞍山組灰?guī)r地層與銅頭尖組陸相碎屑巖地層之間角度不整合面至石膏礦層上接觸面層狀熱儲(chǔ)；其二為石膏礦層下部東馬鞍山組與南陵湖組層狀熱儲(chǔ)。上述兩層層狀熱儲(chǔ)，地下水活動(dòng)跡象明顯，含水豐富，單井出水量可達(dá)1 000 m3/d。1 000 m深度地溫達(dá)38℃，1 500 m深度地溫預(yù)測(cè)可達(dá)48℃，為下階段預(yù)可行性勘查尋找層狀地?zé)豳Y源的主要層位。
(3)建議在城山附近布置地?zé)犷A(yù)勘查孔1孔，孔深1 500 m，設(shè)計(jì)鉆孔揭露地層為第四系粉質(zhì)粘土、三疊系銅頭尖組砂礫巖、東馬鞍山組灰?guī)r、南陵湖組灰?guī)r，推測(cè)揭露蓋層厚度約880 m。
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1 地?zé)岬刭|(zhì)及水文地質(zhì)概況
1.1 地層與構(gòu)造
研究區(qū)地表及鉆孔揭露地層自下而上有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系和第四系，其中泥盆系中、下統(tǒng)缺失，僅發(fā)育上統(tǒng)五通組(D3w)，主要巖性以石英砂巖、粉砂巖為主；石炭系下統(tǒng)缺失，僅發(fā)育中統(tǒng)黃龍組(C2h)、上統(tǒng)船山組(C3c)，主要巖性以白云巖、石灰?guī)r為主；二疊系主要發(fā)育下統(tǒng)棲霞組(P1q)、孤峰組(P1g)，上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)、大隆組(P2d)。棲霞組主要巖性以灰?guī)r為主，孤峰組以頁(yè)巖為主，龍?zhí)督M以石英砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖為主，含煤二至三層，大隆組以硅質(zhì)巖、泥灰?guī)r為主；三疊系發(fā)育下統(tǒng)南陵湖組(T1n)、中統(tǒng)東馬鞍山組(T2d)和銅頭尖組(T2t)，其中南陵湖組與東馬鞍山組以灰?guī)r為主，銅頭尖組主要為粉砂巖；第三系主要分布大通群(R)厚層狀礫巖、砂礫巖；第四系主要以中更新統(tǒng)與全新統(tǒng)粘土、粉質(zhì)粘土及礫石層為主。構(gòu)造部位位于銅陵復(fù)式褶皺之朱村向斜盆地，發(fā)育南北向逆斷層一組(郎坑—李家宕斷層)，該斷層走向150°～330°，傾向北東，傾角較陡，約70°左右，北東盤(pán)上升，屬逆斷層，研究區(qū)為第四系掩蓋，該斷層蹤跡不清。經(jīng)鉆孔揭露，斷層寬十幾米～數(shù)十米，有石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖體貫入，并切穿銅頭尖組。
圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖
1.2 地?zé)岬刭|(zhì)特征
朱村地區(qū)地形較平坦，盆地構(gòu)造發(fā)育，蓋層厚度大，下伏三疊系可溶性碳酸鹽巖，區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，綜合分析認(rèn)為朱村盆地具備形成層狀地?zé)岬牡刭|(zhì)背景條件。
1.2.1 蓋層
大通群、銅頭尖組地層，巖性以砂礫巖、礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、長(zhǎng)石石英粉砂巖為主，巖體柔性相對(duì)較大，裂隙發(fā)育強(qiáng)度差，且多為泥質(zhì)所充填，地層的隔水保溫性能比較好，區(qū)域上視為隔水層。此外，賦存于三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組地層中的石膏礦，礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與圍巖近于一致，礦體總體形態(tài)與朱村向斜形態(tài)吻合，走向近南北，傾角20°～35°，相向傾斜，賦存標(biāo)高頂板約-360～-460 m，底板-380～-820 m。礦體類(lèi)型主要為硬石膏礦礦石，灰—灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚—巨厚層狀，也可視為較好的隔水層，即蓋層。上述地層由于其特殊的巖性決定了其透水性差，熱導(dǎo)率低，有效地阻止了地?zé)崮艿纳⑹?，?gòu)成了地?zé)醿?chǔ)熱層良好的保溫隔熱層。
1.2.2 熱儲(chǔ)
區(qū)內(nèi)“紅層”下伏基巖三疊系中下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組厚層～薄層灰?guī)r，構(gòu)成熱儲(chǔ)層。南陵湖組、東馬鞍山組灰?guī)r，蝕變后為大理巖，厚度大于250 m，在向斜兩翼出露地表。銅陵地區(qū)東馬鞍山組灰?guī)r地層與銅頭尖組陸相碎屑巖地層之間存在角度不整合面，這個(gè)不整合面曾暴露地表發(fā)育了古巖溶。在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下，沿此不整合面上巖溶進(jìn)一步發(fā)育。在銅頭尖組陸相碎屑巖等下伏碳酸鹽巖不整合面巖溶發(fā)育，含水豐富，且?guī)r溶沿不整合面發(fā)育深度大大延伸。此不整合面是銅陵地區(qū)深部巖溶水富集層位之一[6]。另外，石膏礦礦體底板和東馬鞍山組、南陵湖組灰?guī)r接觸面，巖溶發(fā)育，含水豐富。南陵湖組、東馬鞍山組厚層～薄層灰?guī)r，構(gòu)成熱儲(chǔ)層。
1.2.3 熱源及通道
研究區(qū)西部青山、東部城山等地石灰?guī)r出露地表，巖溶發(fā)育，接受大氣降水入滲補(bǔ)給。地下水通過(guò)層面、裂隙溶洞及斷裂構(gòu)造向下運(yùn)移，到達(dá)深部。另外，研究區(qū)發(fā)育近南北向逆斷層，形成穩(wěn)定的隔水邊界，有利用地下水的富集。由于徑流路徑較長(zhǎng)，埋藏較深，在地殼正常增溫下地下水水溫度得到升高，并儲(chǔ)存于三疊系灰?guī)r熱儲(chǔ)中(圖2)。
圖2 研究區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)概念模型剖面示意圖
1.3 水文地質(zhì)概況
區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型有松散巖類(lèi)孔隙水、碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水、基巖裂隙水三大類(lèi)型。
1.3.1 松散巖類(lèi)孔隙水
1)第四系全新統(tǒng)沖積含水層
由全新統(tǒng)沖積物組成，厚8～30 m，具二元結(jié)構(gòu)，上部為粉質(zhì)粘土，順安及以北的地區(qū)夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚2～10 m，下部為中粗砂、砂礫石，一般厚約5 m，部分地段1～2 m。地下水主要賦存于砂礫石層中，單井涌水量100～1 000 m3/d。
2)第四系中更新統(tǒng)沖洪積含水層
分布研究區(qū)大部，厚10～20 m，由中更新統(tǒng)沖洪積物組成，巖性為褐黃色、棕紅色粉質(zhì)粘土，含高嶺土和鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部含少量礫石。富水程度極弱，屬相對(duì)隔水層。單井涌水量小于10 m3/d。
1.3.2 碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水
1)碳酸鹽巖類(lèi)裂隙溶洞水
(1)裸露型
水量中等的：呈條帶狀分布于銅官山、青山等巖溶低山丘陵地區(qū)。含水巖組為三疊系中、下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，巖溶較發(fā)育。泉流量1～10 L/s，礦化度0.42～0.45 g/L，為HCO3-Ca型水。
(2)覆蓋型
水量豐富的：含水巖組為三疊系中下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組及二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r，巖溶水強(qiáng)烈地接受上部孔隙潛水的垂向補(bǔ)給和巖溶水的側(cè)向補(bǔ)給，含水豐富，單井涌水量1 019～3 236.5 m3/d。
水量中等的：含水巖組為二疊系棲霞組、三疊系南陵湖組、東馬鞍山組中厚層狀灰?guī)r、白云巖，巖溶發(fā)育，含裂隙巖溶水。單井涌水量500～1 000 m3/d。
2)碳酸鹽巖夾碎屑巖類(lèi)裂隙巖溶水
含水巖組為三疊系下統(tǒng)殷坑組、和龍山組鈣質(zhì)頁(yè)巖夾泥質(zhì)灰?guī)r，間夾中厚層狀灰?guī)r。巖溶發(fā)育以溶溝、溶槽及溶蝕裂隙為主，其中裂隙發(fā)育不均，隨深度減小，含溶蝕裂隙水。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量0.002 21～0.047 7 L/s·m，富水程度弱。
1.3.3 基巖裂隙水
1)碎屑巖裂隙水
含水巖組為第三系大通群，三疊系銅頭尖組砂巖、粉細(xì)砂質(zhì)頁(yè)巖，二疊系大隆組、龍?zhí)督M、孤峰組硅質(zhì)巖、粉砂巖，志留系高家邊組-泥盆系五通組石英砂巖、粉砂巖。表層風(fēng)化帶內(nèi)風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖石較破碎，含微弱風(fēng)化裂隙水。泉流量一般小于0.1 L/s。
2)巖漿巖系裂隙水
區(qū)內(nèi)巖體貧水。由燕山期侵入巖組成，巖性主要為閃長(zhǎng)玢巖、輝石閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等組成，裂隙不發(fā)育，地下水主要賦存于巖體淺部的風(fēng)化裂隙中，含微量風(fēng)化裂隙水，富水程度極弱，向深部巖石新鮮無(wú)水。
2 地質(zhì)成果分析
2.1 地溫場(chǎng)
2.1.1 恒溫帶深度及溫度
根據(jù)獅子山礦區(qū)多個(gè)勘探孔一年內(nèi)1月、4月、7月和10月4次溫度實(shí)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，區(qū)域恒溫帶深度20 m(15～25 m)，恒溫帶溫度17.55℃，略高于本區(qū)多年平均氣溫(16.3℃)。
2.1.2 地溫梯度及地下水水溫情況
根據(jù)周邊礦區(qū)勘探鉆孔測(cè)溫統(tǒng)計(jì)[7]及研究區(qū)北側(cè)邊緣ZK82孔測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)分析(圖3)，區(qū)域平均地溫梯度約為2.0℃/100 m。根據(jù)冬瓜山銅礦主井突水水溫測(cè)量，-900 m位置突水水溫達(dá)到39.5℃[7]。
圖3 ZK82綜合水文測(cè)井成果圖
2.2 CSAMT勘查
CSAMT在地?zé)豳Y源勘查上運(yùn)用廣泛，取得了較好效果[8，9]。本研究布置了3條CSAMT測(cè)深電阻率剖面。在CSAMT測(cè)深電阻率剖面上(圖4)，在剖面北西端有一傾向北西的低阻異常，剖面南東側(cè)也有傾向南東的低阻異常，明顯反映了構(gòu)造的存在，推測(cè)為一正斷層(F3)以及構(gòu)造破碎帶F1，F(xiàn)3可能為朱村向斜盆地邊界；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析，剖面中部的高阻區(qū)域可能為以灰?guī)r為主的三疊系地層和厚層石膏的綜合反映，平均深度約1000余米；剖面深部的低阻層可能為地下水的富集層位，由于平均埋深較大，再加上區(qū)內(nèi)有良好的熱儲(chǔ)層和蓋層地層，為該地區(qū)的地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用成為可能。
圖4 1線CSAMT測(cè)深電阻率及推測(cè)
2.3 重力勘查
研究區(qū)內(nèi)重力場(chǎng)總的趨勢(shì)由南到北、由西到東逐漸增高。重力剩余異常值西南最小，2.5 mgl；東北最高，達(dá)9mgl。物探解譯認(rèn)為，研究區(qū)中東部重力高，推測(cè)下伏高密度地質(zhì)體，可能為灰?guī)r或巖漿巖；西部重力低，推測(cè)下伏低密度地質(zhì)體，可能為砂礫巖。
3 找熱可行性分析
研究區(qū)下伏三疊系中下統(tǒng)南陵湖組、東馬鞍山組厚層～薄層灰?guī)r，分布面積大，沉積厚度大，巖溶發(fā)育，具有有效孔隙和滲透性，構(gòu)成良好的“層狀熱儲(chǔ)”。區(qū)內(nèi)盆地構(gòu)造發(fā)育，地表覆蓋較厚的紅色碎屑巖地層。上覆三疊系中統(tǒng)銅頭尖組，分布面積大，沉積厚度大，現(xiàn)有鉆孔揭露厚度最大745.21 m(ZK142)，推測(cè)厚度最大可達(dá)900 m，不透水或弱透水，構(gòu)成熱儲(chǔ)良好的“蓋層”。另外石膏礦賦存于三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組頂部，礦體呈似層狀，封閉性較好，也可以成為熱儲(chǔ)的理想蓋層。
南陵湖組、東馬鞍山組巖溶發(fā)育，破碎帶、裂隙發(fā)育帶和接觸帶附近巖溶增強(qiáng)。含溶洞裂隙水，為區(qū)域主要含水層。富水程度中等～強(qiáng)，單井出水量500～3 000 m3/d。根據(jù)ZK82綜合水文測(cè)井成果，兩段見(jiàn)地下水活動(dòng)跡象，分別位于650～680 m段角度不整合面附近、980～1 000 m段礦體底板接觸面附近，地下水呈橫向擴(kuò)散，流速相對(duì)較緩慢。表明“地?zé)崃黧w”來(lái)源豐富。
研究區(qū)鉆孔平均地溫梯度為2.0℃/100m。1 000 m深度實(shí)測(cè)地溫達(dá)38℃，1 500 m深度推測(cè)地溫可達(dá)48℃。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)通過(guò)區(qū)域地質(zhì)資料分析，朱村向斜盆地是區(qū)域上的蓄水構(gòu)造，上覆三疊系銅頭尖組地層厚度大，下伏三疊系東馬鞍山組、南陵湖組灰?guī)r巖溶發(fā)育，含豐富
地下水，水文測(cè)井見(jiàn)明顯地下水活動(dòng)跡象，具有可能形成“層狀熱儲(chǔ)”的地質(zhì)背景條件。
(2)找礦目的層有兩層：其一為東馬鞍山組灰?guī)r地層與銅頭尖組陸相碎屑巖地層之間角度不整合面至石膏礦層上接觸面層狀熱儲(chǔ)；其二為石膏礦層下部東馬鞍山組與南陵湖組層狀熱儲(chǔ)。上述兩層層狀熱儲(chǔ)，地下水活動(dòng)跡象明顯，含水豐富，單井出水量可達(dá)1 000 m3/d。1 000 m深度地溫達(dá)38℃，1 500 m深度地溫預(yù)測(cè)可達(dá)48℃，為下階段預(yù)可行性勘查尋找層狀地?zé)豳Y源的主要層位。
(3)建議在城山附近布置地?zé)犷A(yù)勘查孔1孔，孔深1 500 m，設(shè)計(jì)鉆孔揭露地層為第四系粉質(zhì)粘土、三疊系銅頭尖組砂礫巖、東馬鞍山組灰?guī)r、南陵湖組灰?guī)r，推測(cè)揭露蓋層厚度約880 m。
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