贛南于都地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查重點(diǎn)工作區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件研究

段文兵 左承鑫

江西省勘察設(shè)計(jì)研究院 江西 南昌330095

引言

地?zé)豳Y源是一種綜合性礦產(chǎn)資源,通過開展水文地質(zhì)調(diào)查、掌握區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件,能夠有效挖掘地?zé)嵛菜拈_發(fā)利用價(jià)值、減輕環(huán)境影響,同時(shí)也對于冬季供暖、種植養(yǎng)殖項(xiàng)目開發(fā)等具有貢獻(xiàn)價(jià)值。在實(shí)際項(xiàng)目中需做好前期資料收集、水文地質(zhì)測量、地?zé)徙@探、取樣測試等工作部署,保證滿足實(shí)際勘查要求。

1 贛南于都地區(qū)水文地質(zhì)條件概況

贛南于都地區(qū)位于江西省贛州市東部地區(qū),屬亞熱帶季風(fēng)氣候,總面積為2893k m2。重點(diǎn)工作區(qū)位于中部白石塘-烏逕一帶,區(qū)域內(nèi)小型溪流發(fā)育,河流總長1283k m,河網(wǎng)密度每平方公里達(dá)0.44k m。工作區(qū)地質(zhì)地貌條件較為復(fù)雜,出露地層包含第四系、石炭系、泥盆系、南華系以及青白口系等,巖漿巖分布有白鵝巖體和萬田巖體。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,主要表現(xiàn)為褶皺、斷裂兩種類型。地下水包含松散巖類孔隙水、基巖裂隙水兩種類型,呈現(xiàn)出動態(tài)變化[1]。

2 重點(diǎn)工作區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件的調(diào)查研究結(jié)果

2.1 地層巖性與水文地質(zhì)條件 結(jié)合野外調(diào)查與地?zé)徙@探結(jié)果可知,重點(diǎn)勘查區(qū)分布的地層包含第四系沖積層(Qal)、南華系上統(tǒng)沙壩黃組(Nh2-3s)、南華系下統(tǒng)上施組(Nh1s)三種類型,其中Qal層由上至下分別由粉質(zhì)粘土、砂礫石層組成,透水性與含水性較強(qiáng);Nh2-3s層在10.8 2～16.3 9 m揭露為中-微風(fēng)化層,自16.3 9～155.8 6間基巖,裂隙較發(fā)育,含水性差;Nh1s層出露巖性為變余長石石英砂巖,巖石碎裂構(gòu)造。在本項(xiàng)目中選取編號為ZK4-1、ZK4-2的兩個(gè)鉆孔進(jìn)行地?zé)徙@探,孔深分別為568.6 6 m和

432.5 7 m,兩孔均揭露閃長巖脈、礦物成分相似。根據(jù)區(qū)域資料與地質(zhì)勘查結(jié)果,該區(qū)域內(nèi)部的斷裂構(gòu)造主要包含NE 至NNE 向、NW向兩種構(gòu)造類型。

在水文地質(zhì)條件上,該工作區(qū)的地下水主要包含兩種類型:其一是第四系松散巖類孔隙水,含水層為砂礫石層、厚度為2～4 m,地下水位年均變化幅度為2～3 m,單井出水量為500 m3/d;其二是基巖裂隙水,由構(gòu)造裂隙水、風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水組成,結(jié)合抽水試驗(yàn)結(jié)果可知單井出水量為1000 m3/d。

2.2 地溫場與地?zé)崃黧w場特征

2.2.1 地溫場特征 為實(shí)現(xiàn)對工作區(qū)地溫場平面、垂向變化特征的良好反饋,擬將原有三個(gè)地?zé)徙@孔ZK1～ZK3的測溫結(jié)果與本次兩個(gè)鉆孔的測量結(jié)果進(jìn)行整合分析,其中原ZK1～ZK3 三個(gè)鉆孔的孔深分別為

285.18 m、407.6 m 和602.09 m,揭露的地?zé)崴疁囟确謩e為40.7°C、44.3°C和

46.5°C,從中看出與主裂隙F1間距離越大的鉆孔揭露出的地?zé)崴疁囟认鄬Ω?熱儲增溫率則與之相反。以主斷裂走向?yàn)榛鶞?zhǔn),在孔深相同的條件下,四個(gè)鉆孔的地溫由高到低依次為ZK1、ZK2、ZK4-1和ZK4-2,地溫場異常集中分布在斷裂中心區(qū)域。以垂直方向?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行地溫場變化特征的分析,根據(jù)鉆孔測溫結(jié)果可知,原三個(gè)鉆孔每100 m的溫度變化率分別為

11.5 °C、15.9 °C、15.3 6°C,ZK4-1孔在孔深為10～430 m處的增溫率為每100 m 提高4.1 4°C、在孔深430～530 m 范圍內(nèi)對應(yīng)的增溫率為0.6 °C、在孔深530～568.6 6 m 范圍內(nèi)的增溫率為6.4 7°C,ZK4-2孔的增溫率為3.6 °C。

由此可知,伴隨鉆孔深度的增加,熱儲中的流體溫度呈等幅上升趨勢,其中ZK1～ZK3孔的溫度曲線變化幅度相近,熱儲內(nèi)流體溫度高于上部變質(zhì)砂巖、低于下部花崗巖;ZK4-1孔的溫度曲線變化幅度加大,在變質(zhì)巖體、斷裂擠壓破碎帶中呈線性遞增趨勢,熱儲底板溫度大體與上部變質(zhì)砂巖溫度相同、低于下部花崗巖;ZK4-2孔的曲線同樣呈線性遞增趨勢,增溫率同比其余鉆孔保持在最低水平[2]。

2.2.2 地?zé)崃黧w場特征 結(jié)合地質(zhì)水文勘查結(jié)果,該區(qū)域地?zé)崃黧w為構(gòu)造裂隙承壓水,屬于構(gòu)造對流帶狀低溫低熱水資源Ⅱ-2型。根據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果可知,ZK1～3孔的水位變化幅度趨于一致,說明三個(gè)鉆孔位于相同地?zé)崴到y(tǒng)內(nèi)。針對地?zé)崴畡討B(tài)特征進(jìn)行分析,該工作區(qū)的地?zé)崴到y(tǒng)水溫年均變化幅度保持在2°C以內(nèi),通常溫度最低值出現(xiàn)在3～6月,因雨季淺層含水層動儲量增大,因此對于地?zé)崴雎秴^(qū)的水溫構(gòu)成較大的混合熱傳遞效應(yīng),由此說明該區(qū)域地?zé)崴c淺層基巖裂隙水以及地表水間均具有水力聯(lián)系。

2.3 熱儲特征與埋藏條件 針對該區(qū)域帶狀熱儲的平面特征進(jìn)行分析,該區(qū)域熱儲包含F(xiàn)1斷裂硅化破碎帶、下盤花崗巖與蝕變石英閃長玢巖裂隙密集帶,其中位于硅化破碎帶的ZK1、ZK2、ZK3鉆孔在揭露時(shí)水量豐富,其余鉆孔在揭露時(shí)基本無水。根據(jù)斷層傾向可知,鉆孔越深,熱儲厚度越大,地?zé)崴疁囟仍礁?水量相應(yīng)越大;而在熱儲埋深保持相同的情況下,靠近F1處揭露的地?zé)崴疁囟认鄬Ω摺ａ槍醿Φ拇瓜蛱卣鬟M(jìn)行分析,儲水空間主要位于斷裂帶中下部,硅化破碎帶的富水性優(yōu)于下盤巖體。運(yùn)用Si O2溫標(biāo)法計(jì)算得出熱儲溫度為93.5 1～105.0 9°C,且地?zé)崴难h(huán)深度為

1331.3 7～1536.3 3 m,大地?zé)崃鳛楣ぷ鲄^(qū)地?zé)崴闹饕獰嵩?巖漿巖體中放射性元素衰變可提供部分熱源頭。

結(jié)論

總體來看,通過開展重點(diǎn)工作區(qū)的水文地質(zhì)勘查工作,能夠?yàn)閰^(qū)域地?zé)豳Y源的多級開發(fā)與綜合利用提供參考依據(jù)。結(jié)合現(xiàn)有勘查成果,后續(xù)還需針對F1斷裂硅化破碎帶的富水性開展進(jìn)一步勘查,同時(shí)兼顧地?zé)嵛菜疅崮艿拈_發(fā)利用,并完善相關(guān)保護(hù)措施的編制,為區(qū)域發(fā)展提供寶貴能源資源。