廣西柳州市北部地區(qū)地熱資源調(diào)查及遠景分析

莫亞軍，區(qū)小毅，朱國器，楊富強，盧勝輝，黎海龍

(1.廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545005；2.中國-東盟地學合作中心(南寧)，廣西 南寧 530023)

0 引言

地熱作為一種新型環(huán)保能源，在國內(nèi)的勘探開發(fā)與利用需求正迅速上升，并取得了顯著的成效[1]。柳州市地處廣西中部，是廣西最大的工業(yè)城市和交通樞紐，同時也在不斷推動文旅產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，目前在柳州東部、西部和北部均已發(fā)現(xiàn)溫泉，顯示出柳州周邊地區(qū)擁有很好的地熱資源潛力，而本研究區(qū)正處于吳六靈等[2]圈出的廣西4個地熱資源遠景區(qū)之一；當?shù)伉P凰河溫泉的商業(yè)性應用開發(fā)，證明了地熱資源在柳州有著廣闊的應用前景。作為地質(zhì)勘探主要手段之一的物探技術(shù)，根據(jù)測量參數(shù)的不同可以分為直接測量法和間接測量法：前者總體上包含熱力學方法、電阻率法、自然電位法等方法；后者則主要包含磁法測量、重力測量、地震方法測量[3-4]。由于實際工作中某一種參數(shù)并不能很好地反應地質(zhì)背景及地質(zhì)體的空間狀態(tài)，綜合幾個物性參數(shù)通常能獲得更好的解譯結(jié)果，而本次研究采用的重力測量與可控源音頻大地電磁法測深的有效物探方法組合也取得了較為理想的效果[5-7]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

柳州市位處桂中—桂東臺陷之桂中凹陷區(qū)，周邊出露(隱伏)火成巖體，內(nèi)部存在的斷層構(gòu)造往往與外圍火成巖形成同心圓，深大斷裂是該地區(qū)地幔熱液上涌的有利通道。研究區(qū)位于凹陷區(qū)的斷陷式盆地之中，晚古生代沉積蓋層廣泛發(fā)育，褶皺基底深埋地下，巖漿活動微弱；區(qū)內(nèi)斷裂褶皺構(gòu)造發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造方向主要以EW向為主、NE向次之；地層主要以石炭系為主，次為第四系、二疊系和白堊系(圖1)。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖

1.1.1 地層巖性

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要以石炭系為主，次為二疊系、白堊系和第四系。石炭系(C)分布面積最廣，巖性為灰?guī)r、白云巖，底部為碎屑巖；厚度>1500 m，經(jīng)前人鉆孔揭露，下伏地層為泥盆系，厚度>2500 m。二疊系(P)的巖性為硅質(zhì)巖夾頁巖，底部為灰?guī)r。白堊系(K)的巖性為砂巖、泥巖，主要分布在小型斷陷盆地中，厚度>600 m。第四系(Q)主要有殘積、沖積、洞穴堆積和坡積等，厚度為0～100 m。

1.1.2 構(gòu)造

研究區(qū)屬桂中凹陷之宜山—鹿寨斷褶帶，位于宜山—柳城斷裂帶和桂林—來賓斷裂帶交匯處，地質(zhì)構(gòu)造方向主要以EW向為主，區(qū)內(nèi)主要的斷裂和褶皺構(gòu)造包括：①宜山—柳城斷裂帶：走向為EW向，由一系列逆掩斷層或逆沖斷層組成，寬5～20 km，斷面傾向南或北，傾角20°～70°，與印支期弧形褶皺相伴生，斷裂切割泥盆系—白堊系，往東與桂林—來賓斷裂帶交匯，該斷裂帶已查明它的形成始于華力西期，定型于印支運動，燕山運動以來有活動，屬深大斷裂。②桂林—來賓斷裂帶：自來賓經(jīng)柳州延至全州，走向NE，長350 km，東北段主要傾向NW，傾角30°～60°，為逆斷層，斷距為1 km；西南段傾向SE，傾角約50°，為正斷層或逆斷層，斷距較?。辉摂嗔褞纬捎谘嗌狡?，后期有不同程度的活動。③鳳山向斜：EW走向，長20 km，軸部地層為白堊系，傾角10°～30°，兩翼傾角40°～80°。④沙塘向斜：軸向EW，軸部地層為石炭系，軸線被斷裂所切割，錯移明顯，兩翼傾角15°～30°。

1.2 水文地質(zhì)概況

研究區(qū)屬桂中平原，區(qū)內(nèi)以谷地為主，次為低山丘陵地貌，丘陵走向呈EW向。區(qū)內(nèi)地形平坦，地面高程80～120 m，地表水系發(fā)育。研究區(qū)屬亞熱帶氣候，年平均氣溫為20.5℃，1月氣溫最低，8月氣溫最高，年平均降雨量為1489 mm，4—8月為雨季。

1.2.1 含水巖組及富水性

研究區(qū)內(nèi)的石炭系含水巖組包括大埔組(C2d)、馬平組(CP1m)和寺門組(C1s)。大埔組主要由白云巖組成，巖溶發(fā)育較弱，多為溶孔，溶洞少見，以裂隙含水為主；馬平組由灰?guī)r組成，巖溶發(fā)育，富含溶洞裂隙水；寺門組主要以基巖風化裂隙水為主，但滲透條件不利，水量甚少。第四系(Q)含水巖組巖層厚度小、變化大，主要成分為黏土及砂礫，含水性較差。

白云巖組是以裂隙孔洞發(fā)育為主的巖溶含水層，地下水徑流為緩排型的隙流狀態(tài)，局部地段徑流集中，出露小型裂隙泉。研究區(qū)內(nèi)及附近出露的4個泉點均為上升泉，流量為1.296～6.009 L/s。水文孔出水量為578.02～968.54 t/d。

灰?guī)r組是以裂隙溶洞發(fā)育為主的巖溶含水層，地下水徑流為暢排型的管道流為主，地下河發(fā)育，鉆孔平均線巖溶率大于2%，大多透水而不含水。附近出露的泉點為上升泉，一般流量為1～9 L/s。

碎屑巖組地下水多以分散形式排泄于沖溝，局部運動于層間裂隙，泉水出露少，流量在0.01～0.4 L/s之間。

1.2.2 斷裂構(gòu)造賦水條件及富水性

研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為復雜，褶皺、斷裂發(fā)育，形態(tài)各異。區(qū)域性的近EW向宜山—鹿寨斷褶帶和NNE向桂林—來賓斷褶帶交匯于市區(qū)北東部的東泉附近，這兩條斷褶帶構(gòu)成了柳州地區(qū)的主要構(gòu)造格架。北側(cè)的宜山—柳城斷裂帶和東面的桂林—來賓斷裂帶均為區(qū)域性深大斷裂，也是區(qū)內(nèi)主要的控制性構(gòu)造和熱水通道。區(qū)內(nèi)各組斷裂切割交匯，造成巖石較為破碎、裂隙和巖溶發(fā)育，沿斷裂破碎帶或兩組斷裂交匯處地下水豐富，形成眾多的出露水點，水量較大，而在斷裂上下兩盤則需根據(jù)其巖組含水性來決定。其中，寺門組碎屑巖地段水量較小，泉眼點少；大埔組和馬平組等碳酸鹽巖地段則含水較為豐富。EW向斷層以壓性為主，可能含水量較差，而NE、近SN向構(gòu)造的含水量或兩組斷裂交匯處的地下水則較為豐富。

1.2.3 地下水化學特征及補徑排條件

根據(jù)沙塘、長塘地區(qū)及其周圍數(shù)十口水井取樣分析結(jié)果，得出區(qū)內(nèi)地下水主要化學特征：HCO3的濃度為208.8～334.37 mol/L，Ca的濃度為40.96～60.58 mol/L，Mg的濃度為22.34～31.6 mol/L，屬重碳酸鈣鎂型(HCO3-Ca-Mg)，深部水含二價硫約1%(H2S)。

研究區(qū)地處鳳山向斜和走馬向斜處，走向EW，面積大于100 km2，軸部地層為白堊系，傾角10°～30°，兩翼傾角40°～80°。地表匯水面積較寬，加上地區(qū)年降雨量豐富，水源補給充足。區(qū)內(nèi)地下水的補給為大氣降雨及水庫水塘、河流滲漏等，向柳江排泄，研究區(qū)由于地表覆蓋層較薄，地下水位對降雨敏感度很高。

2 地熱地質(zhì)背景

2.1 地層熱性能特征

地熱異常原因通常有兩種：一是近代(小于10萬年)巖漿侵入到地殼淺部形成熱異常；二是地下深部的熱傳導到地殼淺部，在特定的地質(zhì)條件下形成地熱異常。后者又可分為兩種情況：一是單純的熱傳導形成地熱異常；二是深部熱水通過斷裂上升到地表，或通過頂托補給上部含水層形成熱異常，并引起水質(zhì)變化。

柳州市及周邊地區(qū)巖漿活動較弱，熱異常主要是熱傳導的形式。沙塘地區(qū)的地熱儲蓋層地質(zhì)主體：上石炭統(tǒng)大埔組(C2d)白云巖，下石炭統(tǒng)的寺門組(C1s)泥巖、砂巖，黃金組(C1h)、鹿寨組(C1lz)灰?guī)r夾泥灰?guī)r、泥巖，上泥盆統(tǒng)五指山組(D3w)扁豆狀灰?guī)r。泥巖類的熱導率較低，平均值為1.35 W/m·k；砂巖的熱導率較高，干樣平均值為1.96 W/m·k，飽水平均值為2.51 W/m·k；灰?guī)r的熱導率最高，平均值為4.80 W/m·k。

由此可見，不同地層巖性的熱導率存在顯著的差異，在垂向分布上，上部大埔組白云巖雖然熱導率高，但直接出露地表，其中的地下水補給、徑流、排泄循環(huán)速度快，沒有隔熱保溫條件，不能形成熱儲層；寺門組泥巖熱導率低，厚度較大，具有良好的隔熱保溫作用，為熱儲層的良好蓋層；寺門組砂巖夾層，當其厚度較小、含水性較差時，其熱導率也相對較低，亦對熱儲層有較好的隔熱保溫作用；下部鹿寨組、黃金組和五指山組等灰?guī)r層熱導率高，導熱性能強，由于受上部泥巖或泥巖與砂巖對熱流傳導的阻隔作用，是熱流傳遞、儲集的有利層位；灰?guī)r巖組中的泥巖、頁巖夾層，構(gòu)成區(qū)內(nèi)次一級的良好熱儲蓋層。

2.2 地殼構(gòu)造及地熱背景

根據(jù)廣西重磁資料綜合研究成果顯示，廣西地殼構(gòu)造分層基本相似，均具四層結(jié)構(gòu)，即沉積巖層(1～2 km)、淺變質(zhì)巖層(2～3 km)、深變質(zhì)巖層(12～16 km)及玄武巖巖層(10～26 km)。桂中地區(qū)莫氏面的深度為32～34 km，殼層各密度界面總體呈現(xiàn)南高北低的變化趨勢，柳州市及周邊地區(qū)為一呈NNE向的局部隆起區(qū)，西翼康氏面、結(jié)晶基底面局部隆起明顯，深地震剖面成果同樣顯示，在深度20 km和6 km處分別存在一層低速層(厚度分別為6 km和2 km)，低速層可能是殼內(nèi)拆離面(滑脫面)，為韌性剪切糜棱巖帶(圖2a、2b、2c)。

圖2 廣西地殼構(gòu)造及研究區(qū)巖石組合柱狀圖

局部地殼的隆起區(qū)為地球深部熱源向上傳導、聚集提供有利的條件，區(qū)內(nèi)6 km深度的低速層可能是良好的熱儲層；淺層的復式向北抬升的近EW疊瓦狀構(gòu)造是尋找地熱的最有利地區(qū)。2001年11月初，柳州市留休村村民的自掘水井出現(xiàn)水溫異常，經(jīng)踏勘測定水溫在30℃～40℃之間，表明該地區(qū)有地熱活動跡象，是地下深部的熱傳導至地殼淺部，在特定地質(zhì)條件下形成地熱異常。而區(qū)內(nèi)淺層上石炭統(tǒng)為碳酸鹽巖沉積(灰?guī)r、白云巖)，厚度>200 m，加之區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強烈，地表水豐富，巖層內(nèi)巖溶、裂隙發(fā)育，多形成較大的溶洞、暗河，具有良好的儲水空間；下石炭統(tǒng)為濱?！獪\海碎屑巖、碳酸鹽巖和潮間洼地硅質(zhì)巖相沉積，總厚度超過1000 m，其中寺門組以泥巖、砂巖為主，主要由石英、巖屑等砂粒和膠結(jié)物(硅質(zhì)、泥質(zhì))組成，局部含煤層，厚度約為700 m，碳酸鹽巖夾碎屑巖區(qū)的地表水的入滲系數(shù)為0.05～0.13，巖層富水性弱，隔水性好；上泥盆統(tǒng)為中—深海相的灰?guī)r、硅質(zhì)巖沉積，構(gòu)造活動強烈，易形成溶洞、裂隙等儲水空間及通道。

3 物探成果推斷解釋

為了深入研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造格局，首先在研究區(qū)內(nèi)實施了100 km2的1∶5萬高精度重力測量工作，網(wǎng)度為500 m×250 m，精度為0.2×10-5m/s2。結(jié)果顯示研究區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造格架主要以EW向為主，由南至北依次分布著一系列的褶皺：楊柳向斜—公崗背斜—沙塘向斜—古木坳背斜—沙埔向斜等。EW向斷裂呈弧形狀展開，被NNE向和NW向斷裂切割，沿走向呈SN錯移(圖3)。

圖3 研究區(qū)布格重力異常平面等值線圖

區(qū)內(nèi)最主要的斷裂構(gòu)造為龍卜斷層西段，走向東西，屬逆斷層，由于受NE及NW向斷層切割錯移，沿走向呈曲折彎轉(zhuǎn)狀態(tài)；寺門組砂泥巖逆沖于大埔組白云巖之上，斷面南傾，傾角40°～55°，破碎帶寬數(shù)米，具壓性透鏡體和斷層泥，斷層明顯具壓性特征，最大斷距達400 m。區(qū)內(nèi)最主要的褶皺為古木坳背斜，主要屬其北翼東端，走向近EW向，核部地層為下石炭統(tǒng)，翼部地層為中石炭統(tǒng)，長約10 km，寬約3 km。其中，沙塘地區(qū)基底構(gòu)造在古生界沉積蓋層之下呈現(xiàn)出凹凸不平的特征，最深處達8000 m，凸起處僅有4000 m，由南至北：古木隆起(基底埋深僅4000 m)—沙埔凹陷(基底埋深達8000 m)—石井塘凸起，最后向北為一向南傾的斜坡[8-12]。

從可控源音頻大地電磁測深反演斷面(圖4)可見，淺層(1000 m以內(nèi))異常較復雜，垂向線性異常特征明顯，充分展現(xiàn)了淺層電性不均勻特征，淺層構(gòu)造裂隙發(fā)育產(chǎn)狀較徒80°，多組構(gòu)造交匯，切割深度超過1000 m；深部異常以近水平展布為主要特征，局部呈同步扭曲，表明電性分層明顯，局部斷裂構(gòu)造切割，位于1000 m深度上下具有一明顯的低阻層；各斷面異常特征相近，表明該低阻層具有一定的規(guī)模，推斷是區(qū)內(nèi)富含水、巖溶發(fā)育的碳酸鹽巖層(C1h)。

圖4 D10線和D25線CSAMT二維反演斷面等值線圖

研究區(qū)地處鳳山復式向斜的中部，局部為相對隆起區(qū)，巖層產(chǎn)狀相對較平緩(傾角10°～30°)，且正好處于幾條區(qū)域性斷裂構(gòu)造(F2、F7、F8、F9、F11)交匯區(qū)域，次級構(gòu)造也十分發(fā)育，在可控源音頻大地電磁測深斷面上電阻率曲線呈明顯的錯斷，或是低阻線性異常呈垂向線性展布；通過研究區(qū)的主要構(gòu)造有F13和F12，F(xiàn)13可能是F7的延伸部分，F(xiàn)12呈近SN展布，傾向東、傾角約65°；切割深度大于1000 m，與深部低阻層相連。根據(jù)地層巖石組合柱狀剖面推斷，在其下部(1400～1600 m)存在著兩層碳酸鹽巖層(C1lz、D3w)，因物探推斷的構(gòu)造切割深度較大，易形成破碎、溶蝕，且該區(qū)段的地溫較高，地下熱水儲集主要以構(gòu)造裂隙、溶蝕孔洞儲集為主，局部層位含少量孔隙水，因此是本次研究的重點目標層位。

4 地熱條件遠景分析

4.1 地溫場分析

通過地面測溫工作成果可知，研究區(qū)的含水組頂板埋深為5～20 m，水溫21℃～22℃，主要反映了第四系松散沉積物的地溫狀況；而柳北一帶機井井深一般為80～120 m，水溫22℃～23℃，比一般的地下水溫度略高。在深井溫度測量方面，據(jù)桂中石油勘探?jīng)鐾?#、涼亭2#測溫結(jié)果顯示：涼亭1#井深600 m，井下50 m開始測溫為30.5℃，至590 m測溫為38.5℃；涼亭2#井深532m，井下70 m開始測溫為26.2℃，至530 m測溫為33.8℃。根據(jù)以上測溫情況分析，地表由于構(gòu)造發(fā)育，水量充足，在100 m以內(nèi)地溫增加較小，地溫梯度小于1℃/100 m；100 m以下地溫梯度逐步增大，從2個深孔的測溫結(jié)果可見，孔深在500～590 m之間時，地溫梯度升高幅度大于4℃，說明地溫梯度非線性增長，而是隨著深度增加，地溫梯度越大。

根據(jù)上述2個深井的測溫資料，按公式(1)計算全孔的平均地溫梯度值為3℃/100 m[13-16]。

(1)

式中：G為地溫梯度；T為井底溫度；t0為恒溫層溫度，取20℃；H為井深；h0為恒溫層厚度，取30 m。

另據(jù)鄰區(qū)桂林市永?？h實施過的一口深井資料，該井自上而下的情況：①泥巖和砂巖層，厚251.30 m；②灰?guī)r夾泥灰?guī)r層，厚99.03 m；③灰?guī)r、白云巖層，厚283.07 m；④下至1380.40 m均為灰?guī)r與泥巖、砂巖互層或夾層。該井同樣位于永?；顒訁^(qū)域大斷裂帶附近，地熱地質(zhì)條件與研究區(qū)較為相似。根據(jù)該深井的測溫資料，按照式(1)計算得到地溫梯度為2.8℃/100 m，但與之相比，研究區(qū)的主要熱儲蓋層寺門組砂巖、泥巖厚度更大，厚約769 m，蓋層的保溫條件比上述深井更理想[19]。

4.2 熱儲層分析

研究區(qū)內(nèi)有利于熱水儲集的巖層：①灰?guī)r及其質(zhì)純程度、厚度、裂隙發(fā)育程度；②灰?guī)r和碎屑巖的組合情況。根據(jù)這些特征條件，可把區(qū)內(nèi)熱儲層劃分三類：

Ⅰ類為良好熱儲層。為五指山組扁豆狀灰?guī)r層在區(qū)域斷裂和次級斷裂的作用下，巖石質(zhì)純、裂隙發(fā)育、連通性好，易發(fā)生巖溶作用形成溶蝕裂隙甚至溶洞，為儲存熱水的良好熱儲層。該熱儲層厚度較大(大于100 m)，埋藏深度約在1600 m，埋深及水溫都比較適中，且該類熱儲層巖性及厚度分布較為穩(wěn)定。

Ⅱ類為一般熱儲層。包括四排組、東崗嶺組、鹿寨組和黃金組中的灰?guī)r層，這些灰?guī)r含泥質(zhì)，同時夾泥巖、頁巖等碎屑巖，巖溶裂隙等巖溶作用不甚發(fā)育，熱儲介質(zhì)主要特征為構(gòu)造裂隙系統(tǒng)。該類熱儲層分布穩(wěn)定，一般埋深較大，熱水溫度也相應較高。

Ⅲ類為較差熱儲層。包括泥盆系、石炭系巖組中的砂巖、泥灰?guī)r層，這類巖層在地質(zhì)構(gòu)造作用下，裂隙也較發(fā)育，但由于巖組中的泥質(zhì)巖夾層或互層使其中的裂隙容易被泥質(zhì)充填，連通性較差，熱水儲集和徑流條件不佳。

4.3 地下熱水補運儲分析

4.3.1 地下熱水的補給

研究區(qū)內(nèi)地下水的補給主要包括大氣降雨及地表水、水庫水塘、河流下滲等。根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示，研究區(qū)屬鳳山復式向斜的楊柳向斜西段，面積約45.38 km2，年降雨量為1452 mm，平均入滲系數(shù)為0.3403，降雨入滲補給量2242萬m3/a，碎屑巖側(cè)向及其他補給量為206萬m3/a，地表水補給充足。

4.3.2 地下熱水運移方式與途徑

從地質(zhì)構(gòu)造條件分析，控制研究區(qū)的主干斷裂為EW向和NNE向，構(gòu)造活動性強，大氣降水通過周邊丘陵、山地匯到盆地，滲入到地下深部，通過斷裂、裂隙、孔隙運移，在運移過程中逐漸被加熱形成熱水，在特定的地質(zhì)構(gòu)造條件下形成地熱異常區(qū)。根據(jù)研究區(qū)地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造特征，區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)一向斜構(gòu)造，是具有相對獨立補、徑、排系統(tǒng)的水文地質(zhì)單元。

大氣降水在水頭壓力的作用下，沿斷裂破碎帶、層面裂隙和構(gòu)造裂隙等裂隙通道向斜構(gòu)造軸部滲流補給，尤其是區(qū)內(nèi)的斷裂破碎帶，在多期(次)構(gòu)造活動特別是新構(gòu)造運動的作用下，張性好、膠結(jié)很差或者無膠結(jié)作用，斷裂帶的補給形成強徑流通道，且斷裂帶深切本區(qū)各個層組的熱儲，通過斷裂帶的來水向各熱儲的裂隙溶隙彌散和對流運移。研究區(qū)的斷裂帶在熱水的補給、運移、貯存等方面起到重要的作用，其中近SN向的張性斷裂帶切割深度大于1000 m。

4.3.3 地下熱水儲集條件

通過實施的高精度重力與可控源音頻大地電磁測深成果可知，研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造切割深度較大，易形成破碎、溶蝕，且該區(qū)段的地溫較高，地下熱水儲集主要以構(gòu)造裂隙、溶蝕孔洞儲集為主，局部層位含少量孔隙水。結(jié)合地震、涼亭石油鉆井等成果資料的綜合解釋，半定量—定量推斷出研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及大地巖性空間展布特征，分析認為柳州市沙塘地區(qū)的地熱系統(tǒng)為一向斜構(gòu)造與地層復合基本圈閉的低溫水熱對流地熱系統(tǒng)。

在平面上，整個系統(tǒng)包括補給區(qū)和匯水徑流區(qū)。在垂向上，上部為厚769 m的泥巖、砂巖蓋層；中部為灰?guī)r熱儲層及灰?guī)r一般熱儲層與泥巖、頁巖次級蓋層交替出現(xiàn)；下部以寒武系砂巖等碎屑巖為基底，作為石炭系、泥盆系熱儲基底的導熱層；底部為結(jié)晶基底，頂面埋深約8 km，厚約11 km(康氏面埋深約19 km)，其下為硅鎂質(zhì)下殼層即莫氏面，埋深約33.4 km，再向深部至上地幔。熱源主要為地殼深部大地熱流，水源為大氣降雨通過斷裂帶、灰?guī)r露頭等補給，經(jīng)斷裂破碎帶、巖石裂隙系統(tǒng)向斜軸部滲流，在滲流過程中吸收圍巖熱能而增溫，并與相對較高溫度熱儲中的熱水進行對流混合，側(cè)向補給進入熱儲層(圖5)。根據(jù)熱傳導的特征，地下熱水在地下下石炭統(tǒng)寺門組、下石炭統(tǒng)鹿寨組中上段的泥巖、砂巖層(熱儲蓋層)下部(900～1100 m和1500～1600 m)可能存在明顯的兩層相對高地溫梯度帶地溫梯度大于，4℃/100 m。其中，第一層地溫預測在40℃～45℃之間，第二層地溫預測在60℃～65℃之間(圖6)。

圖5 研究區(qū)物探綜合推斷地質(zhì)剖面圖

圖6 研究區(qū)地熱系統(tǒng)模型圖

5 結(jié)論

1)通過綜合分析認為，柳州市北部地區(qū)具有良好的地熱前景，熱儲蓋層厚度大，地下熱水運移通道分布廣泛，深部地溫梯度較大，生熱、儲熱條件優(yōu)越；地下2000 m以內(nèi)存在著多層并具有一定富水性的灰?guī)r巖層，亦是尋找?guī)r溶裂隙水的理想層位。

2)研究區(qū)內(nèi)主要熱儲層五指山組(D3w)埋藏深度適中(約1600 m)，厚度超過100 m，按區(qū)內(nèi)地溫梯度值3℃/100 m計算，其水溫可達67℃；主要熱儲層上覆次級一般熱儲層黃金組(C1h)，深度約為900 m，溫度在48℃～67℃之間；主要熱儲層下伏次一般熱儲層的溫度將大于67℃，按區(qū)內(nèi)東崗嶺組(D2d)最大埋深2417 m計算，熱儲最高溫度可達91.6℃。

3)結(jié)合柳州市北部地區(qū)地熱地質(zhì)條件，確定研究區(qū)有利勘探開發(fā)靶區(qū)范圍位于向斜軸部及其附近兩翼，即地下熱水主要匯集部位，斷裂構(gòu)造對熱水的補給、徑流以及貯集均十分有利；綜合前期的水文地質(zhì)、地熱地質(zhì)及鉆探工程等成果資料，建立了研究區(qū)及周邊地區(qū)的地熱系統(tǒng)模型，為該地區(qū)今后的地熱資源調(diào)查工作提供重要的指導。