吉安斷陷盆地東部邊緣地?zé)豳Y源開發(fā)潛力分析

張 旭

（江西省地質(zhì)局第九地質(zhì)大隊，江西 吉安 343000）

吉安斷陷盆地地層結(jié)構(gòu)相對簡單，主要由震旦系老虎塘組（Z2l）、寒武系牛角河組下段（?0-1n1）、石炭系梓山組（C1z）、白堊系蓮荷組（K2l）和第四系全新世聯(lián)圩組（Qh1-2l）組成。經(jīng)物探分析，白堊紀(jì)下部地層由二疊系馬平組（P1m）灰?guī)r構(gòu)成。研究區(qū)地表為松散的沉積巖，熱導(dǎo)率較低，它是熱能儲存的理想蓋層，在很大程度上保存熱量[1-3]。下部廣泛發(fā)育灰?guī)r與砂巖，存在較多的裂隙，其熱導(dǎo)率高于地表且低于深部巖體，密集分布的節(jié)理裂隙為地下水的富集遷移提供條件[4-7]，同時增大巖石的比熱容，使之成為優(yōu)秀的熱能儲層。深部大規(guī)模分布高熱導(dǎo)率、低比熱容的巖石，加之研究區(qū)內(nèi)延伸至巖石圈的富田斷裂，使得深部巖體與深大斷裂共同構(gòu)成研究區(qū)潛在地?zé)豳Y源的熱能傳遞通道[8-10]，為熱儲層提供源源不斷的熱能。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)主要構(gòu)造有斷陷盆地及斷裂構(gòu)造，斷陷盆地為富田向斜盆地，斷裂構(gòu)造主要為富田斷裂，如圖1所示。主斷裂位于研究區(qū)的東南側(cè)，區(qū)內(nèi)延長約為5 km，它是江西省遂川-德興深大斷裂的中南段，也是由一系列東北向壓性或壓扭性斷裂組成的巨大斷裂帶。斷裂帶硅化破碎片理化、擠壓扁豆體均較發(fā)育，斷裂經(jīng)過部位的莫霍面受到切割[11-13]。局部寬度為250～300 m。研究區(qū)內(nèi)傾向西北，傾角為60°～70°，該斷裂控制中生代紅色盆地的形成和沉積。此外，江西省內(nèi)沿斷裂方向有數(shù)處溫泉。由于地表植被及殘坡積層覆蓋，野外調(diào)查未發(fā)現(xiàn)地表出露該斷裂。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查，沿遂川-德興深大斷裂出露較多地?zé)崛c，本研究以吉安市青原區(qū)湖丘溫泉為參照，分析湖丘地?zé)岣患瘏^(qū)的地質(zhì)構(gòu)造。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖

2 工作方法

2.1 資料收集

研究區(qū)內(nèi)已開展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，區(qū)域地質(zhì)條件已基本查明。研究區(qū)外北側(cè)已發(fā)現(xiàn)湖丘溫泉，該溫泉熱田為一帶狀小型低溫地?zé)崽?，地?zé)崴砷_采資源量為2 465.28 m3/d，溫度為26.0～27.5 ℃。地?zé)崴觊_采累計可利用的熱能為7.74×107MJ，與之相當(dāng)?shù)墓?jié)煤量為1 798.17 t/a。湖丘溫泉地?zé)崴疄榈偷V化度的重碳酸鈣鎂型淡水，無色、透明。研究區(qū)地?zé)崴V化度低，無污染，可作為生活飲用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水和漁業(yè)用水，屬于半腐蝕性水，鍋垢少，其熱儲地層為石炭系灰?guī)r[14-15]。以往的地質(zhì)調(diào)查工作為本次吉安斷陷盆地東部邊緣地?zé)豳Y源開發(fā)潛力分析提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

2.2 野外地質(zhì)調(diào)查

本次野外地質(zhì)調(diào)查充分收集前人資料，將地形圖、地質(zhì)圖等作為調(diào)查手圖，采用垂直構(gòu)造線穿越法和沿構(gòu)造方向追索法相結(jié)合的調(diào)查方法[16-18]。野外地質(zhì)調(diào)查范圍以申請變更后的調(diào)查范圍為重點。本次調(diào)查將研究區(qū)各類巖石的分布與巖性，第四系的巖性與厚度，斷裂帶及節(jié)理裂隙的分布、傾向、傾角與性質(zhì)，泉點、山塘、民井、溪流點的水位、水溫、水量及水文地質(zhì)條件等作為重點[19-20]，野外地質(zhì)調(diào)查用全球移動定位系統(tǒng)上圖。取得的資料基本反映研究區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件，調(diào)查范圍、調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查精度和控制程度符合相關(guān)規(guī)范要求，可為下一步地?zé)峥辈樘峁┗A(chǔ)依據(jù)。原始調(diào)查資料均進(jìn)行自檢、互檢、抽檢等，確保質(zhì)量可靠。本次野外地質(zhì)調(diào)查實際完成40.14 km2，工作完成率為100%，調(diào)查點共有170 個。其中，泉點有4 個（上升泉2 個，下降泉2 個），民井點有13 個，山塘和水庫有15 個，地表水體點有21 個，地質(zhì)點有117 個。

3 綜合成果

根據(jù)已有地質(zhì)資料和野外地質(zhì)調(diào)查，基本查明調(diào)查區(qū)地層巖性，主要出露有震旦系老虎塘組板巖、硅質(zhì)巖，寒武系牛角河組下段石英砂巖、凝灰質(zhì)石英砂巖夾粉砂質(zhì)板巖和炭質(zhì)板巖，石炭系梓山組礫粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀泥巖，白堊系蓮荷組礫巖、砂礫巖夾砂巖、粉砂巖以及第四系全新世聯(lián)圩組亞黏土、砂礫層。經(jīng)水文地質(zhì)調(diào)查，調(diào)查區(qū)內(nèi)出露的坑塘、泉點和民井點溫度均為正常溫度，地表無地?zé)岙惓｜c。根據(jù)已有地質(zhì)資料和野外地質(zhì)調(diào)查，研究區(qū)在構(gòu)造上位于華南褶皺系贛中南褶隆贛西南拗陷之吉安凹陷區(qū)遂川-德興深大斷裂的中南段。主要構(gòu)造有斷陷盆地及斷裂構(gòu)造，斷陷盆地為富田向斜盆地，斷裂構(gòu)造主要為富田斷裂。

通過物探手段，基本查明調(diào)查區(qū)斷裂、巖層厚度、斷裂富水性等情況。調(diào)查區(qū)內(nèi)存在3 條推斷斷裂，其中遂川-德興深大斷裂是勘查區(qū)最主要的斷裂，該斷裂傾向西北，傾角約為70°，地表延伸較長，性質(zhì)為壓扭性斷層，沿傾向向深部延伸1 km 以上，切穿勘查區(qū)內(nèi)所有含水層位，它是一條富水?dāng)嗔眩憩F(xiàn)出較好的導(dǎo)熱儲熱性，具有一定的開發(fā)前景。湖丘溫泉位于研究區(qū)北側(cè)，經(jīng)地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和水文地質(zhì)條件對比，研究區(qū)具備地?zé)豳Y源賦存的基本條件。根據(jù)熱源調(diào)查，斷裂與深部地層交匯部位的低阻帶或相對低阻區(qū)段是可能的地?zé)岷畣卧?/p>

4 結(jié)論

吉安斷陷盆地東部邊緣具備地?zé)豳Y源賦存的基本構(gòu)造條件。表層新中生代地層具有高比熱容、低熱導(dǎo)率的特性，可以起到保溫作用；古生代地層比熱容與熱導(dǎo)率均較高，可以作為地?zé)豳Y源的儲層；元古代以來的地層熱導(dǎo)率極高，比熱容較低，它是理想的導(dǎo)熱介質(zhì)。富田斷裂既是熱水循環(huán)通道，又提供熱源補(bǔ)給，使其具備較好的熱源條件。鄰區(qū)廣泛分布的地?zé)豳Y源從側(cè)面證明研究區(qū)可能存在地?zé)豳Y源。對照隆起斷裂對流型和斷陷盆地傳導(dǎo)型兩種地?zé)豳Y源的主要特征，判斷研究區(qū)分布有斷陷盆地傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源。經(jīng)分析，研究區(qū)北側(cè)、東側(cè)低山丘陵區(qū)的降水、溪溝水及花巖水庫內(nèi)水沿裂隙向深部滲流，再匯聚于斷裂帶，并進(jìn)行深循環(huán)，在深循環(huán)過程中，因自然增溫，水溫不斷上升，受斷裂控制，研究區(qū)中部和斷裂帶附近形成地?zé)崴?。根?jù)地質(zhì)調(diào)查，確定研究區(qū)內(nèi)地?zé)豳x存遠(yuǎn)景區(qū)，推斷斷裂交匯地帶熱源條件充足，地?zé)豳Y源開發(fā)潛力較大。