广东蓝屋地热田形成条件及水资源评价

赵　魁，李紫秋

(1.广东省化工地质勘查院，广东 广州 510800；2.化工部广州地质工程勘察院，广东 广州 510800)

广东蓝屋地热田形成条件及水资源评价

赵魁1，李紫秋2

(1.广东省化工地质勘查院，广东 广州 510800；2.化工部广州地质工程勘察院，广东 广州 510800)

[摘要]广东省是我国地热水出露最多的省份，这些热水出露点多受北东向深断裂控制。本文在论述蓝屋地热田形成的区域地质背景基础上，深入地阐明了地热的地热地质条件，并对水源特征进行了分析，为地热田的进一步开发利用提供科学依据。

[关键词]地热；埋藏条件；水资源

地热能以其“稳定、连续、高效利用”的特点，已经成为“最现实和最具竞争力”的可再生能源之一[1]，广东省地热资源极其丰富，清远市更是被中国矿业联合会授予“中国温泉之乡”的美誉。蓝屋地热田位于清远市英德市横石塘镇，是2004年勘查发现的热水型地热田，地热田已由英德仙湖发展有限公司出资开发，建起了“英德仙湖温泉度假区”，深受游客欢迎。

1地质概况

工作区地层较简单，主要有泥盆系中统东岗岭组(D2d)、泥盆系天子岭组(D3t )、泥盆系上统(D3)、泥盆系上统—石炭系下统长垑组(DCchl)、石炭系石磴子组(C1sh)、石炭系下统的测水组(C1c)、第四系残坡积层(Qel+dl)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)。

工作区位于吴川-四会深断裂带的北东段，受区域深断裂带的影响，区内次一级断层发育，有北东和北西向两组：

1.1NE向断层

(1)钟屋断裂：断层延伸长度约7.5 km，在钟屋村西边的山脊及北东边的山嘴均见有构造角砾岩，断层倾向北西，倾角68°～73°，围岩系灰白色白云质灰岩，深灰色灰岩。

(2)黄思脑逆断裂：断层延伸长度约3 km，该断层是黄思脑逆断层的南西段，且被后期北西向F3切割，倾向北西，倾角68°，沿断层的北东段有小岩体或岩脉侵入。

1.2NW向断层

(1)头巾山断裂：断层延伸长度约3 km，倾向南西，倾角65°～69°，与钟屋断裂的相互切割关系被第四系覆盖而不清楚。

(2)社排山断裂：断层是根据地球物理勘查推断的隐伏断层，该断层钻孔在34.80～36.20 m见构造角砾岩，往北西地表未见明显断层痕迹，而社排山的南西坡呈直线状陡立，坡脚为第四系覆盖，因此，推测为北西向断层，倾向南西。

2地热地质条件

2.1热源

区域性北东向吴川—四会深断裂带由于具有形成时间早、切割深和多期次活动的特点，而且现今仍有活动的迹象，是广东省控制热矿泉分布的主要断裂[2]。沿吴川—四会深断裂带分布有20多处热矿泉，水温23℃～81℃，正反映这条深断裂带深部具备丰富的热源，成为区域性控热构造[3]。蓝屋村地热田正处于吴川—四会深断裂带北东段的北西侧，该断裂的摩擦热和深部岩浆余热及放射性元素的蜕变热为本地热田提供了热源。

2.2热储

工作区的地热田热储以裂隙溶洞储水为主要特征，明显受断裂构造控制，同时受围岩溶蚀溶洞发育程度影响，热储呈带状分布，主要分布在断裂及裂隙溶洞发育带，局部因围岩溶蚀溶洞在不同深度似层状发育，浅部可见小面积似层状热储。热储的围岩以灰岩为主，由石炭系下统石磴子组隐伏灰岩和泥盆系上统天子岭组隐伏灰岩组成。灰岩：浅灰色、灰白色、深灰色，细晶质或隐晶质结构，块状构造，岩质新鲜，主要矿物成份CaO占90%，灰岩经构造破碎产生裂隙，在地下水溶蚀作用下形成联通性较好的溶蚀裂隙带和溶洞发育带，为地下热矿水的运移和赋存提供良好的通道及空间，形成对流型热水系统。

2.3导水导热通道

平行于吴川—四会深断裂带的钟屋断层与隐伏断层社排山断层的交汇地段，形成裂隙发育带，当地下水对构造裂隙产生溶蚀，形成联通性更好的裂隙溶洞带时，即构成热流体通道，同时，地下水在深循环中，经深部热源(地温)的加热并溶解大量矿物质而形成热矿水。由潜孔测温数据可知，地温等值线中心圈呈北西向展布；从热矿水井抽水试验的影响范围分析，沿北西向影响最远，降落漏斗曲线呈近北西向展布；因此，推断北西向社排山断层起导水作用，同时扩展了地热田热流体的通道。

2.4埋藏条件

测区内的热储埋藏深度一般小于10～15 m，上覆第四系冲洪积的细砂、砂质粘土、砂及砂砾层，厚度0～6 m；0～15 m的灰岩较完整，相对隔水，但岩溶发育不均一，连续性差，因此，本区的热储盖层不完整不连续，厚度小，保温性能差，因浅层常温水就近补给，天然出露的热矿泉水温较低(≤46℃)；因此，本地热田属开启型地热储。

3地热水资源评价

3.1水温

已建成3个热水井，井口温度41℃～45℃之间，属于地热资源中的温热水，温度已达到国家标准GB/T13727-92对医疗矿泉水水温≥34℃的要求。

3.2水质

依据2015年蓝屋地热田年检水质全分析成果，热矿水中偏硅酸质量浓度为43.06 mg/L，达到了矿水浓度标准。热矿水中的氟质量浓度为2.28 mg/L，达到了氟水命名标准。热矿水中阴离子以SO42-为主，其质量浓度达1 557.75 mg/L；阳离子Ca2+为主，其质量浓度为504.23 mg/L，水化学类型为SO4-Ca型。热矿水的可溶性总固体为2 245.83 mg/L，属高矿化度的微咸热水。热矿水的pH值7.42，属中性水。

3.3水量

根据钻探成果资料，热储工作区溶洞及溶蚀裂隙发育，钻探的17个钻孔，已建成开采井3眼，热水井在完工后均进行了稳定延续时间不低于72 h的抽水试验，总计涌水量5 107 m3/d；并进行了抽水持续时间不低于7个昼夜的群井干扰抽水试验，三个开采井的干扰抽水试验稳定时间达到120 h以上，总涌水量3 835 m3/d，抽水过程中未发现水量、水质和水温发生突变，而且在停止抽水后水位很快即回复到抽水前的稳定水位，由此可知，地热田热水量较为丰富。

3.4动态

对地热田开发利用中的热水井进行一个水文年的动态观测，泉自流量在348.192～399.168 m3/d，变幅为50.976 m3/d，不稳定系数为1.15，该泉自流量稳定。

4结语

(1)横石塘蓝屋村地热田位于区域上吴川—四会深断裂带北东段的北侧、次一级北东向钟屋断层、黄思脑断层与北西向头巾山断层、社排山断层发育地段。地热异常中心处于钟屋断层与社排山断层交会部位。北东向的深断裂带是热储的区域控热构造，北东向次一级断层钟屋断层是热储的导热构造；北西向次一级断层社排山断裂是导水和储水构造；

(2)横石塘蓝屋村地热田地热流体赋存于石炭系和泥盆系的隐伏灰岩的裂隙溶洞内，灰岩在应力作用下所形成的断裂破碎带及其旁侧裂隙发育带形成联通性更好的溶蚀溶洞发育带，属于带状分布的基岩构造裂隙溶洞热储。

(3)地热田水量较为丰富，地下水动态稳定；地热田热矿水pH值为7.42，水化学类型为SO4-Ca型。矿化度为2 245.83 mg/L，属微咸热矿水，井口水温42℃，属低温地热资源中的温热水，达到了医疗矿泉水水温大于34℃的要求。偏硅酸质量浓度为43.06 mg/L，达到了矿水浓度标准。氟质量浓度为2.28 mg/L，达到了氟水命名标准，具较高的医疗保健价值；但热矿水中所含的物质成分，其中氟超过生活饮用水标准限量要求，硫酸根含量达到1 400 mg/L以上，不能作饮用水水源。

参考文献

[1]汪集旸, 孙占学.神奇的地热[M].北京：清华大学出版社有限公司.2001.

[2]叶闻文. 广东三坑地热田形成条件及开发潜力分析[J].水文地质工程地质.2000, 27(3):16-18.

[3]刘春艳. 广东省乳源县某地热田地热资源成因分析[J]. 地球.2013(5).

[收稿日期]2016-04-07

[作者简介]赵魁(1986-)，男，河南新乡人，助理工程师，主要从事水工环相关的研究工作。

[中图分类号]P314.1

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0039-01