兴城地热田成因分析

2016-04-14焦文燕辽宁工程勘察设计院辽宁锦州121000

地球 2016年4期

■焦文燕（辽宁工程勘察设计院辽宁锦州121000）

兴城地热田成因分析

■焦文燕
（辽宁工程勘察设计院辽宁锦州121000）

兴城地热田位于辽宁省葫芦岛市兴城滨海地带。通过在兴城地热田区的水文地质工程地质勘察及地热地质普查等工作，基本查明了兴城地热田地层岩性；温泉出露条件；热储埋藏条件；储、导热构造位置、产状、规模等。兴城地热田地下热水丰富，主要用于洗浴、医疗、采暖等。

地热田构造热储

1　引言

兴城地热田出露面积323600m2。以兴城3眼开采热水井，主要用于洗浴、医疗，但开采规模较小。通过地面地温场、水化学场调查，并采用声频大地电磁测深（EH4）及可控源音频大地电磁测深（CMAST）等物探方法，基本查明了兴城地热田范围；地层岩性；热储条件；储、导热构造位置、产状、规模等。为扩大开采地下热水资源提供充足有利的依据。

2　地热田成因分析

兴城地热田位于绥中凸起断裂地热成矿带，大地构造单元为中朝准地台燕山台褶带之绥中凸起带内，凸起内发育有西平坡—锦西、要路沟—锦西和明水大型压性—压剪性壳断裂。在其影响和控制下，发育的次级断层具有导热、储热性质。由物探资料可知，本区发育六条次一级构造，并对热水起着控制作用，因此本区地热属构造对流型。

2.1构造裂隙热水成因

兴城温泉区位于要路沟～锦西，西平坡～锦西断裂交汇处。受其影响本区发育六条次一级构造：F1断裂位于兴城地热田西部边缘，隐伏于第四系松散堆积物之下，断裂走向35°，倾向北西，倾角70～75°。断裂上下盘岩性为太古代混合花岗岩，断裂带及构造影响带宽约130～160m，最大深度延深至500～600m，岩石破碎，裂隙发育，为地下热水提供了充足的存储空间。F2、F3断裂近平行，构成热区热泉出露的较大构造破碎带。断裂带宽约175～250m，出露长约450～750m。F2断裂走向40°，倾向北西，倾角65～80°，断裂切割深度大，可达600m左右。F3断裂走向45°，倾向北西，倾角85°，断裂切割深度大，可达800m左右，断裂带宽约100～160m。在F3和F2断裂之间发育北西向F5、F6断裂，受其影响，F3断裂带内岩石破碎更加严重，裂隙发育，富水性好。温泉出露点均沿该断裂带分布，现有开采热水井均位于该断裂带内。F4断裂位于兴城地热田东部边缘，隐伏于第四系松散堆积物之下，断裂上下盘岩性由太古代混合花岗岩组成，断裂带及影响带宽约80m左右，断裂切割深度大，可达800m左右，由低阻异常判断其富水性较好。根据其水化学和地表水温异常判断其可能是较好的储热构造。

热异常的主要原因是地壳深部上地幔热和放射性元素蜕变产生的热的作用，这两种热即是本区地下热水的热源。根据前人资料推测热储深度在5km或更深。说明热源在中深部。区内地下热水成因属于远补给，断裂深循环型。大气降水从北部基岩丘陵区通过纬向断裂构造及裂隙下渗至深部与新华夏系断裂的交汇处，在沿途吸收深部放射性热及地幔热，逐渐增温，体积膨胀。在深部热力及围岩压力的驱动下，沿导热构造或裂隙向上运移至储热构造中，在储热构造中聚集。在聚集过程中，热水压力逐渐增大，活动性增强，在适当的部位穿透盖层补给第四系孔隙热水。

2.2风化裂隙次生热水成因

混合花岗岩风化裂隙次生热水掩埋于第四系之下，呈层状分布，厚度一般为50～80m，分布范围比构造裂隙热水范围稍大，为次生热水，其热源主要是构造裂隙热水的热传导及部分热对流产生的。水温由热区中心向外逐渐降低。

2.3第四系孔隙次生热水成因

第四系孔隙次生热水化学组分含量与基岩裂隙次生热水相似，水动态显示受气象影响，其分布位置和范围也一致。水化学、地温场、水位均有由中心向外渐变为与地下冷水一致的特点。抽水试验证明孔隙次生热水与构造裂隙热水有一定水力联系，因此，第四系孔隙次生热水的热源主要是构造裂隙热水通过盖层的热传导及部分热对流产生的。在构造热水、孔隙热水不断得到补给的同时，受围岩及周围冷水体的挤压作用，热水压力逐渐增大，活动性增强，在适当的部位穿透盖层补给第四系孔隙热水。热水便在适当位置以泉群的形式排泄于地表或以地下迳流形式排向冷水，并与其混合，在下游地段随冷水而去。

根据基岩裂隙次生热水活动迹象和特征，热水形成晚于储热构造，而储热构造为喜山期产物，其盖层属中、更新世热水活动的产物，结合新构造运动推断，本区基岩裂隙次生热水形成于早更新世。