江西省寻乌县南桥地热水特征及成因初探
2016-04-14肖则佑陈磊侯怀敏
■肖则佑 陈磊 侯怀敏
(赣南地质调查大队 江西赣州341000)
江西省寻乌县南桥地热水特征及成因初探
■肖则佑 陈磊 侯怀敏
(赣南地质调查大队 江西赣州341000)
本文对南桥地热水区的水文地质特征进行系统阐述,对地热水的成因进行了总结,认为地热水的热源来源于岩浆岩。地热水点处于近东西向断裂与北北东向断裂构造复合部位,并受东西向与北北东向断裂构造的影响和控制。尤其是三南-寻乌东西向断裂带,以其规模大、切割深、多期次反复活动利于成为地下热水的控热、导热构造,对地下热水的成生与分布起着控制作用。本文重点阐述地热水的水文地质特征及地热水的形成模式,探讨地热水的成因。
地热水 水文地质特征 热源
1 地热地质背景
1.1区域地质条件
江西省寻乌县南桥地热水区位于三南-寻乌东西向复合构造带东部,与河源-邵武新华厦系隆起褶皱带交接复合部位。在长期的地质发展史中,经历过多次构造变动,地质构造复杂,岩浆活动强烈。断裂构造十分发育,主要有东西向、北北东向、北东向三组,且成带出现,相互切割。其中三南-寻乌东西向构造带控制了侏罗世火山岩的分布。河源-邵武北北东向断裂,为区域深大断裂,控制着留车红层盆地的展布。该断裂是一条晚近期活动性断裂,以其规模大、延伸长、切割深、活动时间长、至今仍在活动为特点。沿带有多处地震震中和地热泉水出露,对区域地热水的形成与分布起控制作用。
1.2地热水点分布特征
南桥地热水区在地表出露有5处地热水点。热储受断裂构造的影响和控制,规模较小;沿近东西向与北北东断裂带复合部位呈股状涌出,流量0.14~5.35l/s,水温24.5~61℃,属中低温温热矿水。
2 地热水热储特征及其埋藏条件
2.1地质特征
地热水点周边主要出露地层有:侏罗系上统,白垩系上统及第四系。岩浆岩由燕山早期侵入岩组成,分布于地热水点北西侧。呈岩株产出,岩性为石英斑岩、花岗斑岩。
受区域三南—寻乌东西向构造带与河源—邵武北北东向深大断裂的影响,地热水点及其外围断裂构造十分发育。按其展布方向,可分为近东西向、北北东向、北东向三组断裂系统,
2.2地热水点深部特征
根据地热水点地质环境条件,以及地热水的埋藏分布特征,磷石背地热水点存在2个断裂脉状热水含水带,即深部热水含水带和浅部热水含水带深部热水含水带大致分布于-10m标高以下,主要由近东西向碎裂岩带组成,该断裂为地下热水的控热、导热构造破碎带,对地下热水的形成起控制作用。浅部热水含水带。大致分布在-10m标高以上,主要由北北东向断裂破碎碎裂岩组成。它主要起到了贮热、导水的作用。
3 地热水成因浅析
地下热水的成因,是一门探索性很强、较为复杂的课题。通观本区区域地质构造特征,归纳主要受下列因素的影响和控制。
3.1三南—寻乌东西向复杂构造带的影响和控制
三南—寻乌东西向复杂构造带,总体走向近东西向,倾向北,倾角63~67°,以其规模大、切割深、延伸长、多期次反复活动为特征。从下古生世至晚近期都有活动痕迹,利于成为地下热水的导热、控热构造,对地下热水的出露与分布起控制作用。通观全区,寻乌横迳温泉、寻乌石牛湖温泉、龙南夹湖温泉、龙南汤湖温泉、龙南豆头温泉、全南茅山温泉、全南南迳温泉等等,这些温泉的出露与分布和三南—寻乌东西向构造带有着密切的成生联系。
3.2热水出露在东西向与北北东向断裂构造复合部位
热水点北北东向断裂带位于广昌—周田新华夏系构造带内,断裂产状总体倾向南东,倾角70~79°,以其规模大、切割深、延伸长,自晚三叠纪至晚近期有过多次反复活动,为储热导水构造。
近东西向与北北东向断裂复合部位(上盘)地应力集中,岩石破碎,有利于地下热水的成生。如狮子峰温泉、磷石背温泉分别出露于北北东向及东西向断裂复合部位,呈泉群出露。磷石背地热水点热储呈近东西向带状分。地下热水含水带为断裂构造破碎带,形成模型为对流性地热水。
3.3热水出露与岩浆岩活动关系密切
地热水点北西角出露有侏罗系侵入岩。热水中普遍伴有大量逸出气体,其中二氧化碳含量占97.8%,二氧化碳气体的存在与岩浆活动起源关系密切。根据区域资料,测定其地质年龄约136Ma。由于岩浆的侵入活动,岩体本身的复杂元素,均为地热水提供热能创造了良好的条件。据区域资料,在花岗岩体中地热增温率为5.2~12.2℃/百米。温泉气中CO2的含量很高 (>96%),δ^13Cco2较重(-4.43%o~-5.50‰),属幔源CO2;He同位素特征值(R/Ra)变化于1.36~2.1l之间,均大于1,有幔源He的加入;本区温泉气的的组合类型为二氧化碳幔源温泉气,从整体上来说属于幔源无机成因气,是地幔脱气的产物。
4 结语
南桥地热水区热储呈近东西向及近南北向带状分布。地下热水含水带为断裂构造破碎带,模型为对流性地热水。对流性地热水资源为江西省最主要的地热水资源,主要分布于隆起山地区。地热水主要赋存于断裂构造带中,以断层上盘岩层为盖层,形成机理为深循环地热增温或深部放射性元素衰变增温,增温后的热水沿断裂带运移形成脉(带)状地热水资源,部分可能沿裂隙、断裂上涌,以温泉的形式出露地表,由于上升速度快,沿途散热量小,尚来不及与其围岩达成热平衡,热水主流带附近形成局部的热异常,热异常中心地温梯度比正常梯度高2-3倍以上。通过研究本区地热水的形成地质条件分析,建立地热水模型并分析其特征,对寻找该类型的地热水及勘查具有重要的指导意义。
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F407.1[文献码]B
1000-405X(2016)-7-100-1