贵阳市龙洞堡地区地热水资源开发利用前景浅析

沈志平，王　鸿，吴　斌，付君宜

(1.贵州正业工程技术投资有限公司，贵州 贵阳 550005；2.贵州省岩溶地基工程技术研究中心，贵州 贵阳 550005)



贵阳市龙洞堡地区地热水资源开发利用前景浅析

沈志平1，2，王鸿1，2，吴斌1，2，付君宜1，2

(1.贵州正业工程技术投资有限公司，贵州 贵阳 550005；2.贵州省岩溶地基工程技术研究中心，贵州 贵阳 550005)

地热水是一种清洁、环保的资源，贵州省内地热水的已有多年开发历史。研究区位于贵阳市地热水资源尚未开发的区域，结合本区地质构造、地层条件、热储条件等方面对其进行分析，结果表明本区第二热储单元为适宜开发的热储层，具备一定的地热水找矿前景。

地热资源；龙洞堡；开发利用；低温梯度

地热水是一种清洁、环保、可持续利用的资源。贵州省地热水资源丰富，省内拥有绥阳水晶温泉、石阡温泉、剑河温泉等多处旅游景点，不仅环境优雅，而且温泉水还有一定的理疗作用。

贵阳市地热温泉已有多年开发历史，是贵州省地热资源主要的聚集区。市域内就有12个较大规模的地热田或地热异常区，分布面积累计856 km2，可采资源储量51 800 m3/d，还具有较大的开发潜力。地热温泉作为一种时尚健康的休闲方式，已成为贵阳市着力大招的城市品牌。

1　区域地热资源

根据本省地质特征和形成条件，地热水可分为两种基本类型：受深断裂和背斜构造控制的深循环地下热水，及沉积盆地深埋型地下热卤水[1]。目前地热的开发主要集中在中西部沉积岩分布的区域，但依靠区域性断裂，尤其是张性挽近活动断裂，在贵州东部的变质岩区也具有较好的地热水资源的形成条件[2]。

贵阳市地热水开发主要集中在乌当区新添寨一带。位于乌当断层南盘，主要依靠乌当断层断距大、切割深等特点，采取蕴藏于地下2 000多米深奥陶系红花园组(O1h)至寒武系娄山关群(1-2ls)—清虚洞组(1q)的白云岩及生物碎屑灰岩中岩溶裂隙水、孔隙水。加之上覆多达600 m厚的奥陶系下统湄潭组(O1m)至志留系高寨田群(S2gz)泥质岩层组成的保温层，使得该区域内形成一个热储条件良好的热储构造体系。乌当断层北盘也成功实施地热井一口，则是以二叠系中统栖霞组(P2q)—茅口组(P2m)含水层作为目的层，乌当断层及其次级断层为该热储层提供的热源条件[3]。该片区多口地热钻井水量在600～800 m3/d，水温在40℃～65℃。

在贵阳市周边的红枫湖片区及贵安新区片区也正在利用所在区域的地质及构造特点，成功实施了多处地热勘查孔，水量均在500 m3/d，水温在40℃以上。

图1　区域构造纲要图

2　研究区地热特征

研究区位于贵阳市东南面，距离市区6 km。有机场路、见龙洞路等市政道路连通，交通便利。区内大面积分布三叠系大冶组、安顺组碳酸岩盐地层，地貌形态主要为峰丛槽谷，溶蚀峰丛大多沿岩层走向延伸，岩溶谷地多与岩溶峰丛平行展布(见图1)。

在研究区内开展地热勘查工作必须从地热水富集的四个条件进行论证，即热储层、盖层、导热通道以及热源，只有满足四个条件才能组成良好的储集构造。

图2　研究区剖面示意图

2.1热储层、盖层

根据不同的地质年代地层岩性及组合特征，贵州省内沉积地层可划分为五个热储单元，见表1。

研究区内主要出露三叠系下统大冶组(T1d)以及安顺组(T1a)，五个热储单元中热储层地层在该区域内均有沉积，且沉积厚度稳定是良好的热储含水层。但第五热储单元与第三热储单元缺失保温盖层，不能形成有效的热储单元。第四热储单元中在本区内仅有二叠系中统梁山组(P2l)出露，且厚度较薄，也不能形成良好的热储单元。结合相邻区地热开发的情况，第二热储层是本区内适宜开发的热储单元(见图2)。

2.2地温温度

第二热储单元中热储层埋深约在2 000 m以下，采用地温梯度对其地热水进行估算。研究区地温梯度在1.65～2.0℃/100m，贵阳地区多年平均气温15.3℃，恒温带深度约30 m。采用公式1进行计算。

T=(H-h)×δ%+t

(1)

式中：T为地热温度(℃)；H为埋深深度(m)；h为恒温带深度(m)；δ为地温梯度(℃/100m)；t为多年平均气温(℃)。计算得到地热水温度在47.8℃～54.7℃，适宜作为地热水的开发。

2.3导热通道

区域性的深大断裂构造能够为热储层提供深部向上运移热水的通道。在研究区位于扬子准地台黔北台隆贵阳复杂构造变形区，永乐向斜北西翼与贵阳向斜东翼之间，次级褶皱乌当背斜南倾末端与背阴岩背斜北倾末端之中间地带，区内地质构造总体较简单。在本区西侧发育有云关断层，具有发育规模大、延伸远、切割深等特点，能够为本区地热水提供导热通道。

表1　贵州省热储单元划分

2.4热源

地热水的热源主要火山作用或第四纪岩浆侵入活动引起的放射性衰变热，以及深大断裂的热传导。研究区地质时期内未有岩浆入侵，缺乏放射性热源的物质基础。因此，本区内热源主要来自断层深大断裂的热传导。

2.5水源

相关资料分析结果表明[5]，在该区域东侧黄丝背斜的核部，以及大谷冰背斜核部均为寒武系碳酸盐岩出露区，地下水可通过该区接收大气降水的补给，并从东南方向西北方向径流，在研究区北侧的乌当断裂带附近有出露。地下水经过深循环得到了充分加热，其矿化度也相对较高。

3　结语

研究区位于贵阳市地热水资源尚未开发的区域，结合相邻区域的开发情况及地质资料，在本区内可开采地热水在2 000 m以下，第二热储单元可作为本区的开发目标，但深井开采施工技术要求高、地质条件较复杂，存在一定的风险性，需要进一步的勘察手段进行论证。

[1]毛健全.贵州省地热资源特征、分布规律、开发现状及发展远景[C].中国西部地热资源开发战略研究论文集.2001，29-36.

[2]段启杉,宋小庆,孟凡涛，等.贵州东部变质岩区地热水赋存规律研究[J].地下水.2015,37(4):37-39.

[3]孟凡涛,杨元丽.贵阳地区中二叠统热储含水层地热水资源浅析[J].地下水.2014,36(5):44-45.

[4]王中群,黄毅,郑禄林，等.贵阳市乌当背斜热储层的初步研究[J].四川地质学报.2008,4(28):305-307.

[5]赵璐,邬立,罗湘赣.贵阳市乌当区地热田成因及水质特征分析[J].中国地质.2011,38(3):724-730.

Preliminary Analysis on Development and Utilization Prospect of Geothermal Water Resources in Longdongbao of Guiyang

SHEN Zhi-ping1，2，WANGHong1，2，WUBin，FUJun-yi1，2

(1.Guizhou Zhengye Engineering &Technology Investment Co., Ltd., Guiyang 55005, Guizhou；2.Guizhou Karst Foundation Engineering Research Center Guiyang 55005, Guizhou)

The Geothermal water is a kind of clean, environmental resource and has many years history in Guizhou Province, its studied area is located in the unexplored area in Guiyang, Combined with the geological structure, formation condition, hot-reserved condition and etc., the geothermal water is analyzed and the results show that the second heat storage unit is suitable for development of geothermal reservoir and also has a certain geothermal prospecting for searching mineral.

Geothermal water resource；Longdongbao；development and utilization and geothermal gradient

2016-03-14

沈志平(1960-)男，贵州贵阳人，研究员，主要从事岩土工程方面的技术和管理工作。

P314.1

A

1004-1184(2016)04-0064-02