河源市地热资源分布情况及其特征
2018-11-06姜磊
姜磊
摘要:地热资源既是水资源又是能源,开发地下热水资源具有重要的经济、社会和环境效益,本文综合分析河源市地热资源调查成果。
关键词:热储;地温场
1.引言
河源市位于广东省东北部、东江中上游,东靠梅州,南接惠州,西连韶关,北邻江西赣州,辖源城区、东源县、和平县、龙川县、紫金县、连平县共1区5县。处于粤东北山区与珠江三角洲平原地区的结合部,属山地丘陵地区。山岭与盆地相间,境内地势由东北向西南倾斜,东江、新丰江纵贯全境。
河源市周边侵入岩体多呈北东向带状展布,总体与河源深断裂构造带一致。由于大部分侵入岩体在地质历史时期均经历过多期次、间歇性的侵入,不同期次的侵入往往导致侵入岩体边缘及接触带部位形成一定规模的破碎带或节理、裂隙发育带,为地下水深循环形成温泉提供了条件。
2.区域地质概况
广东地域在地质历史时期经历过多次剧烈的地壳运动,形成了一系列规模不一、性质不同的断裂,尤其是规模大、切割深、反复活动的深、大断裂,不仅控制了广东山川形势的展布方向、地层与岩石的分布、中一新生代断陷盆地的形成与发展,而且控制着温泉的分布与出露。据区域地质调查资料,工作区周边影响较大的断裂主要是河源深断裂带和佛岗-丰良深断裂带。其中河源断裂规模宏大,为粤东密集区主要控热构造,它既控制着区内的地形地貌形态及分布,又控制着中新生代的岩浆活动和断陷盆地的发育。沿断裂带有玄武岩贯入,密集分布温泉,地震活动也较频繁。
3.热储层
根据区域地质资料,河源市地热田热储以构造裂隙带储水为主要特征,明显受断裂构造和岩性的共同控制,热储呈带状分布。岩石在断裂构造作用下裂隙发育,部分地段岩石较破碎,局部偶见有石英脉穿插,构造裂隙带为地下热矿水的储存和运移提供良好的空间及通道,与深部构造裂隙带形成对流型热水系统。热储的岩性为断裂构造作用形成的破碎花岗岩、硅化碎裂岩及硅质岩,孔隙较发育,具有良好的储热空间。
4.熱储盖层
河源市及周边地热资源埋藏相对较浅,层状连续性,一般是第四系松散沉积物及黑云母花岗岩。尤其是第四系地层厚度较大,岩性以黏土、粉质黏土、粉土互层,沉积松散,呈半固结状态,导热性能差,热阻大,与花岗岩共同组成天然热储良好的保温盖层。
5.热源
地球深部热源、岩浆热液活动及放射性元素蜕变是其重要热源。热源主要来自地壳深部的热流传导,新构造运动使地壳深部的热源不断往上传递,根据记载,河源深断裂带周边发生过多次地震,对区内地热的形成极为有利。工作区内燕山期和喜山期岩浆热液活动剧烈,沿断裂带伴随有岩浆岩的喷发和侵入。断裂带和岩浆岩侵入体对地壳深部的热源起了重要的沟通和传导作用。
6.河源温泉分布
河源市因其温泉资源丰富而被称之为“温泉之都”,地热资源量较丰富,约3.18×1016kJ(图2)。全市温泉资源十分丰富,目前已探明地下温泉资源共有35处,年总流量为511.9×104m3,主要分布在本市源城区、东源县、和平县、紫金县及龙川县。在35处温泉资源中,按水温划分温泉类型为:温水热泉(25℃~40℃)6处,温热水热泉(40℃~60%)11处,热水热泉(60℃~90℃)17处,中温地热热泉(90℃~150℃)1处。河源境内的地下温泉分布广泛,具有水质好、水温高、水量大的特点,具有广阔的开发利用前景。
7.地温场的水平方向变化特征
根据河源地热调查资料分析,区域地温梯度变化主要与新构造活动带、断裂构造发育规模、基底构造、热储层埋藏特征、热储盖层的岩性与厚度等有关。一般靠近活动断裂的附近地温梯度打,远离断裂带则地温梯度值小,其增温梯度还随着断裂的活动性增加而加大;热储层地热水径流.条件较好区段,热传导快,地温梯度值小,地热水径流条件较差地区,热传导慢,地温梯度值增大;盖层岩性的差异也较大程度地影响了地温梯度的变化,岩层导热性能越差,热的传导慢,地温梯度值越大,岩层导热性能越好,热的传导越快,地温梯度值越小;而盖层的厚度大小则直接影响了盖层的保温性能,在较大程度上影响了热储层的温度,盖层厚度大的区段热储温度高,盖层厚度小的区段热储温度低。