修水县白岭地热水成矿模式及产能预测

程星敏，周 胜

（江西省煤田地质勘察研究院，江西 南昌 330001）

1 地热水形成的背景

修水县白岭镇地处江西省西北部， 位于雄峻峭拔、风景秀美的黄龙山下，是湘鄂赣三省交界处的边陲重镇，环境优美、资源丰富。白岭地热水以上升泉的形式出露于温泉村～下太清村～桃树村一带，分布面积达1 000 m2，有泉眼多处，水温40℃～62℃、总流量约11.628 L/s。 温泉水无色透明，略具硫化氢味，水质类型为HCO3+SO4-K+Na型，PH值为7.8，矿化度134.389 mg/L，偏硅酸（H2SiO3）109.46 mg/L，含量 超过了理疗热矿水水质标准。

1.1 地形地貌及降水条件

白岭温泉地处幕阜山系的黄龙山下，属构造剥蚀低山丘陵区， 三面环山， 山体海拔高程一般在+900～+1200 m，南部最高点黄龙山标高+1 511.20 m。温泉出露于向北开口的盆地南部， 标高为+230 m左右，相对高差达700～1 000 m。山区植被发育，降雨充沛，4月～6月降雨集中，年降水量为1 634.1 mm，水气凝重， 天气降水是区内地下水补给的主要来源，及深部循环的有利条件。

1.2 地层岩性条件

地热水及周边出露地层主要为第四系松散堆积物（Q）及岩浆岩。 第四系松散堆积物主要为山间河谷型全新世冲积层。 冲积层具二元结构：上部为粉质粘土和粘土，厚度1.0～2.0 m；下部为砂卵石层，厚度1.5～2.5 m；总厚度约1.5～5.0 m。

区内岩浆岩主要为燕山期侵入的花岗闪长岩（γ5mb2-2），白岭花岗闪长岩大面积分布，总体延伸略成东西向。 组成岩体的岩石以二云母黑云母花岗闪长岩为主，占80%；部分斜长花岗岩和石英二长岩。主要矿物平均含量：斜长石（41%）、钾长石（17%）、石英（22%）、黑云母（15%）。 岩石为中—粗粒结构，斑杂构造、流动构造和似片麻状构造，岩体中次生裂隙发育。

1.3 地质构造条件

研究区区域地质处于江南东部隆起带九岭逆冲隆起和赣北东西向构造带及九岭山北东向构造复合部位。 白岭温泉主要受北东向构造黄马冲断裂（F1）和北北东向构造苍岭寨断裂（F2）控制。 构造纲要见图1。

图1 江西省修水县白岭地热构造纲要

（1）北东向构造（黄马冲断裂F1）

黄马冲断裂（F1）属华夏主干断裂.规模大，北至湖北、南至湖南。断裂面平直光滑，倾向295°，倾角75°；石英、长石均被拉长并蚀变成绢云母和绿帘石；花岗岩具糜棱碎裂结构。 断层面上可见擦痕，为压扭性，具二次或二次以上活动。

（2）北北东向构造（苍岭寨断裂F2）

苍岭寨断裂（F2）为F1的派生断层。 出露于石英脉中处，倾向285°，倾角70°。 断层面平直光滑，水平擦痕清晰，推测被F1截住，具二次或二次以上活动痕迹，F1的一组扭面。

此外区内基岩裸露，岩石轻微风化，断裂（尤其F1）周边次生裂隙发育。

2 地热水成矿模式分析

通过地质、地热等背景条件分析，白岭温泉地热水成因特点主要有：

1）地下热水主要接受中低山区的大气降水渗入补给，通过北东向深大断裂向地壳深处运移，在地球内热的作用下，形成地下热水。 在适宜的地貌条件下，在压力差的驱动下，热水沿着裂隙带涌出地表，形成温泉。

2） 白岭地区广泛分布的九岭花岗闪长岩体为地热水的形成提供了附加热能；白岭温泉分布于北东向构造F1和北北东向构造的复合部位，说明地热水的形成和分布主要受断裂的控制。其中F1断裂对地壳的切割深度较大，该断裂是区内地下热水的控热构造，导热构造为区内低序次派生断裂（F2）或断裂交汇处形成的裂隙带。

3）白岭温泉区地貌形态特殊，山体构造发育，地形高差大，降水丰富，地下水径流途径长，F1断裂对地壳的切割深度大，为地下热水深循环加温提供了良好条件，是形成本区地热水水温高、流量大、水质好的主要原因。

3 产能预测

白岭温泉各出露点平均流量总和约11.628 L/S，地热水平均温度53℃，本次根据地热资源地质勘查规范，采用大地热流法大致预测地热水产能。

1）日产能

Wt=4.186 8Q（t-to）

式中：Wt为热功率， 单位为kW；Q为地热水可采量，根据泉流量总和法1 004.66 m3/d （11.628 L/S）；T为地热水平均温度53℃；to为当地年平均气温16℃。

Wt=4.186 8×11.628×（53-16）=1 801.31 kW

2）年产能

∑Wt=86.4 DWt/k

式中： ∑Wt为年产能， 单位为MJ；D为全年开采日数，单位为天，取320 天，（扣除设备检修45 天）；Wt为日产能，单位为kW；K为热效比，取0.6。

∑Wt=86.4×320×1 801.31/0.6=8.31×107MJ

4 结语及建议

白岭温泉地热水成因类型属于典型的中低温对流型地热系统，九岭花岗闪长岩体是形成地热水的深部热源， 大气降水是温泉水主要补给来源，区内北东向深大断裂是控热构造，派生断裂或断裂交汇处形成的裂隙带则为导热构造。 该区降水丰富，地形高差大，断裂带切割深度大，是形成本区地热水水温高、流量大、水质好的主要原因。 采用大地热流法大致预测地热水年产能为8.31×107MJ。

通过对白岭温泉地热水成因分析及产能预测，认为其具备较大的勘查开发潜力， 进一步提高水温、水量的可能性较大，地热水可采用钻井及开挖扩泉法进行开采。