小三江地热田地热资源勘查与评价

李 明

（广东省水文地质大队，广东广州510510）

为配合振兴粤东西北经济，建设清远市的“温泉之乡”旅游计划，在连山县小三江镇拟建设花海温泉小镇，开发成以泡温泉、观花海为主题的休闲养生旅游小镇。小镇处于规划建设期，由于原来钻孔被二广高速掩埋和距离高速公路太近而不可再使用，因此需要继续勘查，在高速公路安全保护距离外寻找新的地热资源。

1 概况

勘查区位于连山县小三江镇南偏东雷冲—郑屋，处在侵蚀剥蚀丘陵之山间谷地之中，区内地表水系较发育，地热田及其周边区域基底岩石主要为岩浆岩，在山丘坡脚地分布坡残积土，在丘间谷地、盆地分布有第四系冲洪积层。地热田位于粤北“山字型”构造西翼反射弧外缘，断裂构造以北东向构造为主，原地热田受北北东向F1断裂控制（见图1），该断裂倾向南东东，倾角45°左右。该断裂具有多旋回活动性，沿断裂带曾发生多次强烈挤压，断裂附近岩石破碎，节理裂隙发育，为热矿水的形成、运移提供了良好的条件。本次勘查共施工水文地质钻孔6个，其中1个主孔5个附孔，分别为主孔SK01，附孔GK01、GK02、GK03、GK04、GK05。

2 勘查区地热地质条件

2.1 地热田水文地质特征

小三江地热资源属水热型，区域上位于粤北“山字型”构造西翼反射弧外缘，受区域深大断裂郴县—怀集断裂束影响，地热田主要受一条北北东向F1、F2断裂构造控制，属带状热储。热储围岩为J2γ细粒黑云母花岗岩。

据本次勘查主孔SK01及附孔揭露，孔内温度未发现异常，本次勘查未发现热储层。基岩裂隙水覆盖层为第四系残积土（厚度22.00m）、冲洪积土（厚度8.00m），主孔单位涌水量0.026～0.033L/（s·m），孔口水温25.5℃～26℃，水质为HCO3-Ca·Na型，可溶性总固体0.205g/L。勘查区地下水的补给区为北部及东部山区，主要接受大气降雨的补给，沿F3、F4、F5断裂运移至深部，然后再顺有利途径运移，其中一部分突破薄弱盖层，形成泉点或侵入第四系砂层，补给第四系含水层。

2.2 地热田结构

本次勘查工作区根据物探资料成果推断存在三个断层异常带F1（区域构造带F7）、F2（区域构造带F4）、F3(区域构造带F8)，F2（区域构造带F4）呈近南北向，F3(区域构造带F8)呈近东西向。据SK01钻孔揭露，孔内未发现热储，但发现断裂构造带。断裂带顶深173m，视厚度37.50m。断裂带内实测温度28.9℃～29.6℃，围岩为J2γ中粗粒黑云母二长花岗岩、细粒黑云母花岗岩。断裂带上盘为J2γ中粗粒黑云母二长花岗岩覆盖，在断裂带与第四系接触部位，由第四系残积土及冲洪积含卵石不等粒砂及粉质粘土所覆盖，第四系地层覆盖厚度约16.00～41.00m。

2.3 地热田地球物理特征

通过在已有温泉出露区（原地热田详勘区）布设物探测线，寻找该位置构造裂隙异常特征及形态，通过外推布设测线追踪异常位置，来完成在本次勘查区内找寻到最佳的布孔位置。

图1 勘查区地质构造概况

根据本次物探勘查工作，分析见有多个低阻异常正交点，将异常点归类，可连成低阻异常带3条，编号分别为F1（区域构造带F7）、F2（区域构造带F4）和F3（区域构造带F8），推测为含水构造裂隙发育，它们因含水而形成低阻异常带。结合现场地质及露头情况，推断F1（区域构造带F7）和F3（区域构造带F8）可能为同一构造裂隙带，可能控制地下水流（温泉）方向。

2.4 地热田地球化学特征

根据勘查区水样分析成果（见表1），勘查孔SK01基岩裂隙水水化学类型为HCO3-Ca·Na型，pH=7.58，可溶性总固体205.42mg/L，为淡水，孔口水温25.5℃～26℃。主孔SK01水化学库尔洛夫式为：

2.5 热矿水动态变化

据原地热田ZK1、ZK2热水孔2006年1月～2007年2月的水位、水量、水温动态观测资料，该地下热矿水动态较稳定，具深循环裂隙水特征，有一定的承压性质，受季节影响较小，基岩裂隙水地下水水位在雨季有不同程度的升高，与松散岩类孔隙水相比，变化幅度较小、响应较为缓慢。两个孔涌水量变化不大，去掉因降深不同所产生的影响外，水量稳定。水温变幅1℃左右，较稳定。

3 地热资源评价

3.1 热异常边界条件及勘探孔基本情况

据钻孔测温资料，5个附孔孔底水温均小于25℃，未见异常，为常温水。主孔SK01从孔深60m水温25.1℃往下递增，孔底水温38.3℃。根据地热自然递增规律，每100m深度递增2℃～3℃，勘查孔SK01孔内温度属正常递增范围，未见异常。附孔孔口水温均高于或等于孔内实测温度，反映静态地温状况，当附孔抽取基岩裂隙水时，深部基岩裂隙水运移至地面，抽水水温高于孔内实测地温可能因天气炎热，气温高，出水口受阳光暴晒以致水温高于孔内实测水温。勘探孔基本情况见表2。

表1 勘查区水质分析成果统计表

表2 勘探孔基本情况表

3.2 抽水试验及地热资源可采量评价

根据SK01勘查孔抽水试验情况（见表3），三次降深S1=60.21m，S2=37.20m，S3=20.31m，按《地热资源地质勘查规范》（GB/T11615-2010）规定，降深一般不大于30m，最大降深不大于50m，本次抽水试验降深符合规范要求，不做扩大降深推算单井涌水量，建议SK01勘查孔单井涌水量58.75～146.88m3/d，富水性属贫乏—中等。附孔抽水资料（见表4）显示，各孔依次降深7.11～12.33m，涌水量26.18～52.70m3/d，富水性属贫乏。

表3 SK01孔抽水试验成果表

主孔及附孔各孔孔内温度未见异常。勘查区地热增温率正常，孔底温38.3℃，从正常情况来看，有断裂构造，有温度，SK01深孔应产生水量较大的低温地下热水，但实际上该孔在降深60.21m的情况下，钻孔出水量只有146.88m3/d，水温只有26℃，实际供水意义不大。造成这一现象的主要原因，初步分析，钻孔所揭露的几条断层呈压性或压扭性断裂，透水性不强，未形成储水构造带，所以造成钻孔水量不大。

表4 附孔抽水试验成果表

3.3 地热流体质量评价

（1）医疗作用评价。根据勘查孔SK01及原ZK1孔水化学分析成果，按《地热资源地质勘查规范》（GB/11615-2010）有关医疗热矿水水质标准对热水孔水质进行评价，达到医疗热矿水命名矿水浓度的成份本勘查区有氡和偏硅酸两项，原地热田ZK1孔有氟、氡、偏硅酸三项。本区水温无医疗价值。

（2）温度评价。地热流体由SK01钻孔抽出，SK01孔口水温26℃。按现行地热资源的有关划分，该地热资源属低温地热资源中的温热水。适用于农业灌溉、养殖及洗浴等。

（3）生活饮用水质评价。对照我国生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），本工作区基岩裂隙水锰离子浓度0.13mg/L，细菌总数（CFU/mL）1330，超过饮用水卫生标准，经科学处理后，该水源可作为生活饮用水源。

（4）灌溉水质评价。依据勘查孔水化学分析，对照我国农田灌溉水质标准（GB5084-2005）水温及其它组分浓度均符合农田灌溉水质标准。

（5）腐蚀性评价。主孔SK01及附孔Cl-浓度为1.31～13.05mg/L，SO42-浓度为1.52～16.04mg/L，pH=7.25～8.75，按我国《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）有关腐蚀性评价，该基岩裂隙水对混凝土无腐蚀性，对混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。

4 结论与建议

通过对小三江地热田新的靶区进行钻探、抽水试验等手段，基本查明了工作区地热情况，6个勘探孔确定本勘查区基岩裂隙水富水性为贫乏，水温为常温，未出现异常，未发现地热储层，地热资源开发前景不明朗。若需开发利用工作区基岩裂隙水，可作为生活用水、农田灌溉及养殖。本次勘查根据水文地质调查结果，在班管村附近丘陵坡脚发现二处泉点出露，流量0.544～1.192L/s，结合区域水文地质资料，在班管村南部至马头山谷地存在北东向构造带（F6）及南北向构造带F5的延伸段，为地下水运移、汇集的有利地段，建议下一步寻找地热田工作放在马头山谷地。