贵州省开阳县双流镇用沙地热水找矿前景浅析

周茂林，斯恩智，侯江勇

（贵州省地矿局117地质大队，贵州贵阳 550018）

1 调查区地热地质条件

调查区位于扬子陆块—上扬子地块—黔北隆起区—凤冈南北向隔槽式褶皱变形区［1］，调查区区内有洋水背斜经过，走向大致南西—北东向，背斜轴两翼发育有一定数量的断层，断层受背斜控制，走向与背斜轴走向基本一致，位于调查区内的断层主要有F2、F3及F4断层。根据1∶20 万息烽幅区域地质资料［2］，F2、F3为正断层，倾向南东，倾角36°～45°，F2断层在半边街附近与F3断层相交，F3调查为区域内深大断层，断距约100m。F4调查为逆断层，倾向南东，倾角50°，断距大于100m。

区内出露地层较全，从二叠系阳新统茅口组至南华系上统南沱组均有出露，其间部分地层缺失（具体见图1）。含碳酸盐岩岩溶水地层主要有二叠系栖霞—茅口组、寒武系娄山关—石冷水—高台组、寒武系清虚洞组及震旦系灯影组，岩性主要为灰岩、白云岩等，含水介质主要为裂隙溶洞、溶洞管道及溶孔溶隙等［3］，富水性中等至强；含基岩裂隙水地层主要有寒武系金鼎山—明心寺—牛蹄塘组、南华系南沱—澄江组等，岩性主要为砂页岩、变质岩等，含水介质为风化裂隙，富水性弱。

调查区周边有多处地热温泉存在，调查区以北约30km 有著名的息烽温泉，南西部约10km 处为白马峪温泉，此外，位于调查区北部外围约1km处洋桥附近有自流温泉出露，据开阳幅1∶5万区域水文地质资料，流量为6.3L/s，水温为23°C，调查区外围南西部约3km处热水地区有自流温泉出露，流量为10.7L/s，水温为22.5°C。

以上人工温泉及天然出露温泉总体地热地质条件与调查区基本一致，天然温泉多分布于靠近背斜轴的核部位置，以上升泉的形式出露于地表，人工温泉多位于背斜轴南东翼的寒武系娄山关—石冷水—高台组地层中。根据已有资料及综合分析研究，区域内受洋水背斜控制的北东向深大断裂(F3)控制着深部热流向上传导和集中，形成高异常热流带，也控制着调查区地热异常区的形成与分布、地下热水的赋存。

2 地热水控热条件

F3断层位于洋水背斜的南东翼，靠近背斜核部，受背斜影响，断层走向北东，倾向南东，倾角36°，为一区域性深大断裂（见图2），调查区内走向长度约11km，根据区域地质资料，该断层为正断层，地层断距约100m。断层切错于震旦系灯影—洋水组、南华系南沱—澄江组、甚至下伏青白口系清水江组地层中。因其规模大、倾角较陡、切割深，且多期活动，可能使深部软流层沿深断裂带隆起，使地热集中于断裂带［4］；另外由于构造地应力的作用，带内近似垂直于地面的断裂面、节理裂隙面、片理、劈理面密集，断裂带在特定的岩石结构及构造条件下，因热传导各向异性的热效应，沿断裂带垂直向上的导热性能优于其他方向，使底部及周围上行的传导热流向断裂带，并集中向上传导。因此，F3深大断裂控制着深部的温度场，传热机制以传导热为主。

调查区热储类型为构造型热储，地下水通过断层或断层破碎带进行循环对流，在径流过程中不断吸收围岩的热量，同时还有部分地下热水补充，成为地热井的主要热源。因此，调查区地热的来源主要为通过传导和对流来自深部的大地热流。

3 地热水文地质特征

3.1 含水热储层、隔水保温盖层情况与特征

根据区域地层岩性与水文地质条件分析，区域上有上震旦系灯影组地热水第一热储层。也是贵州目前在开发利用地热水的热储层；热储层本身含水性较好，保温盖层结构好，形成地热水的地质条件良好。

调查区主要为震旦系灯影组地层内的热储层，厚度约300m。岩性主要为灰至灰白色中厚层状白云岩，岩层中节理、裂隙较发育，且随着深度的增加，结构面发育程度逐渐减弱，含水介质为溶孔孔隙，含水均匀，富水性中等。其热储层厚度较大，含水较丰富。

隔水保温盖层发育并保存完好，盖层主要为寒武系金鼎山—明心寺—牛蹄塘组地层，厚度约600m。地层岩性主要为粉砂质粘土岩、粘土岩及炭质粘土岩等，岩石中节理裂隙等结构面不发育，含水介质多为表层风化裂隙，富水性弱。是良好的隔水保温盖层。现将调查区地热水储、盖层水文地质特征列入表1。

3.2 地热水循环与富集

一般来说，地热水的循环与地下水的循环具有一致性，其循环运行是一个区域性的循环系统，地热水的补、径、排也是在区域水文地质单元内完成的。所不同的是地热水是经过地下热源加热后的地下水，地热水的形成与富集需具备以下地质条件：①有地下热源存在；②具有未遭破坏的含、隔水层配套组合；③具有良好水源补给条件。

调查区内热源为大地深部的热流，热储类型为构造型热储，通过垂直向上传导和对流热量；含水层、相对隔水层配套组合良好，且未遭到任何破坏；调查区年降雨量丰沛（1258mm），地下水补给来源主要为大气降水，区内地下水具有良好的补给条件；调查区距离开阳县城约14km，距离省会贵阳约60km，交通便利，区位优势明显。综上所述，调查区具有较好的地热水找矿及发展前景。

表1 调查区地热水储、盖层水文地质特征

4 下步工作建议

根据现场踏勘及结合已有资料分析，区内具有较好的地热成井条件，下步工作建议如下：

（1）开展调查区内1∶1万地质、水文地质测绘，初步确定重点靶区；

（2）对其开展地球物理探查，查清F3断层深部的具体情况及灯影组的含水情况；

（3）综合确定地热钻探孔位，编制地热井实施方案；

（4）对确定的孔位，进行钻探验证，对上部冷水层做止水处理，终孔后做抽水实验及取样分析。

5 结论

（1）调查区周边地热资源相对丰富，地热地质条件基本一致，形成地热的地质条件良好。

（2）F3深大断裂控制着深部的温度场，传热机制以传导热为主，热储类型为构造型热储，地热的来源主要为通过传导和对流来自深部的大地热流。

（3）调查区热储层厚度较大，含水较丰富；保温盖层厚度大，富水性弱，隔水性相对较好。

（4）调查区地热水循环和富集条件良好，区位优势明显，具有较好的地热水找矿及发展前景。

（5）下部工作建议采用地质、水文地质调查与物探测量相结合的方法，综合确定地热井孔位，并做钻探验证。