淺析江西省修水縣輝煌地熱水的深層找礦潛力

摘 要：修水縣輝煌地熱勘查區地處江西省九嶺山-萬洋山新華夏復式隆起帶和贛北東西向構造帶及九嶺山北東向構造復合部位。通過本次勘查，估算出探明的資源儲量規模為小型。為進一步分析修水縣輝煌地熱水的深層找礦潛力，本文將對該地熱的地溫場分布特點及地溫梯度變化規律進行歸納與總結，對今后提高資源儲量級別的勘查研究工作具有啟示與指導作用。

關鍵詞：輝煌地熱；深層找礦；潛力

中圖分類號：P314.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）35-0156-06

1 勘查區概況

修水縣輝煌地熱勘查區位于江西省修水縣城南東130°方位的湯橋村，距修水縣城25 km，距九江市

200 km。行政區劃屬修水縣黃沙港鎮管轄。有公路可達銅鼓、九江及江西省會南昌，交通較方便（見圖1）。建成的大廣高速公路及在建的昌銅高速對該區溫泉與外界聯系溝通有很大的促進作用。

2 地質背景

2.1 區域地質構造特征

勘查區位于新華夏系第二隆起帶西部、淮陽山字型之南，處于江西省九嶺山—萬洋山新華夏復式隆起帶和贛北東西向構造帶及九嶺山北東向構造復合部位（見圖2）。主要構造特征如下：

①各時期的地殼運動對本區都有影響，各有其特定的應力場和構造形式，以呂梁—雪峰運動、加里東運動和燕山運動顯著。古生代以前本區主要受南北向壓應力作用，構造活動以褶皺為主，構造線走向為東西向，且南側推力大于北側，部分褶皺向北倒轉；晚古生代以來，地應力漸變成南北向力偶作用，地殼運動以斷裂為主，構造線呈北東向展布。

②加里東期的東西向構造是疊加在呂梁-雪峰期東西向構造上發展而成的；走向60～70°的北東東向構造多數是東西向構造再次活動的產物；北北東向的斷裂往往利用或遷就了北東向構造發展而成。因此斷裂常表現為多期活動，部分斷裂在后期活動中改變了原來的力學性質，由壓扭轉變為張扭性斷裂，已膠結緊密的斷裂帶被重新破碎，形成新的裂隙或構造巖。構造的復合現象以歸并、斜接、截接形式較常見。

③已知與斷裂有關的泉點，主要展布于主干斷裂與次級斷裂交接處、再次活動的斷層帶或兩種構造的復合部位。北東向和北東東向兩組斷裂因活動期多次，旁側裂隙發育，多數構造泉的成因或展布受其影響和控制。

④本區節理發育一般，節理方向多與褶皺軸斜交，常為扭性、閉合狀，部分張性，節理裂隙多被泥砂質充填。

2.2 地熱區構造特點及地質條件

輝煌溫泉主要受九嶺山北東向構造（F1、F2、F3）、北北東向構造（F4）及北西向構造（F5）控制（見圖2）。

大氣降水深循環的通道主要是北東向斷裂帶（包括石門樓大斷裂F1及F2），該斷裂是為燕山晚期第二次構造活動之產物，斷裂規模大、破碎帶寬，對地殼的切割深度較大。其穿切規模巨大的花崗巖體及其邊緣前震旦系板溪群變質巖圍巖，有利于大氣降水及地下水在其中的匯集與深循環，是區內控熱性構造；導熱、導水構造為穿過區內的北東向斷裂（F2）、北西向斷裂（F5）與北北東向斷裂（F4）交匯處形成的裂隙帶；地熱田內的阻水體主要為九嶺花崗巖體，造成深循環的地下熱水受到阻滯，沿著F2、F4與F5斷裂交匯處的裂隙帶上升呈泉。

3 勘查工作概況及成果

3.1 完成的工作量

本次勘查共施工6口鉆孔（鉆孔平面布置情況見圖3），抽水試驗工作分為單孔和群孔抽水試驗。其中單孔抽水試驗每孔1～3次降深（zk5、zk6號孔為觀測孔）；群孔抽水試驗采用一次降深（以zk2、zk4號孔為抽水孔，zk1、zk5、zk6號作為觀測孔）。完成實物工作量見表1，鉆探施工成果見表2。

3.2 勘查成果

依據《地熱資源地質勘查規范》（GB11615-2010）確定勘查區地熱勘查屬受構造控制的中低溫地熱田II-2勘查類型。通過本次勘查，擴大了輝煌溫泉地熱水的出水量，發現了水溫56℃的熱水貯水區，估算出整個湯橋村總的允許開采量探明的儲量級別1 212.86 m3/d（55℃）；總結出輝煌地熱區水化學成份、地溫場、熱儲分布等方面具有一定的規律性，現分述如下：

3.2.1 水化學成份

3.2.2 地溫場

輝煌地熱區從垂直方向沿硅化帶自下而上呈管狀分布。地溫自淺部向深部具有明顯而平穩的增溫效應，根據地熱區的鉆孔系統測溫資料，目前已控制區段地表地溫變化在20～23℃之間，在50～80m區間局部裂隙管道發育處可達56～58℃（如zk2及zk4號孔），向下勻速增溫（如zk1號孔），表明區內的的主要地熱儲集層仍在實際控制深度以下。

根據平均地溫梯度統計一覽表（見表4），地溫場中異常地溫梯度總體呈不均勻的遞增，但又不具明顯的突變，地溫梯度一般為0.07-0.27 ℃/m。

地溫場深部熱儲溫度分別采用《地熱資源地質勘查規范》（GB11615-2010）推薦使用的鉀鎂地熱溫標（用于確定熱儲溫度的下界）及鉀鈉地熱溫標（用于確定熱儲溫度的上界）等地球化學計算法求?。ㄒ姳?）。

據已控制熱儲地段系統測溫資料、地溫梯度的變化規律及地球化學溫標計算的熱儲溫度可以通過相關公式計算求取相應熱儲的埋藏深度（見表6）。

依據表3、表4中的相關數值分析，輝煌溫泉地溫場內地溫的分布具有明顯的方向性：熱儲溫度西南段高、北東段相對偏低；熱儲埋深西南段較淺、北東段

較深（見圖4）。從鉀鎂溫標計算的結果來看該區熱儲埋深較淺（在900 m以內），鉀鈉溫標推算的深度可能已接近本區的熱源。

3.2.3 熱儲

輝煌溫泉地熱異常區的地下熱儲是通過對流（控導熱構造中地熱流體的相對運動）與擴散等傳播方式（見圖5），將深部地熱能傳輸至地表淺部，并在地表及淺表形成了地溫異常場。根據熱儲的產出狀態，結合孔內巖石巖性組合及受控構造表現形式等特點，同時根據現有溫泉出露點、鉆孔及地熱異常顯示點控制，初步推測湯橋溫泉地熱田熱儲平面為一個由構造破碎帶組成的橢圓狀熱儲，平面上分布在北東向斷裂（F2）帶西段，垂向上呈管狀產出，總體產狀40°∠72°。

淺部地表溫度40～58℃，深部據地球化學溫標（鉀鎂法）計算的最高地溫98～107℃，埋深630.37～703.80m。熱儲主要是九嶺花崗閃長巖中構造破碎帶，其層面裂隙及構造裂隙發育（裂隙率10%～20%），熱儲的地溫隨深度增加而平穩躍升。

4 結論及預測

本次勘查評價最大勘探深度150.55 m，總進尺627.25 m，探明的儲量級別1 212.86 m3/d（55℃），資源儲量規模為小型。根據該區地溫場的分布特點及地溫梯度變化規律分析其勘探深度偏小，若增大鉆孔的勘探深度，初步預測地下熱水的溫度還會進一步增高（>70℃）。

輝煌地熱區的熱水補給量為4 986.30 m3/d、逕流量為3 359.69 m3/d，因此，通過增加對熱水通道的控制程度，水量有可能會增大至2 000 m3/d，允許開采量還有較大的潛力。

參考文獻：

[1] 陳墨香，鄧孝.中國地下熱水分布之特點及屬性[J].第四紀研究，1996，（2）.

[2] 袁玉松，馬永生，胡圣標.中國南方現今地熱特征[J].地球物理學報，2006，（4）.