遵義北郊新構造對地熱資源的控制作用

何建華，張應文

(貴州省地礦局一○二地質大隊，貴州遵義563003)

遵義北郊新構造對地熱資源的控制作用

何建華*，張應文

(貴州省地礦局一○二地質大隊，貴州遵義563003)

遵義北郊具有豐富的地熱資源，根據調查和地熱勘探井資源，該地熱地熱資源為層狀兼有帶狀熱儲組合特征，而新構造活動斷裂，規模大、切割深、地應力分布集中、斷裂旁側巖石較破碎、孔隙率較高，從而成為地下水富集的區域和深部地熱流體集中運移和富集的地帶。

新構造；地熱；遵義；北郊

1 概述

貴州遵義北郊有豐富的地熱資源，目前在該區域已經有4口地熱開采井，主要揭露第一儲集單元震旦系燈影組白云巖儲熱層，然而對于該區域地熱資源的成因鎮是距離市中心6km，川黔鐵路、210國道、遵綏公路、遵崇公路穿越全鎮，為遵義市的門戶和窗口，為黔北交通樞紐和物資集散地，其優美秀麗的自然生態景觀、豐富的地熱溫泉資源、獨特的區位交通優勢，為培育休閑度假中心提供了必要的條件。近年來，該鎮充分利用地域優勢和特色農業，大力發展鄉村旅游，取得良好的社會效益和經濟效益。

該鎮是全國農業旅游示范點，在該區域開發地熱資源能進一步帶動旅游業的發展。

2 地質環境條件

2.1 地形地貌

遵義北郊地勢北高、南低，高坪河由北向南經過。區內最高點為北部閔家院子旁側山頭，標高1074m，最低處為東部高坪河河床，標高860m，相對高差214m。高坪河河床淺切，河谷平緩，為當地侵蝕基準面。

遵義北郊董公寺以北大面積岀露寒武系婁山關群白云巖，形成峰叢谷地，峰叢基巖裸露，谷地平緩，第四系覆蓋；以南地段主要為奧陶系湄潭組（O1m）、十字鋪組（O2s），巖性分別為粉砂質泥巖、粉砂巖以及泥灰巖，巖溶不發育，地表形成以侵蝕作用為主的丘陵和溝谷。大致以斑竹林—大廟溝—大林一線為界，南部大面積岀露地層為二疊系中統棲霞、茅口組，巖性為石灰巖，巖溶發育，形成溶丘谷地地貌。

2.2 地層巖性

遵義市北郊地質構造體系系漫長地質歷程構造變動的產物，缺失板溪群[1]，震旦系僅在松林一帶有出露，古生代缺失泥盆、石炭系，志留系未見中上統，中生代缺白堊系、上侏羅系及部分中侏羅系，新生代地層零星發育；

區內出露地層由新至老為第四系（Q）、二疊系中、下統，寒武系中上統。見表1。

2.3 地層構造

遵義北郊所在大地構造單元為上揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱，區域構造為揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱之畢節北東向變形區的過渡地帶，其構造格架由一系列較寬緩的背斜和緊密的向斜組成，區域上主要構造有松林—巖孔背斜、遵義復向斜、楓香斷裂束等。區內褶皺均為燕山期所形成，而斷裂則多期活動。

2.3.1 構造

松林—巖孔背斜:為一寬緩的褶曲，軸線總體北東，長約200km，寬數十里。由于受四川盆地構造地塊影響和東部南北向構造制約，在北東、南西向的應力作用下，使得背斜軸呈“S”型彎曲，在遵義西北郊向南凸起。核部岀露地層為震旦系及下寒武統地層，楓香走滑斷裂縱貫背斜核部，破壞了北背斜的完整性。受其影響，背斜軸不連續。背斜南東翼巖層傾角較陡，一般為25°～35°，北西翼稍緩，地層傾角為10°～35°。

遵義向斜:為一緊密的復式向斜，向斜軸向北北東，從西向東依次由鴨溪向斜、核桃窩背斜、南白向斜組成。各褶曲均呈緊密狀，總體上巖層傾角較陡。向斜核部岀露地層為侏羅系，翼部分別由三疊系和二疊系地層組成。巖層傾角30°～50°。

表1 遵義北郊地層簡表

2.3.2 斷層

在桐梓背斜和遵義向斜所在范圍內，從南向北主要的斷裂構造為楓香斷裂（含北東延伸的排軍斷裂）和正安-桐梓斷裂。

2.4 大地構造背景

區域內主要有北東向新華夏系構造、華夏系構造和近南北向構造。南北向構造起始于奧陶紀，志留世有較大發展，早二疊世基本完成，可能在龍華運動中形成現在的隱伏構造形態。華夏系構造主要發起于東吳運動，龍華運動中進一步發展，在四川運動后發展后形成了現在狀況，不過，四川運動后仍然有活動跡象；新華夏系構造，可能發生形成于四川運動，之后繼續發展，形成了早第三紀地層及波及下第三系的北東向斷層。

華夏系及新華夏系，波及了除新生代之外的全部地層。第三系不整合關系覆蓋于古生代及中生代不同地層之上，構造對其影響輕微。這種現象說明，區域上自古生代以來，最激烈的構造變動發生在古新世與始新世之間的四川運動。

2.5 新構造運動

區內新構造運動具繼承性有新生性，繼承了中生代以來形在的構造格局，活動斷裂基本上是前期斷裂的活化，早期斷裂對新構造具有明顯的控制作用；同時也形成一些新的構造形跡，如在晚第三系、第四系地層中發育有斷層，大量溫泉的形成等等[2]。

貴州省內挽近期活動斷裂發育，斷裂帶長度一般20～500km，斷距數十到數千米不等。具規模大、切割深、地應力分布集中、斷裂旁側巖石較破碎、空隙率較高的特點，常成為地下水富集的區域和深部地熱流體集中運移和富集的地帶[3]。

根據貴州省構造體系，楓香斷裂和桐梓斷裂均屬于挽近期活動斷裂，其特征為延伸長、切割深、斷距大，沿斷裂帶均不同程度的都有溫泉等地熱異常顯示的特點。現有的沿斷裂帶施工的鉆孔均不同程度的揭露地熱水，只是鉆孔深度不同揭露的地熱水溫度存在差異。這些斷裂成為區內地殼中含水巖層溝通了地下深部熱流體的通道，并成為地熱水資源富集和集中運移的地段(圖1)。

遵義北郊內共查明4條斷層，其詳細描述如下[4]：

F1正斷層：地表調查傾向300°，傾角不詳，地層斷距約300m，長度為1290m。北西盤(上盤)出露的地層為奧陶系中統寶塔組，南東盤(下盤)出露的地層有奧陶系下統湄潭組、中統十字鋪組、寶塔組等，斷層表現為北西盤的寶塔組與南東盤的各組地層直接接觸，為經向構造體系。

F2正斷層：地表調查傾向為330°，傾角55°，調查區出露長度為2304m,北東端延出調查區。南西段被F1斷層錯斷，位移約170m，北西盤(上盤)出露的地層為二疊系中統棲霞組石灰巖，地層傾向南東，傾角8°～10°。南東盤(下盤)出露的地層為奧陶系下統湄潭組，地層傾向南東，傾角20°左右。斷層表現為棲霞組灰巖與湄潭組砂泥巖直接接觸，地層斷距為約180m。為新華夏體系，新構造時期繼續活動。

圖1 遵義北郊地熱地質略圖

據物探資料，該斷層6線以東傾向南南東，傾角60°左右，6線以西傾向北北西，傾角60°左右。本隊技術人員初步研究認為，該斷層傾向總體為北北西方向，傾角70°左右。

F3左行平移正斷層：位于調查區東部，地表調查傾向290°，傾角65°，調查區出露長度為1958m,北東端被F2斷層錯斷后延出調查區，兩盤出露的地層依次為湄潭組、牯牛潭組、十字鋪組、寶塔組、澗草溝組、五峰組、梁山組、棲霞組、茅口組，斷層表現為西盤下降并向北平移，東盤上升并向南平移，總體地層斷距約70m，平移距離約580m。屬經向構造體系。

該斷層物探資料淺部與地表調查一致。

F4正斷層：地表調查傾向北西，傾角65°，調查區出露長度為約4200m，北東端延出調查區，北西盤(上盤)出露的地層主要有棲霞組、梁山組、五峰組、澗草溝組、寶塔組、十字鋪組等，南東盤出露的地層有湄潭組、牯牛潭組、十字鋪組、寶塔組、澗草溝組、五峰組、梁山組、棲霞組等。斷層表現為北西盤棲霞組灰巖與湄潭組、牯牛潭組、十字鋪組、寶塔組、澗草溝組、五峰組等地層接觸。地層斷距50～350m不等，總體是南西段地層斷距較小，北東段地層斷距較大。為新華夏體系，新構造時期繼續活動。

據物探資料，該斷層傾向北北西，傾角65°～70°，深部變緩。

F2與F4屬于北東向走滑斷裂束構造體系，近挽期活動繼承了其構造格局，仍有發展趨勢。F1、F3則屬于經向構造體系，至今無活動形跡。

3 實例分析（1）ZK3號地熱井[5]。該機井于2100m揭露熱儲震旦系燈影組，2240m揭穿F2斷層，鉆進至2475m進入板溪群，在此過程中，沖洗液被大量稀失，顯示出強富水現象。后經物探測井，該段巖石破碎，孔隙率大，富水特征明顯。

（2）ZK2號地熱井[6]。發育于探礦權區外圍南部的斷裂亦具有切割較深的特點，該斷裂傾向與上述斷裂一致，向地下深部延伸至勘查區中，對區內地熱水的賦存和運移起著重要的控制作用，約2470m鉆探F4斷裂時，沖洗液稀失，出現涌水現象，顯示富水特征。

（3）ZK1號地熱井[4]。該機井于2230m左右揭露南北向斷裂F3，在鉆探過程中未發現沖洗液及泥位的變化，經物探測井，該段無明顯富水特征，說明該斷裂帶對地下熱水未起導熱、富集作用。

該機井經降壓試驗，其單位涌水量遠小于ZK2與ZK3號地熱井。

4 結論

（1）新構造具有繼承性，斷裂影響帶上巖石較破碎，孔隙率較高；常成為地熱水資源富集和運移的地段；

（2）遵義北郊地熱資源是以帶狀為主，受深斷裂控制的深循環型地下熱水，由于燈影組及婁山關組有一定富水性，一定程度上顯示層狀特征；

（3）新構造特別是近挽期構造對遵義北郊地熱資源起著明顯的控制作用，對以后遵義北郊地熱資源勘查起著一定指導作用。

[1]中國人民解放軍建字九三二部隊.1∶20萬水文地質調查報告(遵義幅)[R].1977.

[2]韓至鈞，金占省.貴州省水文地質志[M].地震出版社，1996：224-240.

[3]王明章，王詩揚.挽近期活動斷裂帶的地下水微動態特征及其研究意義[J].貴州地質，2013（4）.

[4]貴州省地礦局一0二地質大隊.貴州省遵義市匯川區董公寺地熱資源勘查報告[R].2014.

[5]北京星辰地質勘查有限責任公司.貴州省遵義市匯川區董公寺鎮水井灣地熱水勘查報告[R].2013.

[6]重慶開源地質勘探有限公司.貴州省遵義市匯川區后山溝地熱水勘查地質報告[R].2009.

P314.1

A

1004-5716(2015)08-0118-04

2014-09-01

何建華（1968-），男（漢族），貴州桐梓人，高級工程師，現從事水工環地質工作。