湖南省常德市太陽山斷裂帶成熱地質(zhì)條件研究

蘇園園

摘 要：湖南省常德市太陽山斷裂帶主要包括太陽山東側(cè)和西側(cè)的斷裂地帶，其是一個北北東向的斷裂帶，具有規(guī)模大和長期活動的特點。其斷裂帶附近有地熱異常點出露，蘊含著豐富的地熱資源，該文就通過對常德市太陽山斷裂帶的地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的導水控熱性以及熱儲特征等成熱地質(zhì)條件進行分析，提出了太陽山斷裂帶的勘查方向，為地熱資源的勘查工作提供參考。

關(guān)鍵詞：太陽山斷裂帶 成熱地質(zhì)條件 地熱資源

中圖分類號：P314 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）6（b）-0144-02

通過常德區(qū)域的太陽山斷裂帶地熱現(xiàn)象非常明顯，其露頭非常多，蘊藏著豐富的地熱資源，如何有效地利用地熱資源，改善常德的生態(tài)環(huán)境，對于湖南常德的經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的影響。然而在地熱資源的勘查過程中，常德的勘查工作并未取得突破性的成效，因此需要對其成熱地質(zhì)條件進行分析，以此來促進地熱資源勘查工作的開展。

1 太陽山斷裂帶的基本特征

太陽山斷裂由東西兩條斷裂帶組成，其中東側(cè)斷裂位于太陽山的東側(cè)，其經(jīng)過常德的東城區(qū)、肖伍鋪、雙橋坪等地，長度約為100 km，寬度約為1 km。斷裂帶總體走向呈北北東向，與太陽山背斜軸的走向一樣，沿著斷裂處，在魯家沖東側(cè)，使得其冷家溪群的板巖產(chǎn)生高達1 km的擠壓帶，產(chǎn)生65°～86°的傾角，并從肖五鋪西側(cè)的溝谷中經(jīng)過。在接近主斷裂處時，發(fā)育有兩組小斷層，一組分布在白堊系紅砂巖地層中，走向為0o～10o，傾角80°，該斷面呈波狀完全，具有壓扭性的特點；另一組走向為345o，傾角為35°，斷面呈舒緩波狀彎曲，且斷面上分布有5～10 cm的斷層泥，也呈壓扭性特征。太陽山東斷裂屬長期活動的深大斷裂。

而西側(cè)斷裂帶位于太陽山的西側(cè)，經(jīng)過桃源、占陽、以及臨浦等地，全長大于100 km，距離太陽山東側(cè)斷裂約12 km。其總體走向跟東側(cè)斷裂呈平行狀，基本上都是北北東向至近東西向，斷裂發(fā)育情況跟東側(cè)的斷裂有成生的關(guān)系，并且控制著斷裂兩側(cè)的構(gòu)造。同時斷裂經(jīng)過長沙、常德、慈利、以及河洑，跟太陽山東側(cè)斷裂帶一樣，是一條具有大規(guī)模的，同屬長期活動的深大斷裂。

2 湖南省地熱資源概況

湖南省具有豐富的地熱水資源，據(jù)湖南省地質(zhì)局初步統(tǒng)計，截止到2016年年底，湖南省已發(fā)現(xiàn)的地熱資源，如溫泉、熱水鉆孔以及熱水礦共有210處，這些地熱資源分布在11個不同的城市，其中發(fā)現(xiàn)1處熱水點的縣就有10個，發(fā)現(xiàn)有10處以上熱水點的縣就有3個，這三個縣分別是宜章、永興、以及隆回，其中宜章就有17處，永興有16處，而隆回有12處。同時熱水主要以泉水的形式出露，流量一般為1～10L/s，其中常德的石門的流量可以達到156 L/s，這210處的流量累計可高達2555.472 L/s。而且這些已發(fā)現(xiàn)的熱水點中，以中低溫熱水為主，溫度大約在23℃～40℃，其中有160處屬于低溫熱水，有48屬于中溫熱水，僅有2處屬于高溫熱水，溫度高達80℃～100℃。

整個湖南省的地熱水出露總體呈條帶狀，這些地熱資源也主要依附于巖溶裂隙含水層和構(gòu)造破碎帶中，其中巖溶裂隙含水層主要分布在湘西北及湘南地區(qū)的石灰?guī)r地區(qū)，含水量比較豐富，具有承壓的特性。而構(gòu)造破碎主要分布在花崗巖，構(gòu)造以導水構(gòu)造為主，最大熱泉溫度高達99℃，最低低至40℃以下。

3 常德市太陽山斷裂帶成熱地質(zhì)條件研究

目前整個湖南省的控熱區(qū)域斷裂有，花垣—永順—桑植斷裂、靖縣—溆浦—常德斷裂、新寧—婁底—寧鄉(xiāng)斷裂、 連云山—雙牌斷裂、臨武—郴州斷裂、以及汝城—桂東斷裂。本文就對靖縣—溆浦—常德斷裂的成熱地質(zhì)條件進行研究。

3.1 常德市太陽山斷裂帶成熱地質(zhì)條件的基本概述

太陽山斷裂帶的地熱范圍包括隆回、洞口、以及武崗等縣，其位于靖縣-溆浦斷裂上盤，受該斷裂帶祁陽弧形構(gòu)造的影響，其斷裂帶的花崗巖體內(nèi)構(gòu)造破碎及巖石放射性促進成熱地質(zhì)形成的主要原因。同時期主要的含水層以花崗巖構(gòu)造破碎為主，以泥盆、石炭灰?guī)r為輔，因此該地質(zhì)屬于脈狀熱水層，以低溫為主。

3.2 常德市太陽山斷裂帶成熱模式分析

太陽山斷裂帶的東側(cè)的熱水跟其西側(cè)的熱水的成因不一樣，其西側(cè)熱水出露的地方，為深循環(huán)封閉性水熱系統(tǒng)，其西裂隙巖溶水自北西向南東徑流，受斷裂跟巖體的影響，有一部分地下水，以冷水的形式流出，有一部分水就會沿著巖體的底部和巖層的傾向，繼續(xù)向南東方流，從而形成地下水深循環(huán)。在經(jīng)地面溫度加熱后，在凈水壓力的影響下，會沿著斷裂的通道和巖層的縫隙流到淺部，形成熱礦水。

而東側(cè)多為深循環(huán)對流型系統(tǒng)，其屬于斷控型的系統(tǒng)，受其構(gòu)造條件和地層結(jié)構(gòu)的影響，太陽山斷裂帶的發(fā)育，以北東東向為主，其北、東、西三個方向的地下水都會向南流，過程中會受到巖體或者斷層的影響，從而產(chǎn)生深循環(huán)加熱，熱水會沿著巖體的底部或者通過斷裂帶繼續(xù)向南流出。但