湖南省常德市太陽山斷裂帶成熱地質條件研究

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和西側的斷裂地帶，其是一個北北東向的斷裂帶，具有規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構、構造的導水控熱性以及熱儲特征等成熱地質條件進行分析，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。

關鍵詞：太陽山斷裂帶 成熱地質條件 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

通過常德區域的太陽山斷裂帶地熱現象非常明顯，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，改善常德的生態環境，對于湖南常德的經濟發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，其中東側斷裂位于太陽山的東側，其經過常德的東城區、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，使得其冷家溪群的板巖產生高達1 km的擠壓帶，產生65°～86°的傾角，并從肖五鋪西側的溝谷中經過。在接近主斷裂處時，發育有兩組小斷層，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。

而西側斷裂帶位于太陽山的西側，經過桃源、占陽、以及臨浦等地，全長大于100 km，距離太陽山東側斷裂約12 km。其總體走向跟東側斷裂呈平行狀，基本上都是北北東向至近東西向，斷裂發育情況跟東側的斷裂有成生的關系，并且控制著斷裂兩側的構造。同時斷裂經過長沙、常德、慈利、以及河洑，跟太陽山東側斷裂帶一樣，是一條具有大規模的，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，據湖南省地質局初步統計，截止到2016年年底，湖南省已發現的地熱資源，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，其中發現1處熱水點的縣就有10個，發現有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。而且這些已發現的熱水點中，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的石灰巖地區，含水量比較豐富，具有承壓的特性。而構造破碎主要分布在花崗巖，構造以導水構造為主，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條件研究

目前整個湖南省的控熱區域斷裂有，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條件進行研究。

3.1 常德市太陽山斷裂帶成熱地質條件的基本概述

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造的影響，其斷裂帶的花崗巖體內構造破碎及巖石放射性促進成熱地質形成的主要原因。同時期主要的含水層以花崗巖構造破碎為主，以泥盆、石炭灰巖為輔，因此該地質屬于脈狀熱水層，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的熱水跟其西側的熱水的成因不一樣，其西側熱水出露的地方，為深循環封閉性水熱系統，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，繼續向南東方流，從而形成地下水深循環。在經地面溫度加熱后，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。

而東側多為深循環對流型系統，其屬于斷控型的系統，受其構造條件和地層結構的影響，太陽山斷裂帶的發育，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，從而產生深循環加熱，熱水會沿著巖體的底部或者通過斷裂帶繼續向南流出。但