遼陽河東新城地熱資源初探

張 寧

(東北煤田地質局一○三勘探隊，遼寧 遼陽 111000)

1 引 言

遼陽河東新城規劃建設綠色生態新城，本次項目的主要目的就是在區域探測具備經濟和環保價值的地熱資源，推動其綠色生態新城的建設。

2 區域地質及水文條件

2.1 區域地質條件

遼陽河東新城在大地構造上位于遼東臺背斜之太子河復向斜的西部南緣與下遼河平原中新斷陷東部斜坡帶的交接復合部位。此處主干斷層以北東方向延伸，逆斷層居多，少數斷層呈北西方向延伸，多由海西期構造運動產生。區域較大的斷裂主要有3條：景爾屯壓扭性正斷層、腰老窩——張臺子壓扭性逆斷層、本溪——首山環狀斷裂系。

河東新城區地層屬華北地層遼東分區太子河流域，出露的基底地層為早元古界的遼河群，蓋層為上元古界的震旦系及古生界的寒武、奧陶系、第四系。出露的巖漿巖有晚太古代的微斜混合花崗巖和中生代晚侏羅世的斜長花崗斑巖。

2.2 區域水文地質條件

河東新城區地下水類型主要有：松散堆積層孔隙含水層基巖裂隙含水層，碳酸鹽巖溶隙、裂隙巖溶含水層。

a. 松散堆積層孔隙含水層。巖性主要為第四系細、中、粗礫砂及卵石組成，厚30～100m。含水極豐富—豐富。透水性強、全區發育。地下水位埋藏較淺，一般為2～5m。單位涌水量為15～30L/(s·m)，滲透系數為35～60m/d，礦化度140～250mg/L，水質類型為HCO3·CO4—Ca·Na。補給來源為大氣降水及地表水。

b. 基巖裂隙含水層。基巖裂隙水，根據巖層含水類型、條件劃分為兩種：?是堅硬巖性的巖性，構造裂隙較發育劃分為構造裂隙水；?主要以風化裂隙為主，劃分為風化裂隙水，受地貌條件控制，不是連續分布，僅在一定地貌部位賦存。

構造裂隙水主要賦存于震旦系變質巖中，涌水量一般為0.1～1L/s，風化裂隙水主要賦存于鞍山群變質巖系和混合花崗巖中，涌水量大部分小于0.1L/s。

c. 碳酸鹽巖溶隙、裂隙巖溶含水層。巖性主要為灰巖夾少許頁巖。裂隙喀斯特發育，含有豐富的巖溶水，大部分為第四系松散物覆蓋，具承壓性，水頭較高。存在如：本溪湖、小市水洞及山區眾多的巖溶洞穴、噴泉、泉群及泉水溢出的巖溶水文地質景觀。

涌水量大于10L/s的主要賦存于奧陶系灰巖及震旦系中統碎屑灰巖，層間裂隙，構造節理發育，沿這些裂隙有強烈巖溶作用。涌水量在1.0～10L/s的巖層主要貯存于寒武系的厚層灰巖、竹葉狀夾頁巖灰巖及元古界白云質大理巖中。灰巖多見三組節理，巖溶沿層面及裂隙發育不均一，巖石富水性相差較大。大理巖多網格狀裂隙，兩組不規則剪切扭性及一組張性裂隙發育。

3 河東新城地質地球物理特征

依據區域地質及水文地質條件，確定本區地熱探測目的儲層為碳酸鹽巖溶隙、裂隙層或斷裂破碎帶。

高精度重力探測顯示區內重力異常，如圖1所示。重力格值最大與最小相差26毫伽，南部及東南部為高重力異常，解釋為裸露及淺埋灰巖；北部為低重力異常，中部略有變化，異常梯度傾向與地層傾向基本一致。圖1(b)是向上延拓300m后的重力異常，等值線近東西展布，北部等值線轉向北西—南東向，與區域張臺子斷裂帶走向一致，地層分布受該深大斷裂的影響。綜合分析：在測區內地層為向北偏西傾斜的層狀地層，沒有大的重力異常存在。

圖1 測區重力異常圖

可控源音頻大地電磁探測顯示區內地層呈現大致相似的電性分布特征，見圖2至4，圖5是剖面垂向切圖。縱向上電阻率呈“低—中高—高”變化的電性分布規律，層狀信息明顯，層狀電性分界面呈由東向西的傾角，與區域地層傾向基本一致。根據區域巖層地球物理特征及其對應地層的組合關系，將工作區反演電阻率斷面劃分為三個電性層。第一電性層為剖面上部低阻變化電性層，對應地層為古生界寒武系巖層。第二電性層位于各剖面的中部中高阻變化電性層，對應地層為上元古界震旦系巖層，主要巖性為頁巖，灰巖，砂巖。第三電性層位于各剖面的下部高阻變化電性層，對應地層為下元古界遼河群地層，老基底地層，主要巖性為變質巖。

其中南部、中部電阻率規律明顯，基本無明顯異常情況。北部存在局部異常，發育兩個規模略大的低阻電性體，兩個低阻電性體的電阻率明顯低于周圍巖體電阻率，可推測地層低阻電性體部位可能是地層破碎帶、巖溶發育或含水層等。本次推斷為斷裂帶。

圖2 南部測區推斷解釋斷面圖

圖3 中部測區推斷解釋斷面圖

圖4a 北部測區推斷解釋斷面圖

圖4b 北部測區推斷解釋斷面圖

圖5 綜合水平視電阻率平面圖

北部局部異常區在平面上位置見圖6。F1斷層位于東京陵村以西，王家莊村以北，斷層近南北走向，傾向近直立，延展長度大于1000m，斷裂深度大于2000m。F2斷層位于F1斷層西側約700m，迎水寺村東北方向，斷層近南北走向，傾向近直立，延展長度大于1000m，斷裂深度700～950m。

圖6 北部異常推斷斷層

4 結 論

綜合以上分析：探測區內淺部基本無地層、構造異常顯示，在約1500～1800m，東京陵村西側，存在一近南北方向的狹長帶狀電磁低阻異常區，東西方向百余米，探測范圍內南北方向1000多米，向北可能還有發展。結合區域地質及水文地質條件，推測為地層破碎帶，裂隙、溶隙發育。據周邊地溫梯度推斷：區內1500m地層溫度在43℃左右，1800m地層溫度在49℃左右，如果在1500～1800m的低阻區存在水源，滿足低溫地熱條件。