貴州省興義市下午屯地下熱水資源形成條件分析

魏聲鵬，鐵永洪

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局五總隊(duì)，貴州 興義 562400）

興義市位于貴州省西南部，而下午屯地下熱水項(xiàng)目分布于興義市區(qū)下午屯和豐都之間，附近道路通暢，交通非常便捷。但是，經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，該處的地?zé)豳Y源仍沒(méi)有得到有效的開(kāi)發(fā)及利用。因此，為了提高興義市下午屯熱水資源的利用率，當(dāng)前應(yīng)對(duì)該區(qū)域的地?zé)豳Y源進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)，并深入分析該處地?zé)豳Y源的形成條件，為相關(guān)企業(yè)或機(jī)構(gòu)進(jìn)行找礦作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。

1 熱水資源形成條件分析

本研究以《貴州省興義市下午屯地?zé)豳Y源勘查地球物理勘查報(bào)告》的內(nèi)容為主，并結(jié)合筆者實(shí)地考察分析得出的結(jié)論，對(duì)下午屯地?zé)豳Y源的現(xiàn)狀及該區(qū)域熱水資源的形成條件進(jìn)行分析。研究表明，下午屯區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造主要分為5層：第一層地質(zhì)厚度在0～600 m，包括地表面覆蓋的土層及地表以下硬質(zhì)的巖石層。巖石層的主要物質(zhì)包括灰?guī)r、白云巖等具有一定硬度的巖石。這些巖石中含有少量的地下水，其保溫性較弱。第二層主要是具有一定軟土性質(zhì)的巖石，包括泥灰等礦質(zhì)。與第一層相比，第二層具有一定的保溫性，其厚度在100～200 m[1]。第三層主要由物理性質(zhì)比較堅(jiān)硬的巖石組成，其含水性能較好，但保溫性較差，厚度一般在400～500 m，主要巖石包括白云巖、生物屑灰?guī)r等比價(jià)堅(jiān)硬的巖石。第四層的巖體屬于中等或比較松軟的巖體，其主要巖體類型為泥巖、粉砂巖及泥灰?guī)r等；同時(shí)，第四層巖體的含水性比較差，但保溫作用良好，其厚度一般在200～400 m。第五層巖體主要由軟體巖體組成，一般包括頁(yè)巖、粉砂巖等，其保溫效果也比較好，厚度通常在600～800 m。在該區(qū)域的最下層，主要巖體類型為中等堅(jiān)硬的巖體，該層具有良好的儲(chǔ)熱效果。

2 地下熱水資源熱儲(chǔ)類型

我國(guó)貴州省的熱儲(chǔ)類型主要分為三種。

2.1 層狀熱儲(chǔ)

層狀熱儲(chǔ)是指熱儲(chǔ)單元在形成過(guò)程中具有層狀的結(jié)構(gòu)，地下熱水資源主要集中在層狀的含水巖層中。在貴州省，其含水層一般具有穩(wěn)定性強(qiáng)、滲透性好等優(yōu)勢(shì)，且導(dǎo)熱性較高。此外，貴州省的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，其地下熱水資源的勘探一直比較困難。

2.2 帶狀熱儲(chǔ)

帶狀熱儲(chǔ)類型主要是斷裂帶在大規(guī)模運(yùn)動(dòng)、巖石破碎的情況下形成的，其特點(diǎn)是在平面上呈現(xiàn)帶狀分布。在這一區(qū)域內(nèi)，地下熱水資源的勘探工作進(jìn)展相對(duì)順利，地下熱水資源的溫度相對(duì)較高。

2.3 混合型熱儲(chǔ)

混合型熱儲(chǔ)是指帶狀熱儲(chǔ)及層狀熱儲(chǔ)共同存在，這種熱儲(chǔ)類型在貴州省也比較常見(jiàn)。在貴州省，大部分溫泉水都是在這種熱儲(chǔ)構(gòu)造作用下形成的。在開(kāi)采混合型熱儲(chǔ)區(qū)域的地下熱水時(shí)，一般先對(duì)表面的熱水資源進(jìn)行探測(cè)，再對(duì)深井中的熱水資源進(jìn)行采集。

3 貴州省地?zé)岬刭|(zhì)狀況

3.1 區(qū)域構(gòu)造

貴州省構(gòu)造分區(qū)圖如圖1所示，從圖中可以看出，下午屯地下熱水項(xiàng)目主要位于V-2-10的區(qū)域構(gòu)造中，在南盤江與右江前陸盆地交界處。在該區(qū)域內(nèi)，其構(gòu)造主要是在燕山期內(nèi)巖漿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中逐漸形成的，到了喜山期該區(qū)域構(gòu)造被進(jìn)一步增強(qiáng)，基本成型。由圖1可以看出，該區(qū)域由北向東主要是雄武褶皺沖斷帶，其主要呈線狀，由兩翼對(duì)沖斷層共同組成。在對(duì)該區(qū)域進(jìn)行勘察的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)其東南翼北段存在斷層。在該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形成的過(guò)程中，由于受到斷層的影響，斷層向東南、正東方向延伸，整體呈現(xiàn)出向北部凸出的趨勢(shì)。而在長(zhǎng)堂區(qū)域內(nèi)，主要有反沖斷層與牽引背斜兩種地質(zhì)構(gòu)造，斷層處的寬度能夠達(dá)到220 m[2]。同時(shí)，斷層區(qū)域主要存在碳酸鹽質(zhì)、鐵質(zhì)及碳質(zhì)等物質(zhì)，并伴有不同程度的蝕變現(xiàn)象。該區(qū)域內(nèi)由東往西，其主要的地質(zhì)構(gòu)造為褶皺沖斷帶。在現(xiàn)代地理活動(dòng)的影響下，其所處的二疊變相帶的地質(zhì)構(gòu)造仍在不斷變化。

圖1 貴州省構(gòu)造分區(qū)圖

3.2 熱儲(chǔ)構(gòu)造

貴州省興義市下午屯的熱儲(chǔ)構(gòu)造，主要為褶皺沖斷帶，也被人們稱為興義背斜。具體來(lái)說(shuō)，其褶皺的方向主要是自北向西延伸，由于受到北向西斷層地質(zhì)構(gòu)造的影響，其背斜北東一側(cè)的地質(zhì)構(gòu)造并不完整。同時(shí)，該處地層的傾斜角變化情況比較突出，地層傾斜角的范圍在10°～50°。此外，該處導(dǎo)熱斷層主要是自北向西斷裂，屬于比較深的大斷層。

4 地下熱水資源形成模式與類型

4.1 地下熱水資源形成模式分析

針對(duì)貴州省興義市下午屯的地下熱水資源形成情況，人們應(yīng)根據(jù)該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的實(shí)際情況與地理環(huán)境的特征進(jìn)行研究；同時(shí)，應(yīng)深入分析其地?zé)豳Y料中的相關(guān)數(shù)據(jù)。研究表明，貴州省興義市下午屯地下熱水資源的形成模式為斷層對(duì)流型，其也被稱為溢流型。

實(shí)際上，這種地下熱水資源主要形成于斷裂與斷裂的交匯處，其形成原因主要是受到不同方向上構(gòu)造應(yīng)力的相互擠壓。同時(shí)，在斷裂與斷裂的交匯處，也容易受到擠壓而形成破碎帶；或是在張力的作用下，形成導(dǎo)水裂隙帶。在這種情況下，含水層與熱源巖體直接連通，而淺層的地下水通過(guò)斷裂帶滲入其他巖層的巖體中，并在各斷層的影響下逐漸形成地?zé)豳Y源。

4.2 地下熱水類型分析

根據(jù)興義市下午屯地下熱水形成的模式，該地區(qū)屬于斷層對(duì)流型地?zé)崴湟脖环Q為溢流型熱水。興義市下午屯所具有的天然地?zé)豳Y源是由當(dāng)?shù)氐叵律畈康牡責(zé)崴畬?dǎo)致的，由于地?zé)崴跀嗔褞У纳钐幰呀?jīng)形成熱循環(huán)，所以此區(qū)域會(huì)出現(xiàn)對(duì)流型地?zé)岙惓3]。換句話說(shuō)，位于深部熱源的熱水通過(guò)斷裂帶上升，在上升到斷裂的含水層時(shí)，地下水會(huì)與來(lái)自深部的熱水融合，導(dǎo)致淺層溫度升高，這種情況通常分布在斷裂上盤一側(cè)，其擴(kuò)散方向由地下水流向決定。

5 結(jié)論

本文分析了貴州省興義市下午屯地下熱水資源的形成條件，并對(duì)該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況、地溫變化情況等進(jìn)行研究。調(diào)查有關(guān)資料可知，該區(qū)域地下熱水資源賦存的主要構(gòu)造為斷層對(duì)流型，因此可以將下午屯地下熱水項(xiàng)目建設(shè)成斷層對(duì)流型地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。此外，通過(guò)研究該區(qū)域不同斷層，筆者發(fā)現(xiàn)，下午屯區(qū)域既有規(guī)模較大的斷層帶，又有淺部低阻異常的斷層帶。研究表明，在建設(shè)地?zé)犴?xiàng)目時(shí)，人們應(yīng)盡量選擇規(guī)模較大的區(qū)域，保證其具有豐富的地下熱水資源，進(jìn)一步保證水質(zhì)健康。