江西修水白嶺地?zé)豳Y源地質(zhì)特征

鐘鳴 洪波羅

摘要：據(jù)江西省修水縣白嶺地?zé)崴?016年最新勘查成果，白嶺礦區(qū)地?zé)崽餆醿映蕩罘植迹饕獰醿訛槎L花崗巖中之?dāng)嗔褬?gòu)造（熱儲層向北西傾斜延伸），地?zé)崽镞吔绶秶拇_定主要根據(jù)控制地?zé)崴纬傻臄嗔逊植肌⒌匦蔚孛病r性等因素綜合考慮，地?zé)崴植际軘嗔芽刂疲睎|向區(qū)域性斷裂帶為控?zé)針?gòu)造，賦水和熱水通道為穿過溫泉出露區(qū)內(nèi)的北東向與北西向斷裂交匯的裂隙帶。

關(guān)鍵詞：地?zé)豳Y源；地質(zhì)特征；修水；白嶺

為進(jìn)一步查明工作區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件、地?zé)岙惓７秶⒌責(zé)崃黧w特征和為地?zé)豳Y源進(jìn)一步開發(fā)利用規(guī)劃提供依據(jù)，2013年—2015年江西省地質(zhì)勘查基金管理中心組織實施了《江西省修水縣白嶺地?zé)崴尚行钥辈椤讽椖俊Ｒ糟@探為主要工作手段，對溫泉村、坳口村溫泉點進(jìn)行了可行性勘查，累計完成鉆探工作量2408.41m/6孔，初步查明了地?zé)崽锏乃牡刭|(zhì)條件、地?zé)岙惓７秶⒌責(zé)崃黧w特征，評價了本勘查區(qū)內(nèi)可開采資源量。

1.勘查區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征

白嶺礦區(qū)位于修水—武寧復(fù)向斜的北翼西段、古市—德安深斷裂的北盤（圖1），地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿巖發(fā)育。

1.1地形地貌

勘查區(qū)屬低山丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)最高點為南東側(cè)的蒼嶺寨，標(biāo)高467m，最低點為北東側(cè)的坳口村，標(biāo)高264m。由于區(qū)內(nèi)發(fā)育一條規(guī)模較大的北東向斷裂，形成了北東向的構(gòu)造薄弱帶，經(jīng)風(fēng)化剝蝕即形成了一處較開闊的北東向負(fù)地形，為地下水及溫泉的聚集形成提供了有利的地形條件。本勘查區(qū)即位于此北東—南西向的溝谷（即北北東向斷裂帶）中。

1.2地層巖性及巖漿巖

（1）地層巖性。白嶺礦區(qū)的地層僅為第四系全新統(tǒng)聯(lián)圩組松散沖堆積層，分布于桃樹河及其支流兩岸及溝谷小平原地帶，以河流沖積物為特征，少量山前沖洪積混合物堆積，沉積物主要為淺灰、灰色、黃褐色砂礫層和粉土、粉質(zhì)粘土層，尤以花崗巖之風(fēng)化產(chǎn)物“白沙類”砂質(zhì)粘土為特色，厚度3m～10m。

（2）巖漿巖。白嶺礦區(qū)巖漿發(fā)育，為幕阜山復(fù)式巖基的東延部分，地質(zhì)時代屬侏羅紀(jì)晚世。巖性分別為中粒含斑—少斑黑云母二長花崗巖和中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖，二者表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)演化。巖石呈灰白色、風(fēng)化后呈土黃色、褐黃色、肉紅色等，似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為不等粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶為鉀長石，呈板柱狀，主要礦物及含量為石英25%～35%、斜長石20%～40%、鉀長石25%～35%、黑云母5%～10%。

1.3地質(zhì)構(gòu)造

白嶺礦區(qū)區(qū)域上位于揚子板塊中南部，麻城（湖北）—幕阜山斷裂帶南段。主要發(fā)育北北東—北東向和北西向兩組斷裂帶，主要特征如下：

（1）北北東—北東向斷裂帶。區(qū)域上屬北北東向麻城（湖北）—幕阜山斷裂帶，為挽近期活動性斷裂，斷裂帶上有多處溫泉出露。斷裂帶由一組規(guī)模不等的斷裂組成，從南到北，斷裂帶走向由北北東遞變?yōu)楸睎|向，走向10°～35°，斷裂面，傾向總體北西，傾角70°～78°。沿斷裂帶巖石破碎，斷裂面多呈平直、波狀，根據(jù)斷面發(fā)育的擦痕和階步可以判斷該斷裂帶至少經(jīng)歷了兩次以上活動，即早期以張性應(yīng)力作用為主，并顯示左型走滑的形跡。晚期以擠壓應(yīng)力作用為主，以顯示上盤上升—斜沖—逆斷層的特征。地?zé)徙@探驗證，在揭露該斷裂帶后，水溫明顯上升，水量也明顯增大，說明北北東—北東向斷裂帶為本地?zé)峥兀▽?dǎo)）熱兼導(dǎo)水構(gòu)造，尤其是F3、F4斷裂構(gòu)造控制作用明顯。

（2）北西向斷裂帶。北西向斷裂在地?zé)崽飪?nèi)相對規(guī)模較小，斷裂走向303°～330°，傾角多近于直立，北東向斷層崖多被北西斷裂錯斷，顯示平移斷層的特征，形成了多個大小不等的斷層三角面，北西向斷裂多提供導(dǎo)水空間。

1.4出露泉點及泉水化學(xué)特征

白嶺礦區(qū)地下熱水天然露頭以上升泉的形式出現(xiàn)。溫泉露頭點呈北東30°線狀間隔（坳口村、石背黃家及溫泉村）分布，分布方向與河谷走向基本一致，南區(qū)溫泉村水溫65℃，流量143.08m3/d；北區(qū)石皮黃村溫泉水溫43℃，坳口村溫泉水溫31℃～41℃。各泉點地下水化學(xué)類型以HCO3+ SO4-K+Na型為主。

1.5地?zé)崽镞吔鐥l件

白嶺礦區(qū)地?zé)崽餆醿映蕩罘植迹饕獰醿訛槎L花崗巖中之?dāng)嗔褬?gòu)造（熱儲層呈向北西傾斜延伸），地?zé)崽镞吔绶秶拇_定主要根據(jù)控制地?zé)崴纬傻臄嗔逊植肌⒌匦蔚孛病r性等因素綜合考慮，就目前勘查控制程度而言，地?zé)崴植际軘嗔芽刂疲渲袇^(qū)域上北東向區(qū)域性斷裂帶（以F4）為控?zé)針?gòu)造，賦水和熱水通道為穿過溫泉出露區(qū)內(nèi)的北東向與北西向斷裂交匯的裂隙帶。本地?zé)崽锓植挤秶煞譃槟媳眱蓞^(qū)。

南區(qū)：熱儲東部大致以F5斷裂為界、西部邊界為丁家灣村北、北部邊界為大屋祠堂村南、南部邊界到有江屋村，北東—南西長度約850m，北西—南東寬度約450m，分布范圍呈長軸北東—南西向的近似橢圓形展布，展布面積約0.4258km2。

北區(qū)：熱儲東部大致以F5斷裂為界、西部邊界為海堂屋村東、北部邊界為坳口村、南部邊界到六房村，北東—南西長度約700m，北西—南東寬度約200m～300m，分布范圍為長軸北東—南西向的近似橢圓形，面積約0.1476km2。

1.6地溫場特征

（1）基巖面地?zé)釄銎矫嫘螒B(tài)特征。地表地?zé)岙惓^(qū)主要位于南北兩個溫泉出露點附近，形態(tài)呈不規(guī)則橢圓形，其形態(tài)特征與勘查區(qū)的構(gòu)造組合框架基本一致，即與北北東—北東向斷裂帶和北西向斷裂交匯部位有關(guān)，橢圓形長軸與北北東—北東向斷裂構(gòu)造延伸方向基本一致，短軸與北西向斷裂構(gòu)造延伸方向基本一致（圖2）。

（2）地?zé)釄龃瓜蜃兓卣鳌５販貓龃瓜蛏峡變?nèi)溫度隨著深度的增大逐漸提高，但南北二區(qū)存在一定的差異性。南區(qū)ZK2孔地溫梯度達(dá)5.41℃/100m；北區(qū)地?zé)崽荻容^南區(qū)低，且在孔內(nèi)一定深度孔底溫度出現(xiàn)“不增反降”現(xiàn)象，這可能與冷水補(bǔ)給增加有關(guān)（圖2）。

1.7熱儲結(jié)構(gòu)特征

白嶺礦區(qū)位于北東—南西向的溝谷中，大氣降水順著勘查區(qū)西側(cè)及南側(cè)的中低山花崗巖中的風(fēng)化網(wǎng)狀構(gòu)造裂隙下滲到深部，匯集到寬大而深的控?zé)岬谋睎|向斷裂帶裂隙內(nèi)，經(jīng)斷裂深部循環(huán)加溫并儲集在幾組斷裂交匯形成的構(gòu)造破碎帶中，隨著熱儲各部位的高程、地下水位等地理因素形成的壓力差，受花崗巖體的局部性阻水作用，促使熱儲內(nèi)的地下熱水沿著北東向與北西向斷裂交匯復(fù)合部位的裂隙帶上升并與淺部風(fēng)化裂隙水混合擴(kuò)散。

1.8地?zé)崃黧w補(bǔ)逕排條件及動態(tài)變化

（1）補(bǔ)逕排條件。白嶺礦區(qū)西側(cè)及南側(cè)的中低山花崗巖中的風(fēng)化網(wǎng)狀構(gòu)造裂隙容易匯集降水、地表水形成構(gòu)造裂隙水。豐富的降雨量對構(gòu)造裂隙水提供了水源保障。大氣降水順著風(fēng)化花崗巖的原次生裂隙及后期構(gòu)造裂隙下滲到深部，匯集到寬大而深的控?zé)岬谋睎|向斷裂帶裂隙內(nèi)，經(jīng)斷裂深部循環(huán)加溫儲集在幾組斷裂交匯形成的構(gòu)造破碎帶中；西側(cè)及南側(cè)山體海拔高程（標(biāo)高900m～1500m）與白嶺（標(biāo)高約270m）高差達(dá)630m～1230m，隨著熱儲各部位的高程、地下水位等地理因素形成的壓力差，受花崗巖體的局部性阻水作用，促使熱儲內(nèi)的地下熱水沿著北東向與北西向斷裂交匯復(fù)合部位裂隙帶上升并與淺部風(fēng)化裂隙水混合擴(kuò)散。

（2）動態(tài)變化。白嶺礦區(qū)地下熱水是經(jīng)過深部循環(huán)加溫的，與氣溫變化關(guān)系不密切，溫度比較穩(wěn)定，井口溢出自流水溫度一般為南區(qū)79℃～83℃、北區(qū)47℃～49℃；鉆孔水位隨降雨量大小變化，但總體壓力值變化幅度較小且具滯后現(xiàn)象。本區(qū)地下熱水是大氣降水順著原次生裂隙及后期構(gòu)造裂隙下滲到深部經(jīng)斷裂深部循環(huán)加溫，地?zé)崴a(bǔ)給距離較遠(yuǎn)，其變化與季節(jié)有一定關(guān)系（但不密切），水壓（量）基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

采集水樣中礦化度、pH值及與地?zé)崴嚓P(guān)的標(biāo)志性組分分析成果進(jìn)行對比，其礦化度、pH值及地?zé)崴畼?biāo)志性組分F-、H2SiO3、SiO2等含量基本相近或變幅較小。

2.地?zé)崃黧w水化學(xué)組分特征

根據(jù)地?zé)崽锼|(zhì)分析結(jié)果，水化學(xué)組分陽離子以Na+為主，含量32.21mg/L～51.40mg/L，陰離子以HCO3-為主，含量34.90mg/L～95.88mg/L，屬HCO3-Na型水；pH值8.62～10.06，呈弱堿性；礦化度158.00mg/L～240.29mg/L，為淡水；F含量6.84mg/L～16.05mg/L；H2SiO3含量76.18mg/L～120.84mg/L、Rn含量122.30Bq/L～700.10Bq/L，均達(dá)到理療熱礦水命名濃度標(biāo)準(zhǔn)，可命名為氟水、硅水、氡水，屬于復(fù)合型理療熱礦水。另外，地?zé)崴€含Li、Sr等有益微量元素。

3.地?zé)崴梢驕\析

白嶺礦區(qū)區(qū)域上位于下?lián)P子地塊江南隆起帶之九嶺逆沖隆起、麻城—幕阜山斷裂帶南段，主要發(fā)育北北東—北東向和北西向兩組斷裂帶。斷裂帶屬新華夏系構(gòu)造，主要形成時代為燕山晚期—喜山期，第四紀(jì)以來曾發(fā)現(xiàn)2次5級以上地震，3處溫泉均出露在兩組斷裂交匯部位，表明溫泉的形成受斷裂構(gòu)造帶控制，屬活動性斷裂。其中北北東—北東向為控（導(dǎo)）熱構(gòu)造，北北東—北東向構(gòu)造裂隙帶和北西向構(gòu)造為導(dǎo)水構(gòu)造。

白嶺礦區(qū)地形地貌是南部、西部和東部三面為低山丘陵，中部為一北北東—北東向開口的山間盆地，熱儲層為燕山期黑云母二長花崗巖，風(fēng)化后網(wǎng)狀、構(gòu)造裂隙發(fā)育，易于匯集大氣降水，為地?zé)崽锾峁┝顺渥愕难a(bǔ)組來源。大氣降水順著花崗巖的風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙和構(gòu)造下滲，不斷地吸收巖石熱量，同時溶濾沿途圍巖的微量元素形成地?zé)崴械奶厥饨M分，當(dāng)繼續(xù)下行至區(qū)域控?zé)釘嗔眩幢北睎|—北東向斷裂帶時，由于該斷裂帶的導(dǎo)熱性，地下熱水持續(xù)加熱，并向北西向?qū)當(dāng)嗔褞R集，儲集在幾組斷裂交匯形成的構(gòu)造破碎帶中，從而形成脈（帶）狀地?zé)崴Y源。由于地?zé)崽镂鞑考澳喜可襟w海拔高程900m～1500m，中部白嶺山前盆地海拔265m～ 275m，高差達(dá)635m～1235m，在地形高差和水力壓作用下，進(jìn)行對流深循環(huán)，最終促使熱儲內(nèi)的地下熱水沿著北北東—北東向與北西向斷裂交匯部位上升，形成溫泉。綜上所述，修水白嶺地?zé)崽飳俾∑饠嗔褜α魃钛h(huán)型地?zé)崴纬赡Ｊ健?/p>

4.找地?zé)崴畼?biāo)志

溫泉是地?zé)崴乇淼闹苯勇额^，也是尋找地?zé)崴闹苯訕?biāo)志。勘查工作中要測量溫泉的水溫、流量，采取溫泉水化樣分析樣品。溫泉點成群出現(xiàn)時，要測量溫泉點的分布方向。同時要了解地?zé)崽锢淙兔窬人c的特征。

白嶺礦區(qū)的控（導(dǎo)）熱構(gòu)造為北北東—北東向構(gòu)造，導(dǎo)水構(gòu)造為北北東—北東向構(gòu)造裂隙帶和北西向構(gòu)造。沿溫泉的延伸方向，注意尋找上述兩組構(gòu)造，查明構(gòu)造巖的特征，測量構(gòu)造帶的產(chǎn)狀，了解構(gòu)造與地?zé)崴年P(guān)系。

查明熱儲黑云母花崗巖的特征，注意收集花崗巖的裂隙發(fā)育、構(gòu)造蝕變資料，如硅化破碎帶、構(gòu)造角礫巖、綠泥石化、螢石礦化、高嶺土化、褐鐵礦化等。

5.地?zé)崴?guī)律與找礦方向

白嶺礦區(qū)以對流傳熱為主，平面上呈條帶狀延伸，具有有效空隙和滲透性的斷裂帶構(gòu)成的帶狀熱儲，其地下熱水天然露頭以上升泉的形式出現(xiàn)，泉點呈北東向線狀間隔分布，在已知溫泉點附近及外圍就熱找熱效果最好。礦區(qū)全域為花崗巖（幕阜山復(fù)式巖基的東延部分），地質(zhì)時代歸屬侏羅紀(jì)晚世，強(qiáng)烈的造山運動引發(fā)強(qiáng)烈的褶皺、斷裂、巖漿活動，其大地?zé)崃髁枯^平均大地?zé)崃髁扛撸瑢俚責(zé)嵩鰷芈时日Ｒ叩牡責(zé)岙惓^(qū)。古市—德安深斷裂是由加里東期地殼運動以來近南北向壓剪應(yīng)力作用的結(jié)果，受近東西向斷裂的持續(xù)活動，形成一系列派生北東向次級斷裂，其次級斷裂交匯處為深部導(dǎo)熱和導(dǎo)水構(gòu)造，深循環(huán)的地?zé)崃黧w沿北東向斷裂帶與北西向斷層交匯處硅化裂隙帶及其影響帶上升，是地?zé)峥辈橹匾臉?gòu)造靶區(qū)。斷裂與裂隙構(gòu)造發(fā)育的花崗巖是地下熱水最主要的儲水層，是地?zé)崴业V最重要的巖性靶區(qū)。

6.結(jié)語

白嶺礦區(qū)可開采資源量（探明+推斷級）為4813m3/d，水溫48℃～83℃，水質(zhì)達(dá)理療熱礦水命名標(biāo)準(zhǔn)。其中南區(qū)2325m3/d，水溫79℃～83℃；北區(qū)2488m3/d，水溫48℃～49℃。可用于理療、洗浴、采暖、溫室及養(yǎng)殖。白嶺礦區(qū)最高水溫達(dá)83℃，刷新了江西省地?zé)崴疁氐淖罡呒o(jì)錄，具有重要的社會經(jīng)濟(jì)價值。地?zé)崽锏拈_發(fā)利用，將為修水縣提供新的旅游資源，進(jìn)一步帶動農(nóng)民就業(yè)，建設(shè)秀美鄉(xiāng)村，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

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