孫寶德
(廣東煤炭地質二○二勘探隊,廣東廣州510800)
關健詞:地質條件;地熱(溫泉);分布情況;水文地質;找礦前景
廣東省南雄市所處的南雄盆地屬于構造盆地,具體為斷陷盆地或坳陷盆地,主要受北東向二個大斷裂控制,分別為南雄大斷裂和江頭大斷裂,這二個大斷裂也屬于區內的主要控熱、控水構造。區內的地熱(溫泉)點基本都是沿這二個大斷裂或者受這二個大斷裂影響的次一級斷裂分布。南雄地方政府十分重視地熱(溫泉)資源開發利用工作,并多次組織研討和調研,本文對過往的調研工作成果進行綜合研究,為下一步該地區地熱(溫泉)資源地質勘查工作提供基礎的地質依據。
區內已知最老地層為震旦紀,最新的地層為第四系。從震旦紀至第四紀各時代的地層發育比較齊全,分布面積約占全區總面積的五分之三。其中中生界分布最廣,古、新生界次之,上元古界最少。并經歷了由地槽→準地臺→盆地三個構造階段發展歷史。與這三個階段相對應,地層沉積建造具有明顯的不同特點,反映了構造環境的差異。
本區經歷了漫長的地質發展歷史,地殼運動頻繁,自早古生代以來,幾乎每一次地殼運動都伴隨有巖漿活動,巖漿巖出露面積約占全區面積的三分之一。以侵入作用為主,噴發作用不強,侵入時代有加里東期、海西期、印支期和燕山期。其中以燕山期最為主要,又可再劃分為五個侵入期,是本區侵入體的主體,與溫泉的形成關系最為密切。
侵入巖的巖類較多,有超基性巖、基性巖、中性巖、中酸性巖、酸性巖、超酸性巖等。其中以酸性花崗巖類占絕對優勢,主要為黑云母花崗巖類,中酸性的二長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖居次,其余巖類數量極少,可忽略不計。另外,火山活動主要有加里東期和燕山期,而海西—印支期火山活動微弱。它們呈夾層狀整合產于含火山巖地層中。
花崗巖類侵入產狀有巖基、巖株、巖瘤、巖墻、巖脈等,而以巖基和巖株為主。上述各種產狀的侵入巖包括不同時代、不同巖類或不同成因類型的侵入體,在空間分布上往往交織在一起,構成復雜多樣的復式巖體或復式巖帶。
區內主要有三個東西向分布的復式花崗巖帶,南雄西部、東南部北一帶,構成主巖體巖石主要為燕山早期的黑云母花崗巖,其次為海西、印支期的花崗閃長巖。
本區大地構造上處于南華褶皺系,贛湘桂加里東褶皺帶,三級構造單元包括湘粵坳陷和贛南隆起。本區大部分屬于湘粵坳陷,僅北東部南雄一帶屬贛南隆起。
本區內先后經歷了加里東期、海西—印支期、燕山期及喜馬拉雅期等多個構造旋回,地質構造復雜,包括褶皺、斷裂及構造盆地,區內所處的南雄盆地屬于構造盆地,具體為斷陷盆地或坳陷盆地,主要受北東向二個大斷裂帶控制,分別為南雄大斷裂和江頭大斷裂,本次調查的地熱(溫泉)點,基本都是沿這個大斷裂或者受這二個大斷裂影響的次一級斷裂分布。
1.3.1 褶皺
區內褶皺主要為小魚水—瑤嶺復向斜:主要發育于仁化西部到樂昌之間及南雄東南部。兩褶皺之間被晚古生代及中生代地層不整合覆蓋,北西段為小魚水復向斜,南東段為瑤嶺復向斜。前者發育于寒武系中,后者發育于寒武、奧陶系中。次級褶皺發育,這些褶皺軸面均向北東傾斜,兩翼不對稱,甚至倒轉。
1.3.2 斷裂
(1)南雄大斷裂:南雄大斷裂由一系列呈北東(40°~60°)走向的斷裂組成,主斷裂為控制南雄盆地北緣的南雄斷裂。斷裂走向延伸70km,傾向南東,傾角40°~70°,沿斷裂發育有平行分布的石英脈,花崗巖中糜棱巖化、硅化十分明顯,寬達1~2km。南雄斷裂控制著南雄盆地的發展,在不均衡升降運動影響下,使白堊—第三紀的沉積中心向北西側遷移,南東側抬升幅度較大。南雄盆地形成后,此斷層的活動并沒有停止,硅化作用仍然持續,斷層上盤的紫紅色礫巖、砂礫巖發生強烈的硅化作用。該斷裂在燕山晚期破裂特征比較明顯,以南雄盆地為界,晚古生代的沉積建造南北兩側存在顯著差異,北側晚古生代地層總厚約2700m,南側則厚達5600m。
(2)江頭大斷裂:延展于贛粵兩省交界處。在區內主要在始興、南雄一線,呈北東向展布,印支期是該帶主要形成時期,在南北向擠壓應力作用下形成了東西走向的褶皺和沖斷裂。燕山運動是構造帶強烈活動時期,早期以大規模多期次酸性巖漿侵入活動為其主要特征,晚期則表現為規模較小的斷裂活動。
綜上所述,區內深大斷裂構造帶十分發育,錯綜復雜,相互切錯連通,是區內主要的控熱、控水構造。深大斷裂次級斷裂發育,為地熱水的儲存和運移提供了有利通道。
1.4.1 地下水類型及特征
根據調查區地層巖性組合,地下水形成條件及賦存特征,將地下水劃分為松散巖類孔隙水、紅層碎屑巖類裂隙孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水和基巖裂隙水四大類。基巖裂隙水劃分為層狀基巖裂隙水和塊狀基巖裂隙水兩亞類。
1.4.2 地下水的補給、徑流及排泄條件
評估區地處中亞熱帶區,雨量充沛,水系、植被發育,為地下水的補給提供了良好的條件。
1.4.3 地下水動態變化
地下水動態變化明顯受降雨量及地貌影響,從補給區—徑流區—排泄區,徑流速度從急到緩,動態變化幅度從大到小。在補給區地形高差較大,徑流速度較快,地下水位變化幅度也大;徑流區標高較低,水位變化幅度相對較小;排泄區水位年變幅最小,一般為1~2m。此外,地下水水位動態變化有隨水位埋深增加而減弱,也有隨補給途徑增長而趨于穩定的特點。
南雄市已在全市6個鄉鎮發現了7個溫泉點,但目前對地熱(溫泉)資源的地質調查研究程度很低,除龍華山地熱溫泉的物理屬性、化學組分、地質情況較清楚外,其他溫泉的情況還是不清楚或不完整。這些熱礦水均為天然自流或前期勘查工作遺留鉆眼涌水或自流水,少數用于旅游度假區開發、洗浴、醫療保健,大多數被附近村民用來沐浴、洗涮、養魚,開發利用程度低,資源浪費情況嚴重。具體情況分述如下。
溫泉位于南雄市城區58°方向,直距約31km 的烏逕鎮高朔村,有約1.5km 小路連接省道S342。泉口周邊為農田。
該溫泉沒有進行系統地質評價工作,水質、水溫、水量等基本地質數據不詳,目前未開發,僅在泉口周邊蓋有簡易的露天浴池,供村民洗浴。
溫泉點位于南雄市城區319°方向,直距約24km處的瀾河鎮鍋坑村,由水泥公路約30km連接瀾河鎮。泉口周邊為村莊,四周丘陵圍繞,植被發育。溫泉出露于河邊,原有3個泉。
該溫泉沒有進行系統地質評價工作,水質、水溫、水量等基本地質數據不詳,目前尚未開發,僅在泉口附近蓋有2個簡易的露天浴池供本地村民免費使用。
溫泉點位于南雄市城區323°方向,直距約15km的帽子峰鎮富竹村,省道342 旁邊,公路道班對面帽子峰公路橋下。溫泉出露于小河邊,四周為丘陵區,植被發育。泉點周邊為村莊、菜地。
該溫泉沒有進行系統地質評價工作,水質、水溫、水量等基本地質數據不詳,該地熱資源目前未開發。
暖水塘溫泉區位于南雄市北西290°方向,平距6km 處,行政隸屬廣東省南雄市全安鎮暖水塘管轄。由泉區至南雄市有縣級公路相通,里程9km,于南雄市區連通韶贛高速及韶贛鐵路,交通便利。
暖水塘地熱資源包括龍華山溫泉和石頭堆溫泉,兩處溫泉相距約600m,呈北東向展布。溫泉地熱流體產于南雄盆地中段,賦存于第三系羅佛寨群濃山組硅化、褪色化砂巖、砂礫巖斷裂帶中。溫泉周邊為低丘臺地,地勢西北高南東低,西北部為丘陵山地,東南部為開闊的沖積平原。
2.4.1 龍華山地熱(溫泉)資源
龍華山溫泉區原出露有天然溫泉,該溫泉在普查找礦施工現有的ZK1水井后已干涸。溫泉區有開采井ZK1 和ZK2,相距 130m,其中ZK1 自流量為242m3/d,水溫為54℃。ZK2 自流量為548m3/d,水溫59℃,兩井合計C+D 級地熱資源可開采量790m3/d(自流),水溫介于54℃~59℃之間。水化學類型為HCO3·SO4(或SO4·HCO3)-Na·Ca 型。pH 值6.6~6.8,為中性水,礦化度867~778.9mg/L。氡含量40.27Bq/L,氟含量1.45mg/L,均達到有醫療價值濃度要求;偏硅酸含量72.48mg/L,達到命名礦水水濃度要求。該溫泉經過較為詳細的地質評價,已經獲批采礦權證,目前由韶關奧威斯酒店有限公司進行開發,已取得采礦許可證,泉區已建有酒店、浴池,環境優美,吸引大批珠三角及江西客人,年產值291 萬元,納稅15.6 萬元,解決當地39 人就業,為南雄當地經濟做出了貢獻。
2.4.2 石頭堆地熱(溫泉)點
位于龍華山溫泉北東約600m處,石頭堆溫泉沒有進行系統地質評價工作,水質、水溫、水量等基本地質數據不詳。尚未開發利用,建有簡易浴池供村民沐浴。
溫泉位于南雄市城區137°方向,直距約7km 處的雄州街道下坪村委會下坪村,離縣城7km。泉口周邊為農田、村莊。
該溫泉沒有進行系統地質評價工作,水質、水溫、水量等基本地質數據不詳。目前已被昆明園溫泉有限公司作為溫泉沐浴開發經營,但未取得采礦許可證。部分溫泉水流入簡易浴池供村民洗浴。
溫泉點位于南雄市城區106°方向,直距約13km處的江頭鎮江頭村江頭螢石礦區內,江頭鎮經縣道X338約14km 可到達南雄縣城。溫泉為開采螢石礦時在窿道發現,周邊為低山丘陵,植被發育。
該地熱點沒有進行系統地質評價工作,水質、水溫、水量等基本地質數據不詳。現為青嶂山溫泉有限公司開發,未取得采礦許可證,目前已停止營業。
(1)區內深大斷裂構造帶十分發育,錯綜復雜,相互切錯連通,是區內主要的控熱、控水構造。深大斷裂次級斷裂發育,為地熱水的儲存和運移提供了有利通道,地熱(溫泉)成礦地質條件十分優越。
(2)區內地熱(溫泉)點露頭較多,分布有一定的規律性,基本沿著南雄和江頭二個大斷裂或者受這二個大斷裂影響的次一級斷裂分布,且多數都為自流或根據自流泉眼進行淺部鉆井取水。
(3)龍華山、雄州街下坪以及青嶂山三個地熱(溫泉)點以已經開初步開發為洗浴用溫泉,經實驗測試及開發利用實踐,證明該區溫泉水化學成分好,水量、水溫能夠滿足相關技術規范要求。
綜上所述,南雄地區地熱(溫泉)資源成礦地質條件好,礦(化)露頭點多,分布具有一定規律性,水質、水溫特征基本可滿足一般工業指標要求。因此該地區地熱(溫泉)找礦前景十分樂觀。