廣東省陽山縣地?zé)豳Y源特征及可行性分析

莫任冬

（廣東省地球物理探礦大隊，廣州 510800）

1 地?zé)豳Y源特征

1.1 地質(zhì)特征

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，勘查區(qū)位于燕山早期第一階段及其補(bǔ)充期花崗巖接觸帶附近，該接觸帶呈南北向展布，區(qū)內(nèi)出露的巖石主要為燕山早期第一階段花崗巖，屬于大東山巖體，呈淺肉紅色、淺灰白色，中粗花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；燕山早期第一階段補(bǔ)充期花崗巖，呈灰白色，零星分布于勘查區(qū)外西側(cè)，細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，呈巖株狀產(chǎn)出，如圖1。

圖1 區(qū)域地質(zhì)

勘查區(qū)地表水系較發(fā)達(dá)，地表水系主要為流經(jīng)勘查區(qū)的青蓮水上游溪流，當(dāng)?shù)胤Q為“大河”溪，自北東向南西貫穿勘查區(qū)，是區(qū)內(nèi)大氣降水及部分地下水排泄的通道，在區(qū)內(nèi)河段寬15～80m，根據(jù)水文觀測資料，河流流量最大73.8m3/s，最小42.1m3/s，平均56.7m3/s，該溪流在區(qū)內(nèi)河段坡降一般為6%，河流排泄順暢。

1.2 開采利用現(xiàn)狀

該地?zé)豳Y源自1979年1∶20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查發(fā)現(xiàn)以后，近20年未被開發(fā)利用，直到2001年前后前人在溫泉點(diǎn)附近施工多個鉆孔，成井2口，總井產(chǎn)量960m3/d，水溫48℃，但由于這兩口井施工年代久遠(yuǎn)，資料不全，對其井身結(jié)構(gòu)、地?zé)豳Y源賦存部位、埋深等資料均不清楚。陽山縣廣東第一峰旅游風(fēng)景區(qū)有限公司（即探礦權(quán)人）利用該資源建成溫泉度假村，并在該兩口井旁建成多個露天溫泉池供游客使用。據(jù)了解此后圍繞這兩口熱水井周邊進(jìn)行多次鉆探，但效果不佳，無法進(jìn)一步擴(kuò)大資源儲量規(guī)模，且經(jīng)多年開采利用后，經(jīng)本次野外踏勘期間（2013年12月）調(diào)查訪問核實(shí)，兩口井近年來可采水量合計600m3/d，水溫42.0～44.5℃，水量及水溫均有逐年減少（降低）趨勢，且由于井管銹蝕、井內(nèi)有雜物等原因，逐漸影響正常使用。為此，探礦權(quán)人（即度假村業(yè)主）擬結(jié)合本次勘查任務(wù)，要求勘查單位探采結(jié)合，建成新的地?zé)崴a(chǎn)井，以代替前述兩口井抽取地?zé)崴┒燃俅迨褂谩?/p>

2 地?zé)崃黧w化學(xué)特征

2.1 地?zé)崃黧w化學(xué)組分特征

2.1.1 地?zé)崃黧w化學(xué)類型

根據(jù)區(qū)內(nèi)探采井熱流體壓力觀測結(jié)果，雖然探采井因地形地貌等限制分布不均勻，但大致可以反映區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w場特征，區(qū)內(nèi)熱流體則由深部沿斷裂構(gòu)造帶通道向上運(yùn)移，具有承壓特征，在天然狀態(tài)下，地?zé)崃黧w壓力等值線平緩，如圖2。

圖2 地?zé)崃黧w流場

2.1.2 地?zé)崃黧w化學(xué)特征

（1）枯水期（2015年2月2日）。地?zé)崃黧w中pH值為7.95～8.52，屬弱堿性水；總硬度（以CaCO3計）均為23.48mg/L，屬極軟水；地?zé)崴扇苄钥偣腆w183.71～191.96mg/L，屬淡水；偏硅酸質(zhì)量濃度68.09～73.31mg/L，氟（F-）含質(zhì)量濃度5.79～6.76mg/L，屬理療用硅水、氟水。氡（Rn）濃度為26.5～37.9Bq/L，其中，5號井熱流體氡達(dá)到有醫(yī)療價值濃度。

（2）豐水期（2015年8月23日）。地?zé)崃黧w中pH值為7.47～8.05，屬弱堿性水；總硬度（以CaCO3計）為26.06mg/L，屬極軟水。地?zé)崴扇苄钥偣腆w186.32～207.98mg/L，屬淡水；偏硅酸質(zhì)量濃度66.74～75.67mg/L，氟（F-）質(zhì)量濃度4.75～5.56mg/L，屬理療用硅水、氟水。氡（Rn）濃度為21.3～42.7Bq/L，其中，5號井熱流體氡達(dá)到有醫(yī)療價值濃度。

綜上所述，陽山縣溫滄排地?zé)崃黧w為HCO3—Na·Ca型有醫(yī)療價值濃度溫?zé)峁璺V水，部分熱流體氡達(dá)到具有醫(yī)療價值濃度。

2.2 地?zé)崃黧w化學(xué)組分動態(tài)變化

為分析地?zé)崃黧w水質(zhì)的動態(tài)變化，對經(jīng)過枯水期、豐水期的1#、5#井溫泉數(shù)次采水樣監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如表1，可以看出主要組分和主要的特征元素如：鈉離子、鈣離子、重碳酸根、氟離子、偏硅酸、可溶性總固體的含量變化普遍不大，并無出現(xiàn)持續(xù)增多或減少的趨勢，說明地?zé)崽锏責(zé)崃黧w質(zhì)量動態(tài)變化是基本穩(wěn)定的。

表1 1#井、5#井溫泉勘查評價水質(zhì)分析結(jié)果對比

綜上所述，陽山地?zé)崽锏責(zé)崃黧w是補(bǔ)給區(qū)大氣降水及大東山花崗巖體風(fēng)化裂隙水，循區(qū)內(nèi)構(gòu)造裂隙通道下滲，通過切割了深部增溫層的近南北向F1-2斷裂導(dǎo)熱作用，并在熱力作用下，沿F1-2與F3斷裂交會部位構(gòu)造裂隙通道上涌，與淺循環(huán)常溫地下水混合冷卻而成。

3 地?zé)豳Y源質(zhì)量評價

3.1 地?zé)豳Y源利用評價

地?zé)崽锏責(zé)崃黧w中，偏硅酸、氟含量豐富，分別為66.74～75.67mg/L和4.75～6.76mg/L，達(dá)到了理療硅水、氟水的命名標(biāo)準(zhǔn)；地?zé)崴疁囟绕毡樵?0.2～49.1℃。礦化度（可溶性總固體）183.71～207.98mg/L，屬溫?zé)崴m宜作為理療溫泉洗浴用途，具有較高的保健價值。本區(qū)地?zé)崴疁?0.0～49.5℃、水質(zhì)中氟 （F-）4.75～6.76mg/L超出了GB5084—1992《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》限量標(biāo)準(zhǔn)，地?zé)崴灰酥苯优欧抛鳛檗r(nóng)田灌溉水。

3.2 地?zé)崃黧w腐蝕性評價

4 地?zé)豳Y源開發(fā)利用與保護(hù)

4.1 地?zé)豳Y源開發(fā)可行性評價

陽山地?zé)崽锏責(zé)崴芙庑钥偣腆w含量為183.71～207.98mg/L，水溫40.0～49.5℃，但其F-離子含量（4.75～6.76mg/L）超出了生活飲用水或飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)，因此確定地?zé)崽锏責(zé)豳Y源利用方式為理療洗浴，其排放為直接利用處理后排放。根據(jù)勘查區(qū)探采井2015年1月至2016年5月動態(tài)觀測成果，其中ZK7，ZK4地?zé)峋責(zé)崃黧w單位涌水量分別達(dá)14.96～16.29m3/（d·m）和7.06～7.84m3/（d·m），屬較適宜開采。雖然其他兩個探采井（ZK1，ZK5）地?zé)崃黧w單位涌水量僅2.57～3.39m3/（d·m），但其產(chǎn)量僅占區(qū)內(nèi)熱流體總產(chǎn)量的20%左右，因此，總體上勘查區(qū)地?zé)豳Y源開采適宜性總體上可劃定為較適宜區(qū)。

4.2 地?zé)豳Y源開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價

若按游客每日平均消費(fèi)500元 （食宿消費(fèi)120～300元、溫泉泡浴200元、購物50元、其他消費(fèi)20元）計，每年若能接待到陽山市10%的游客，即5萬人次，則可獲得經(jīng)濟(jì)收入2500萬元。與此同時亦可以帶動其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展。社會效益主要有：間接促進(jìn)45人就業(yè)；促進(jìn)調(diào)整當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力種植土特產(chǎn)如山菜、猴頭菇、香芋等；促進(jìn)當(dāng)?shù)夭惋嫛⒙脴I(yè)發(fā)展；增加當(dāng)?shù)囟愂占s200萬元；預(yù)測當(dāng)?shù)鼐用袢司杖朐黾?330元。

4.3 地?zé)豳Y源開采地質(zhì)環(huán)境影響評價

4.3.1 地面沉降評價

陽山縣大坑村溫滄排熱儲層和圍巖均為燕山早期花崗巖，上覆松散層厚度稀薄，開采的地?zé)崃黧w屬構(gòu)造裂隙承壓水，出露地勢較高，未來開采方式可采用鉆小口徑深井抽汲方式，不需要大流量大降深抽取地下熱水致使地下水位下降，因此，地?zé)崃黧w的正常開采引發(fā)地面變形破壞 （地面沉降、地面塌陷和地裂等）的可能性小。開采區(qū)周邊數(shù)千米范圍內(nèi)無居民村落，在開采區(qū)范圍內(nèi)旅游區(qū)規(guī)劃除了觀景道路及附屬設(shè)施外沒有其他建筑物，不會對酒店、別墅等旅游設(shè)施及周邊居民住宅地基基礎(chǔ)造成影響。

4.3.2 地?zé)岬刭|(zhì)景觀保護(hù)性評價

溫滄排地?zé)崃黧w主要采用鉆小口徑井孔抽汲方式開采，開采方式簡單、節(jié)能環(huán)保，采礦活動對地?zé)崽锛爸苓叺刭|(zhì)地貌景觀影響破壞小，相反地?zé)崃黧w開采可帶動溫泉旅游，將使開采區(qū)及周邊環(huán)境得到改善和美化。

4.3.3 淺層地下水源保護(hù)性評價

異常區(qū)內(nèi)淺層地下水有松散巖類孔隙水和花崗巖淺層風(fēng)化裂隙水，由于陽山縣大坑村溫滄排地?zé)岙惓^(qū)處于花崗巖山體斜坡上，地形陡峭，第四系覆蓋層厚度稀薄，花崗巖體風(fēng)化裂隙發(fā)育深度不大。地?zé)崽餆崃黧w屬構(gòu)造裂隙承壓水，開采時不存在疏排淺層地下水問題，對周邊淺層地下水水質(zhì)、水量影響輕微。地?zé)崽锛爸苓呉验_發(fā)成陽山第一峰旅游景區(qū)，景區(qū)內(nèi)及附近村莊生活用水主要是通過在周邊山谷筑池采集山泉水，再通過水管接引至景區(qū)和村莊，因此地?zé)崴拈_采，造成周邊居民飲用水源枯竭和污染的可能性小。

4.4 開采保護(hù)區(qū)論證

陽山縣大坑村溫滄排地?zé)崴Y源是自然地理地質(zhì)條件形成。其保護(hù)和開發(fā)利用如圖3。為了切實(shí)保護(hù)好地?zé)豳Y源的自然地理地質(zhì)環(huán)境，并防止地?zé)崴Y源受到污染，應(yīng)建立三級環(huán)境保護(hù)區(qū)。

圖3 地?zé)崴Y源保護(hù)和開發(fā)利用

4.4.1 一級保護(hù)區(qū)

按勘查區(qū)地?zé)崴a(chǎn)井群 （含保留井管的觀測孔）為中心，根據(jù)熱儲條件外推20.0～80.0m范圍，面積8254.27m2。該區(qū)內(nèi)應(yīng)消除一切可能導(dǎo)致地?zé)崴廴镜囊蛩亍?/p>

4.4.2 二級保護(hù)區(qū)

以地?zé)崴a(chǎn)井群外推不小于100m，并結(jié)合勘查區(qū)地形地質(zhì)條件圈出，面積為0.1247km2（含一級保護(hù)區(qū)）。

4.4.3 三級保護(hù)區(qū)

根據(jù)地?zé)岱植迹Y(jié)合本區(qū)地形地貌形態(tài)、水文地質(zhì)條件劃定，面積0.4588km2。區(qū)內(nèi)應(yīng)盡量保護(hù)現(xiàn)有的環(huán)境；不得隨意開采地下水，并禁止進(jìn)行任何可能破壞地?zé)崴牡刭|(zhì)條件或?qū)е挛廴镜母鞣N活動。

5 結(jié)語

（1）本文分析推斷了斷裂構(gòu)造對地?zé)崴目刂谱饔谩Ｔ诖嘶A(chǔ)上，遵循探采結(jié)合原則，建成地?zé)崴a(chǎn)井5口，并進(jìn)行了熱流體可開采量評價和產(chǎn)能計算。以上成果可作為陽山縣大坑村溫滄排地?zé)崽镞M(jìn)一步勘查和開發(fā)利用的依據(jù)。陽山縣大坑村溫滄排地?zé)崽镂挥谘嗌皆缙诘谝浑A段大東山花崗巖體邊緣，南北向F1-2斷裂深切溝通了北東向F2控?zé)釘嗔焉畈刻N(yùn)藏?zé)嵩矗現(xiàn)1-2斷裂與勘查區(qū)中部北西西向F3斷裂交會部位構(gòu)造裂隙發(fā)育，具有較好的導(dǎo)熱、導(dǎo)水作用，并形成良好的貯水空間。受上述構(gòu)造控制，地?zé)崽飽|側(cè)以F1-2斷裂、北面以F3斷裂為補(bǔ)給邊界，西面、南面以較完整的燕山早期花崗巖為隔水邊界，邊界基本清楚。

（2）陽山縣大坑村溫滄排熱流體井口溫度40.0～49.5℃，屬于低溫地?zé)豳Y源中的溫?zé)崴Ｋ衅杷豳|(zhì)量濃度為66.74～75.67mg/L，氟4.75～6.76mg/L。部分開采井氡的濃度（Rn）濃度為37.9～42.7Bq/L，達(dá)到有醫(yī)療價值的濃度。綜合探采井單井、多井和枯、豐水期群井降壓試驗(yàn)成果，結(jié)合動態(tài)監(jiān)測，綜合確定陽山縣大坑村溫滄排地?zé)崽锏責(zé)崃黧w控制的可開采量723m3/d（約8.368L/s），流體平均溫度48.0 ℃，換算產(chǎn)能（熱能）970kW，開采一年可利用熱量46.1×106MJ。儲量確定基準(zhǔn)日期為2015年12月31日。

（3）應(yīng)建立地?zé)崃黧w動態(tài)長期觀測制度，對熱流體自流量、水溫、水質(zhì)、作定期監(jiān)測，并做好監(jiān)測資料的歸檔工作，隨時注意分析研究動態(tài)變化情況，指導(dǎo)地?zé)崴侠黹_發(fā)。區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱導(dǎo)水緯向斷裂及其伴生南北向斷裂較發(fā)育，常成對成束出現(xiàn)，這些斷裂組與其他北東向、北西向斷裂交會地段地?zé)岬刭|(zhì)條件與本地?zé)崽锵嗨疲哂袛U(kuò)大勘查開發(fā)的潛力。