貴州省納雍地區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征初探

曹衛(wèi)剛 侯林洋 周祖虎 方永坤 陳治

摘要：2019年納雍縣城郊成功勘查出地?zé)峋豢冢疚慕Y(jié)合地?zé)峋衣兜牡刭|(zhì)情況，對(duì)納雍地區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征進(jìn)行初探。研究區(qū)第一熱儲(chǔ)單元可作為該區(qū)地?zé)峥辈槟康膶舆M(jìn)行勘查開發(fā)；地?zé)峥辈榫╖K01）平均地層增溫率2.59℃/100m。地?zé)嵩鰷芈逝c所處的地層巖性組合密切相關(guān)；地?zé)崴疅嵩粗饕獊?lái)自深部軟流圈熱量向上的正常地?zé)嵩鰷兀凰磥?lái)自碳酸鹽巖中的巖溶水及沿?cái)嗔褞虻叵律畈肯聺B大氣降水及上覆含水巖層中的地下水。

關(guān)鍵詞：地?zé)幔坏刭|(zhì)特征；貴州納雍

1.引言

地?zé)豳Y源是一種綠色、低碳、可循環(huán)的可再生資源，被廣泛應(yīng)用于采暖、熱供水、醫(yī)療、娛樂等方面[1-4]。納雍縣位于貴州省西北部，區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)較為落后，合理開發(fā)區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源，一定程度上可促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2019年，納雍縣城郊成功勘查出地?zé)峋豢冢╖K01），井口水溫大于50℃，水量大于500m3[5]。本文結(jié)合已實(shí)施的地?zé)峋闆r，對(duì)納雍地區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征進(jìn)行探討，為該區(qū)地?zé)豳Y源的勘查、開發(fā)提供一定的理論基礎(chǔ)。

2.區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子陸塊，上揚(yáng)子地塊，黔北隆起區(qū)，織金穹盆構(gòu)造變形區(qū)，區(qū)域上構(gòu)造行跡以北東東向及近東西向?yàn)橹鳌Ｑ芯繀^(qū)北面為德江—納雍走滑斷裂束，總體走向近東西向，南面為陽(yáng)長(zhǎng)—王家寨走滑斷裂，總體走向北東東向，兩條斷裂均具挽近期活動(dòng)性質(zhì)[6]。（圖1）

3.熱儲(chǔ)單元特征

研究區(qū)地表出露地層主要為三疊系下統(tǒng)（T1）、二疊系龍?zhí)督M至大隆組（P3l-d）、峨眉山玄武巖組（P2-3em），ZK01開孔地層為峨眉山玄武巖組，井深2102m。根據(jù)ZK01揭露地層情況（表1），研究區(qū)包括三個(gè)熱儲(chǔ)單元。

第四熱儲(chǔ)單元：熱儲(chǔ)含水層為二疊系茅口組（P2m）、棲霞組（P2q），巖性為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，累計(jì)厚度約475m；熱儲(chǔ)蓋層為二疊系峨眉山玄武巖組（P2-3em）、龍?zhí)督M（P3l），厚度大于300m。該熱儲(chǔ)單元接近地表，埋深較淺，且受剝蝕等影響，熱儲(chǔ)蓋層厚度不穩(wěn)定，隔熱保溫效果較差，含水水溫較低，該熱儲(chǔ)單元在研究區(qū)內(nèi)開發(fā)利用價(jià)值較低。

第三熱儲(chǔ)單元：熱儲(chǔ)含水層為跨石炭系二疊系馬平組（C2P1mp）、石炭系黃龍組（C2hn）、擺佐組（C1-2b），厚度85m；熱儲(chǔ)蓋層為二疊系梁山組（P2l），厚度10m。由于熱儲(chǔ)蓋層厚僅10m左右，隔熱保溫效果一般，且隔水性較差，通常情況下，該熱儲(chǔ)單元熱儲(chǔ)含水層與第四熱儲(chǔ)單元熱儲(chǔ)含水層已貫通，熱儲(chǔ)含水層水溫通常較低。該熱儲(chǔ)單元在研究區(qū)內(nèi)開發(fā)利用價(jià)值較低。

第二熱儲(chǔ)單元：在研究區(qū)內(nèi)缺失。

第一熱儲(chǔ)單元：熱儲(chǔ)含水層為跨震旦系寒武系燈影組（Pt33b∈1dy）、震旦系陡山沱組（Pt33d），厚度800m，熱儲(chǔ)蓋層為寒武系金頂山組（∈2j）、明心寺組（∈2m）、寒武系牛蹄塘組（∈1-2n），厚度445m。在早寒武系，震旦系燈影組（Pt33b∈1dy）沉積以后，受桐彎運(yùn)動(dòng)的影響，研究區(qū)燈影組（Pt33b∈1dy）地層經(jīng)歷暴露剝蝕，遭受古巖溶作用，巖層溶蝕裂隙、管道、構(gòu)造節(jié)理、裂隙發(fā)育[7]，具備良好的儲(chǔ)水空間，該熱儲(chǔ)層含水性良好；且熱儲(chǔ)蓋層厚度大，隔熱、保溫、隔水效果良好。該熱儲(chǔ)單元在研究區(qū)內(nèi)可作為地?zé)峥辈槟康膶舆M(jìn)行勘查開發(fā)。

4.地?zé)嵩鰷芈侍卣?/p>

ZK01地?zé)峋疁匚锾綔y(cè)井共2080m，井底溫度74.5℃（圖2、表2），平均地層增溫率2.59℃/100m。結(jié)果顯示，從地表向地下深部，地?zé)嵩鰷芈什⒉皇且粋€(gè)均勻的數(shù)值，主要與所處的地層巖性組合密切相關(guān)：

（1）由碎屑巖層（熱儲(chǔ)蓋層）進(jìn)入碳酸鹽巖巖層（熱儲(chǔ)含水層）時(shí)，地?zé)嵩鰷芈拭黠@較大。如：由棲霞組（P2q）穿過(guò)梁山組（P2l）進(jìn)入馬平組（C2P1mp），增溫率達(dá)4.25℃/100m（720m～800m）；由牛蹄塘組（∈1- 2n）碎屑巖進(jìn)入燈影組（Pt33b∈1dy）碳酸鹽巖時(shí)，井溫急劇升高，增溫率達(dá)9.0℃/100m（1300m～1360m）；在燈影組（Pt33b∈1dy）底部與下伏的陡山沱組（Pt33d）組成的碎屑巖與碳酸鹽巖的巖性組合內(nèi)，地?zé)嵩鰷芈室脖容^大，為3.42℃/100m（1760m～2000m）。

這反映了碎屑巖巖層良好的隔熱保溫作用，有效減少了熱儲(chǔ)含水層熱量向上運(yùn)移。

（2）在碳酸鹽巖巖層（熱儲(chǔ)含水層）內(nèi)，地?zé)嵩鰷芈拭黠@較小。如：茅口組及棲霞組（P2q+m）內(nèi)地?zé)嵩鰷芈蕛H為1.29℃/100m（340m～720m）；黃龍組（C2hn）及擺佐組（C1-2b）內(nèi)地?zé)嵩鰷芈蕛H為2.00℃/100m（800m～860m）；燈影組（Pt33b∈1dy）內(nèi)地?zé)嵩鰷芈蕿?.48℃/100m（1360m～1760m），均低于該井平均地?zé)嵩鰷芈?.59℃/100m。說(shuō)明碳酸鹽巖巖層具有較高的熱導(dǎo)率和導(dǎo)熱性，水在碳酸鹽巖內(nèi)的流動(dòng)性及連通性較好。

5.熱源

地?zé)崴疅嵩搭愋头譃橛懈郊訜嵩搭愋秃蜔o(wú)附加熱源類型兩種[8]，根據(jù)研究區(qū)地層巖性分布及構(gòu)造特征等，區(qū)內(nèi)不存在淺部的巖漿侵入等附加熱源，區(qū)內(nèi)地?zé)崴疅嵩粗饕獊?lái)自深部軟流圈熱量向上的正常地?zé)嵩鰷亍?/p>

6.水源

ZK01井以跨震旦系及寒武系燈影組（Pt33b∈1dy）及震旦系陡山沱組（Pt33d）為目的熱儲(chǔ)含水層，研究區(qū)地?zé)崴从袃蓚€(gè)方面：

（1）跨震旦系及寒武系燈影組（Pt33b∈1dy）及震旦系陡山沱組（Pt33d）主要由碳酸鹽巖組成，地層中的巖溶水是地?zé)崴粗弧?/p>

（2）研究區(qū)北面為德江—納雍走滑斷裂束及南面為陽(yáng)長(zhǎng)—王家寨走滑斷裂對(duì)區(qū)內(nèi)地?zé)崴吹募袇R流起著控制作用，斷裂帶破碎的巖石形成的節(jié)理、裂隙，為大氣降水及上覆含水巖層中的地下水沿?cái)嗔褞虻叵律畈肯聺B提供通道。

7.結(jié)論

（1）研究區(qū)共分布有三個(gè)熱儲(chǔ)單元，第四熱儲(chǔ)單元、第三熱儲(chǔ)單元開發(fā)利用價(jià)值較低；第一熱儲(chǔ)單元熱儲(chǔ)蓋層厚度大，隔熱、保溫、隔水效果良好，熱儲(chǔ)含水層具備良好的儲(chǔ)水空間，熱儲(chǔ)層含水性良好，可作為地?zé)峥辈槟康膶舆M(jìn)行勘查開發(fā)。

（2）地?zé)峥辈榫╖K01）平均地層增溫率2.59℃/100m。地?zé)嵩鰷芈逝c所處的地層巖性組合密切相關(guān)。由碎屑巖層（熱儲(chǔ)蓋層）進(jìn)入碳酸鹽巖巖層（熱儲(chǔ)含水層）時(shí)，地?zé)嵩鰷芈拭黠@較大；在碳酸鹽巖巖層（熱儲(chǔ)含水層）內(nèi)，地?zé)嵩鰷芈拭黠@較小。

（3）研究區(qū)地?zé)崴疅嵩粗饕獊?lái)自深部軟流圈熱量向上的正常地?zé)嵩鰷亍?/p>

（4）研究區(qū)地?zé)崴磥?lái)自碳酸鹽巖中的巖溶水及沿?cái)嗔褞虻叵律畈肯聺B大氣降水及上覆含水巖層中的地下水。

參考文獻(xiàn)：

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