成都溫江金馬地區地熱地質特征研究

夏金鑫，張 祎，王 維

(四川省煤田地質局一四一隊，四川 德陽 618000)

0 引 言

為尋找成都周邊地區地熱資源，圈定地熱開發靶區，筆者從地質特征、地球物理、地球化學等方面搜集資料對金馬地區地熱情況進行了分析研究，該文將研究情況作介紹。

1 研究區地理位置及地質特征

1.1 地理位置

研究區位于成都平原腹心區域的溫江區金馬鎮，東鄰涌泉鄉，南連雙流擦耳、柑梓2鄉，西與永勝鎮隔金馬河相望，北接天府鎮，與城區相距約2 km，交通十分便利。

1.2 區域地質概況

研究區在大地構造上位于四川盆地西緣新華夏系川西拗陷區中腹。川西拗陷區北西鄰龍門山隆褶帶，南東接川中塊狀隆起區，南西連峨嵋—涼山隆起區，為一繼承性的新生代沉降盆地。受區域構造控制，為呈南西寬闊—北東窄細的菱形盆地，見圖1。

研究區地表全被第四系覆蓋。根據區域資料、石油鉆探地質資料，地下埋藏的地層由新至老有第四系(Q)，以砂礫卵石為主，具砂、礫卵石、泥層(或泥炭)等多個沉積旋回，一般未膠結。厚200～300 m；白堊系(K)，為以泥巖、粉砂質泥巖為主，夾有200 m左右的細砂巖構成，總厚度達1 000 m以上的河湖相沉積物；侏羅系(J)，為蓬萊鎮組以泥巖為主，夾有少量砂體，厚度達到1 000 m。

Ⅰ—川西坳陷區；Ⅱ—川中塊狀隆起區；Ⅲ—峨嵋-涼山塊隆起區

1.3 區域水文地質概況

成都平原分布著不同時期的松散堆積層，由老至新層層疊置，由于成因、巖性、埋藏等方面的差異，形成上下2個含水層組：

(1)上部含水層

第四系松散堆積層孔隙含水層。連續分布在岷江沖洪積扇平原上部第四系全新統(Q4)和上更新統(Q3)中，由殘坡積碎石土、沖洪積砂卵礫石和亞粘土組成，厚度較穩定，一般10～25 m，平均10～15 m，單井出水量一般為1 000～3 000 t/d，具季節性動態變化特征，年變幅一般1～3 m，水質多為重碳酸鈣(或鈣·鎂)型，礦化度普遍<0.5 mg/L。

(2)下部碎屑巖類孔隙裂隙水

下部碎屑巖主要為白堊系、侏羅系地層，裂隙水賦存于砂、礫巖及其構成的破碎帶中。由于風化帶深度、構造、斷裂、裂隙以及地貌等條件的制約，地下水的分布、富集僅局部構造帶富水性較好，其余富水性差。另外，在早中更新統礫石層下，有紅層基巖裂隙水和白堊系中統夾關組層間裂隙水分布，單孔水量每天最大可達100～300 m3。

深部地下水的富水性受巖性、裂隙(或構造破碎帶)、地層組合、埋深等控制，一般較弱。但在有些構造破碎帶(特別是張性破碎帶及構造破碎帶復合部位)和背斜軸部裂隙富集帶富水性稍強，可達中等程度。

2 研究區地熱地質特征

2.1 地溫異常特征

地溫測量布置了24條測線，進行了1 050個點地溫測量，地溫用精密溫度計測量。據測溫結果顯示，在單一條測線內低值區和高值區差異明顯，反應有地溫差異。根據測量數據可將研究區地溫分成>13 ℃、12.5～13 ℃之間和<12.5 ℃ 3個等級，并將溫度>12.5 ℃的作為相對地溫異常區，作出溫異常分布圖，見圖2。

由圖2顯示，研究區的地溫高值主要分布于在賽馬場以北一帶，與淺層地下水溫度和Rn高值分布區較吻合。但是在淺層地下水溫度高值分布點較多的塘房一帶，地溫不是很高，值得進一步深入研究。

2.2 地溫異常特征

通過測量數據的統計分析可知，研究區第四系覆蓋層Rn的平均值為51.2脈沖/min。在分析測區放射性Rn異常特征時，以平均值作為分異常的參考，并考慮每條測線的異常情況，將每一測的高值點作在圖上，再將高值的連線，可以得到如圖2的結果。

從圖2可見，第四系覆蓋層Rn的高值明顯具有北西、北東和北北東3個方向的線性分布特征，分別是北西向3條，北東向4條，北北東向2條。另外，結合該區的區域地質構造背景，區域主要受力方向為北西、南東，發育有北東、北西、南北幾個方向的斷裂。這些第四系覆蓋層Rn高值點表現出的線狀異常，區內與斷裂方向套合較好，很可能是隱伏斷裂作用形成的。

圖2 研究區地溫異常(左)及Rn異常(右)特征Fig.2 Features of geothermal and Rn anomalies

圖3 Hg元素異常特征圖Fig.3 Features of Hg anomaly

2.3 土壤地球化學異常特征

調查了研究區As、Sb、Bi、Hg、Sr、B等與地熱有關的指標元素，它們含量變化較大，反應區內存在異常。其中Hg異常是最常見的與斷裂構造和地溫有關的地球化學異常，因為活動斷裂是Hg異常形成、富集的有利場所，高溫中的Hg容易揮發并沿巖石裂隙和孔隙向外遷移而形成異常，所以Hg異常可作為地熱異常的一個指標。如圖3所示，研究區Hg異常呈線性分布，與氡氣、地溫異常基本一致，指示了深部隱伏斷裂的存在，可勾勒出多組北西向隱伏構造，這些隱伏構造亦是地熱通道的指示，因此指示了地熱靶區的位置。

2.4 地球物理特征

西南石油地質局為勘探天然氣，在溫江地區進行過二維地震工作，該次主要是利用西南石油地質局地震資料進行進一步處理、分析，提取與地熱有關的信息。

該區發育的規模較大斷裂構造共有2條，均為逆斷層。其中1條為南北向F1斷層，1條為北東—南西F2斷層。其中F1斷裂與氡氣、地球化學元素異常線性構造方向基本一致，說明了北北西—南南東構造確實存在，同時也為地熱靶區圈定了有利位置。

F1斷層：該斷層位于該區中部穹隆構造與構造盆地之間，溫江縣城以西，金馬鎮及劉家濠以東，駱家碾以西，向正北、正南方向延伸，發育于蓬萊鎮組及其以上地層內，見圖4。在埋深900～1 000 m處，斷層面產狀90°∠55°，延伸長約10 km，水平地層斷距約26 m，鉛直地層斷距約29 m。

F2斷層：該斷層位于該區中部偏南東，駱家碾以西，文家場以南，泉水凼以北，向北東、南西方向延伸，發育于沙溪廟組及其以上地層內。至埋深2 500 m以下，斷層面傾角減小到30°以下，斷距減小到10 m以下，并逐漸消失，最終斷層湮滅于沙溪廟組地層內。

圖4 研究區二維地震構造解譯圖(白堊系)Fig.4 2D earthquake structure interpreting for the study area(Cretaceous)

3 結 語

(1)利用水文地質、地球化學調查方法，研究了勘查區淺層地下水溫度、水中氡、淺表地溫、水化學組分、放射性氡及土壤微量元素的異常，分析了異常分布規律，查明異常顯示的分布形態主要為線狀分布，線狀異常分布有NE、NW兩個方向，排除異常是由人為因素或地表污染所致，確定異常與深部地下熱活動水有關。

(2)通過地震資料的研究分析，查明了勘查區深部構造特征，較為準確確定了金馬地區存在的隱伏斷層，產狀，規模，發育深度。其中F1為北西—南東向張扭性斷層，為地熱形成提供了較為有利的條件。

綜上，溫江金馬地區具有北西—南東向地熱形成的有利構造，較有利于的地下熱水形成條件，其中F1斷裂沿線是尋找地下熱水最有利靶區，建議鉆井位置選擇F1斷裂以東上盤方向。