貴州省普安縣江西坡鎮地熱地質條件及熱礦水化學特征分析

關鍵詞：熱礦水；水化學特征；成因分析；普安縣

中圖分類號：P314 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0131-04

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.037

Abstract： Taking the Jiangxi slope town of Pu’an county，Guizhou province as an example，this paperanalyzes and elaborates onthe general situationandregional geological background of the geothermal mineral water.Basedon the analysisofthe waterqualityof the geothermal mineral water，the hydrochemical characteristicsof the geothermal mineral water are analyzed.The formation conditions of the geothermal mineral waterare summarized from theaspectsof water content，thermal conductivitystructure，and heat sourceof the thermal storageaquifer.The research resultscan provide certain reference significance for the exploration and development of geothermal resources in the region.

Keywords： thermal mineral water; water chemistry characteristics; cause analysis; Pu'an county

貴州省普安縣政府積極籌集資金，推動溫泉項目落地江西坡鎮，助推普安縣旅游產業再上新臺階。江西坡地熱井從施工到竣工歷時7個多月，地熱水中含偏硅酸（ H₂SiO₃ ）、鍶（ Sr²⁺ ）、氟 （F^-） ）等有益元素，含量分別為40.14、1.42、 2.23mg/L 。在溫泉配套工程結束后可帶來較好的經濟效益，帶動地方經濟發展。

1熱礦水概況

研究區位于普安縣城南東方向，直線距離 15km 行政區劃屬普安縣江西坡鎮，地理坐標為東經 105^°04^′00^′′ ～105^°05^′30^′′ ，北緯 25^°44^′30^′′～25^°46^′00^′′ 。該區域地熱井深為 2364m ，通過降壓試驗取得實抽最大涌水量為 542m³/d ，井口水溫度為 56^°C [1]

2 區域地質背景

2.1區域地質條件

研究區在大地構造上位于揚子陸塊與右江造山帶交接部位的揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷普安旋扭構造變形區，在近東西向展布的戰馬田向斜和北東向延伸的碧痕營背斜之間。發育北東向構造及近東西構造，其中北東向構造為工作區主要構造，也是工作區地下熱水的導水構造。

2.2 區域褶皺

區域內廣泛發育褶皺構造，碧痕營穹狀背斜和戰馬田向斜是區域內的主要褶皺構造，具體褶皺分布特征如圖1所示。

一是碧痕營穹狀背斜構造。核部地層為二疊系陽新統茅口組，兩冀地層為二疊系陽新統峨眉山玄武巖組、二疊系樂平統龍潭組。背斜北西翼巖層傾向為25°～ 210° ，傾角為 7°～ 23° ；南東翼巖層傾向變化不大，為 135^°～150^° ，傾角為 6^°～15^° 。背斜軸跡大部分被第四系掩蓋，兩端樞紐以 10^° 左右傾角傾沒，總體呈北東一南西向延伸的穹狀構造。

二是戰馬田向斜構造。核部地層為三疊系上統賴石科組、三疊系中統楊柳井組、三疊系中統關嶺組，兩翼地層為三疊系中下統嘉陵江組、三疊系下統飛仙關組、二疊系樂平統龍潭組、二疊系陽新統峨眉山玄武巖組及二疊系陽新統茅口組。向斜總體呈東西向延伸，北翼巖層傾向約 150^° ，傾角為 35^°～48^° ；南翼巖層傾向 340°～ 20° ，傾角為 10^°～43^° ，局部受次級褶皺影響巖層倒轉。

2.3 區域斷層

區域內斷裂構造極為發育，主要發育的有北東一南西向和北西一南東向兩組斷裂，以北東一南西向斷裂構造為主。其中，沙子嶺正斷層（ F₂ ）為北東一南西向斷裂， F₁ 正斷層為北西一南東向斷裂。沙子嶺正斷層（ F₂ ）總體走向北東一南西向，斷面傾向北西，傾角為 60^° 。斷層切割上二疊統峨眉山玄武巖組、龍潭組及下三疊統飛仙關組和永寧鎮組。西盤相對下降，巖層產狀紊亂，沙子嶺正斷層為本次地熱勘查的主要導水構造[2]。 F₁ 正斷層總體走向北西一南東向，斷面傾向北東，斷層切割二疊系陽新統茅口組、峨眉山玄武巖組，二疊系樂平統龍潭組。

圖1區域構造

2.4區域地熱地質條件

研究區內主要儲熱單元為上覆蓋層，為第四系（Q）、二疊系樂平統龍潭組（ P₃l ）、二疊系陽新統峨眉山玄武巖組（ P_2-3em ）、茅口－棲霞組（ P₂m+q） 地層。熱儲含水層為石炭系上統馬平組（ CPm ）地層。第四系（Q）為土黃色黏土，根植土。二疊系樂平統龍潭組（ P₃l ）的巖性為深灰色灰巖夾黏土巖、巖屑砂巖、粉砂巖、炭質泥巖及煤線，厚度為 81m 。二疊系陽新統峨眉山玄武巖組（ P_2-3em ）的巖性為灰綠色玄武巖、黏土巖互層，厚度為 167m 。二疊系陽新統茅口－棲霞組（ P₂m+q ）中，茅口組巖性為深灰色塊狀灰巖、下部淺灰色灰巖；棲霞組巖性為燧石團塊、燧石條帶灰巖。二疊系樂平統、陽新統蓋層累計厚度達 974m 。石炭系上統馬平組（ CPm ）巖性為淺灰、灰白色，淺灰色白云巖。石炭系上統馬平組（ CPm， ）、黃龍組（ C₂h ）及石炭系下統擺佐組（ C₁b ）儲熱良好，為地下熱水提供豐富的儲藏空間，是地熱流體的物質來源[3]。 F₂ 正斷層是地熱流體的主要導熱通道，為區內地熱流體儲存和運移形成了良好的地質條件。

3熱礦水化學特征

3.1地熱水主要化學組分

研究區內地熱水常量化學組分有陽離子鉀（ ??K⁺ ）、鈉（ Na⁺ ）、鈣（ Ca²⁺ ）、鎂（ Mg²⁺ ）、銨根（ NH₄⁺ ）、鐵 Fe²⁺，Fe³⁺ ），陰離子主要為重碳酸根（ HCO₃^- ）、碳酸根（ CO₃^2- ）、氯（ Cl^- ）、硫酸根（ SO₄^2- ）、氟（20 （F^- ）、硝酸鹽（ NO₃^- ）、亞硝酸鹽（ NO₂^- ）等。研究區內地熱水主要化學組分含量如表1所示。

3.2地熱水化學特征

地熱水井口水色度為1度，濁度為 2.6NTU ，無肉眼可見物。水溫為 56^°C ; pH 值為8.04，為弱堿性水；溶解性總固體為 333.2mg/L ；總硬度為 175.43mg/L （以 CaCO₃ 計），為軟水；水化學類型為 HCO₃^-. 1Ca?Mg 型水[3]。

3.3有益元素含量及分析

地熱水中，偏硅酸（ H₂SiO₃ ）含量為 40.14mg/L 、鍶 （Sr²⁺ ）含量為 1.42mg/L 、氟 （?F^-） 含量為 2.23mg/L_? 該地熱井地熱水水溫、氟化物（F）等指標均達醫療礦水命名標準，適宜作為洗浴及理療保健用水。

4地熱流體形成原因分析

4.1地熱田熱儲構造特征

根據區域地質構造、水文地質條件以及近年地熱開發成果分析，碧痕營穹狀背斜為一個相對封閉的背斜構造，具備隔水保溫蓋層、儲熱含水層、導熱構造和地下熱源等地熱形成的基本條件，并形成一個良好的、有一定規模的地熱田[4]

表1地熱水水質檢測成果

單位：mg//L

以 F₂ 斷層為界，碧痕營穹狀背斜保存了較好的儲熱含水層，分別為二疊系陽新統棲霞組（ P₂q ）、石炭系上統馬平組（ CPm ）巖性為淺灰、灰白色，淺灰色白云巖。 F₂ 正斷層是地熱流體的主要導熱通道，為區內地熱流體儲存和運移形成了良好的地質條件。其中，上覆有隔熱保溫性能良好的二疊系樂平統龍潭組（ P₃l ）泥巖、粉砂巖、二疊系陽新統峨眉山玄武巖組（ P_2-3em ）等保溫蓋層。經鉆探揭露、測井資料顯示在 880～910m 、 1460～1470m 處破碎帶發育。

4.2地熱異常特征

勘查單位在研究區北東面施工了ZK201、ZK606號兩個鉆孔均有地熱異常顯示。

ZK201號鉆孔（ X=2857548.496 ，Y=35 510 899.033，X=1255.6m ）開孔層位：二疊系陽新統峨眉山玄武巖組（ P_2-3em ）施工至龍潭組 354.49m （孔深為 1060.49m ）經物探測井測得井底水溫 47.2°C ，屬于低溫地熱井。

ZK605號鉆孔（ X=2858084.921 ， H=35512830.502 H=930.1m ）開孔層位：飛仙關組第二段（ （Tf² ）施工至龍潭組 107.65m （孔深為 811.65m ）經物探測井測得井底水溫為 50.62^°C ，屬于低溫地熱井。

4.3地熱水的水化學特征

綜合地熱田內各地熱井水質檢測結果，熱礦水水化學類型以 HCO₃^--Ca?Mg 型為主。水的總硬度為175.43mg/L ，礦化度一般小于 500mg/L ；微量元素偏硅酸含量為 40.14mg/L ，鍶含量為 1.42mg/L ，達到理療熱礦水水質標準[5]。

5結論

勘查工作基本查明普安縣江西坡鎮的地熱地質條件，區內熱礦水成因屬褶皺隆起斷裂對流型。區內有開發利用價值儲熱含水層為二疊系陽新統棲霞組（ P₂q ）、石炭系上統馬平組（ CPm ）。地熱流體溫度為 56°C ，為低溫熱水； pH 值為8.04，屬弱堿性水；溶解性總固體為 333.2mg/L ，為微咸水；總硬度為 175.43mg/L ，為軟水；水化學類型為HCO₃^--Ca?Mg 型。含氟化物（F）含量為 2.23mg/L 、偏硅酸（ H₂SiO₃ ）含量為 40.14mg/L 、鍶（ Sr²⁺ ）含量為 1.42mg/L ，適宜作為洗浴及理療保健用水。

參考文獻

1楊榮康，羅維，裴永煒，等.貴州省水熱型地熱資源分布及流體水化學特征[J].中國地質調查，2018（2）：38-44.

2 楊曉飛，范二川.貴州苗匡熱礦水地熱區水化學特征及熱儲條件分析[J].地質與勘探，2020（1）：94-100.

3 張學東，袁振文.貴州省印江縣紫薇鎮地熱資源詳查報告[R].貴陽：貴州省有色金屬和核工業地質勘查局一總隊，2021.

4李冬懷，袁旭光，韓軍.地熱資源量評價計算方法評述[J].地球科學前沿（漢斯），2018（3）：546-554.

5王琰，王傲.地熱資源的開發利用及可持續發展探討[J].中國化工貿易，2017（21）：210.