江西省龙南县汤湖地热资源浅析_尹祝

2. 2 地层岩性
地热田的南部及南西部出露有泥盆系、石炭系 ,北面出露有寒武系和白垩系 ,东部和北 部还有燕山中期第一阶段 (Vs2( 2)a )和第二阶段 (Vs2( 2)b )花岗岩侵入于侏罗系地层之中。
区内出露地层为侏罗系上统菖蒲群及其上覆的第四系 [4 ]。 第四系 分布于东坑河的两侧 ,成因类型有冲洪积和残坡积。 冲洪积层岩性: 上部为褐 黄色亚粘土 ,厚度 1. 2～ 2. 75 m; 下部为砂砾卵石层 ,分选性差 ,厚度 1～ 5. 20 m; 总厚度 3～ 7. 45 m。 残坡积层岩性为褐黄色粘土混碎石 ,厚度 0. 80～ 7. 50 m。 侏罗系上统菖蒲群 广泛分布于地热田及其周围 ,为一套火山岩系 ,地层走向 340°～ 20°,倾向东 ,倾角 25°～ 50°。 依其沉积旋回及主要熔岩特征从上至下划分为四个岩性段。 第四段 分布于地热田东部 ,上部为黑色流纹质斑岩 ,中部为黑色花斑状流纹斑岩 ,下 部为流纹质凝灰岩和角砾凝灰岩 ,总厚度 412 m。 第三段 分布于地热田东侧 ,上部主要为暗紫色凝灰质细砂岩、粉砂岩、熔结凝灰岩组 成 ; 中部为灰白、紫红、灰绿色流纹质变角砾凝灰岩、含砾凝灰岩、褐铁矿化凝灰岩 ; 底部为 黑、灰黑色变安山质凝灰岩、玄武岩、流纹质晶屑凝灰岩 ,夹硅质炭质页岩 ,总厚度 1016 m。 第二段 分布于地热田西侧 ,上部为灰绿色玄武岩 ,流纹质安山质凝灰岩 ,厚 180 m;中 部由玄武岩、英安玢岩、流纹斑岩构成 ,厚度 660 m;下部主要为灰黑色流纹斑岩、层凝灰岩 ; 底部可见灰白色巨厚层砾岩 ,厚度 448 m。 第一段 分布于地热田的西部 ,岩性为墨绿色玄武岩、英安玢岩、安山玢岩夹凝灰岩 ,顶 部为凝灰质页岩 ,厚度 827 m。
尹 祝 1 , 李康东 2
( 1江西省地质矿产勘查开发局九一六大队 ,江西九江 332100) ( 2江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队 ,江西上饶 334000)
摘 要: 江西省龙 南县汤湖地热田地 表热水温度 62～ 72°C,涌水量 3095 m3 /d。 热水中 偏硅 酸、锂、锶、氟及氡含量较高 ,微硫化氢气味 ,无生物、化学污染 ,可用于采暖、医疗、洗浴。 关键词: 地热 ; 汤湖 ; 龙南县 ; 江西
中图分类号: P641 文献标识码: A
1 概述
江西省龙南县旅游资源丰富。 小武当山 99座石峰突兀赣粤边界、九连山自然保护区亚 热带原始森林旖旎迷人、客家围屋倾心淳悠客家古韵。夹湖乡温泉、程龙镇豆头温泉、临塘乡 汤湖温泉亟待开发。 汤湖温泉以其优美的自然生态景观、丰富的地热资源、独特的区位交通 优势 ,为休闲旅游提供了良好的条件。 汤湖地热水矿区地处龙南县临塘乡 ,位于龙南县城南 约 15 km 处 , 105国道旁 ,紧邻广东省 , 北通赣州、南昌 ,南抵广州、深圳 ,东至定南 , 西至全 南 ,均有高速公路相通 ,交通十分便利。
图 2 汤湖地热田不同深度地温等值线图 Fig. 2 Geo tempe ratur e isople th ma p o f different depths in T ang hu geo therma l field
1-20 m 深度地温等值线 ; 2-50 m深度 地温等值线 ; 3-80 m 深度地温等值 线 ; 4-钻孔位置 及编号 ; 5-张 性 断裂 ; 6-压扭性断裂
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资 源 调 查 与 环 境 2011年
量 1 511. 19 m m,全年无霜期 287天。 矿区位于山间谷地之中 ,总的地势为南东高、北西低。四周为低山— 丘陵地貌 ,最高点位
于北侧的上岽 ,标高 538. 2 m ,最低点位于热泉出露的河床中 ,标高 249 m,相对切割深度约 为 290 m,地形坡角 30°～ 50°,中部为一北西向沟谷 ,宽度 50～ 200 m,地形较平。
2. 3 地质构造
汤湖地热田在区域上位于南岭东西向复杂构造带的三南— 寻乌东西构造带的中部及北 北东向龙南— 会昌火山岩带的龙南— 东坑火山盆地的中段 ,断裂构造及节理发育。 2. 3. 1 断裂构造
区内有四组断裂 ,主要有北东东向、东西向断裂 ,其次有北北东向及北西向断裂 (图 1)。 北东东向断裂 ( F1) 穿越地热矿区 ,为一硅化破碎带 ,总体走向 60～ 65°,倾向 NW,倾 角 80～ 85°,局部近直立 ,宽 10～ 18 m。 断裂特征主要为岩石硅化 ,北东东向裂隙发育 ,线密 度每米 10～ 15条 ,力学性质压扭性。该断裂切割了白垩系以前的地层及燕山中期花岗岩 ,区 域延长达 40 km,是地热田最大规模的一条断裂。 东西向断裂 ( F2 )东西向断裂在地热田及区域上都比较发育 ,成组断续出现 ,表现为裂隙 密集带或硅化破碎带。 规模较大的主要见 F2 断裂。 F2 断裂通过热泉处 ,走向 90°～ 100°,倾向 S,局部倾向 N,倾角 75°～ 80°。 断裂带宽 10 m ,延长 4 km。断裂具有多次活动: 前期为压性 ,断裂特征为岩石硅化 ,见构造角砾岩和构造 透镜体。后期 ,在地热田处受北东东向断裂 F1反时针的切割 ,北东东向断裂派生的张扭性断 裂迭加于东西向断裂上 ,使得东西向断裂呈张扭性 ,断裂特征表现为裂隙密集带 ,裂隙多成
由此可见 ,北东东向压扭性断裂是沟通深部热源的控热构造。
第 32卷 第 3期 尹 祝 ,等: 江西省龙南县汤湖地热资源浅析
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图 3 汤湖地热田地下热水等压线图 Fig. 3 Iso ba ric char t of g eo the rmal wa ter in T ang hu geo therma l field 1-等压线 ; 2-钻孔编号 及地下水位标高 ( m) ; 3-民井编号及地下水位标高 ( m) ; 4-断裂
由于断裂带岩石破碎 ,节理裂隙发育 ,为地下热水的运移提供了良好的通道。 ZK6钻孔 揭露该断裂带时 ,地温 72. 5～ 69. 4°C,穿过断裂后 ,温度突变为 64. 5°C。 该孔涌水量最大 , 降深 5. 17 m ,涌水量达 1608. 58 m3 /d,孔口水温 71. 5°C,与断裂带内平均温度一致 ,反映该 钻孔涌水量均来自东西向断裂带 ,而断裂下盘则富水性差。这些现象说明东西向断裂是良好 的导热导水构造。
江西省是我国东南沿海地热带的一部分 ,汤湖地热是其中的一个点。学者对江西温泉的 形成条件、水化学成分、来源已进行了较为深入研究 [1-3 ] ,但对地热资源的科学利用和宣传还 比较薄弱。本文通过对汤湖地热的介绍 ,旨在更好地促进赣南地热资源的开发利用和提升当 地旅游资源品质。
地热资源的利用具有使用方便、易于开采、无环境污染、便于控制等特点 ,开发地热资源 完全符合我国节能和开发新能源的产业发展方向 ,地热水利用前景将日益广阔。
微张 ,断裂面普遍见有铁锰质薄膜。 由于断裂带裂隙发育 ,岩石破碎 ,易于风化 ,河流上游处 该断裂形成 3 m 高的瀑布 ,下游处该断裂使河床变深。
北北东向断裂 ( F3 ) 地热田的南东侧 ,走向 30°,倾向 NW,倾角 70°,宽度 2～ 5 m ,断裂 面舒缓波状 ,带内岩石略硅化 ,北北东向裂隙较发育 ,切割岩石呈透镜体 ,裂面上具有反时针 扭动的擦痕 ,断裂性质为压扭性。 该断裂切割了北东东向及东西向两组断裂。
2 地质环境条件
2. 1 地形地貌 汤湖地热区属亚热带季风气候区 ,具有温暖、湿润、光照充足、无霜期长、四季分明等特 点。据龙南县气象站资料统计 ,地热区多年平均气温 18. 86°C,年蒸发量 1345. 3 mm ,年降雨
收稿日期: 2010-11-25 第一作者简介: 尹祝 ( 1969～ )男 ,江西省九江县人 ,岩土工程师 ,长期从事水工环和地质灾害研究与管理工作。
2 m、 20 m 深度地温等值线 ,具有沿东西向展布的特征的特点 ,与东西向断裂展布相一 致。 说明东西向断裂与北东东向断裂复合后 ,地热水沿东西向向断裂、裂隙带扩散运移至浅 部。 东西向断裂控制了浅层地温的分布。 东西向断裂 F2为导热导水构造。
北北东向断裂 F3 及东西向断裂 F4 均为压扭性 ,形成较晚 ,它们均错切了北东东向断裂 F1 及东西向断裂 F2 ,断裂带内岩石虽也较破碎 ,但裂隙均为闭合状 ,透水性差 ,对热水的沟 通起破坏作用。 ZK2、 ZK5孔均揭露了 F3 断裂 ,单位涌水量分别为 0. 02 L /s· m、 0. 171 L /s · m,孔口水温分别为 39. 7°C、 38. 0°C。 ZK3、 ZK6孔抽水 , ZK2孔影响很小 , ZK5孔则几乎 无影响 ,表明北北东向断裂 F3 及东西向断裂 F4 与热水连通很差。
3 地热构造及成因分析
3. 1 地热构造
3. 1. 1 控热构造 北东东向 F1 断裂在热泉 3 m,
岩石破碎 ,硅化强烈 ,沿北东东向裂隙地表有温泉出露。 从不同深度地温的平面分布特征反 映 (图 2) ,地温等值线长轴方向为北东东向 ,与北东东向断裂 F1走向相吻合 ;沿北东东向地 温变化较小 ,说明北东东向断裂沟通了深部热源 ,并由断裂向两侧扩散。 热异常中心在北东 东向断裂 F1 与东西向断裂 F2的复合部位。 在复合部位附近的 ZK3、 ZK 6、 ZK 7孔最高温度 72～ 73°C,流量大 ,水温高 ,为高温高压中心 ,反映了该复合部位是地下热水的主要通道和 富集部位。 北东东向断裂带往两侧 ,地下热水水位由高变低 (图 3) ,反映出北东东向断裂带 为地下热水的分水岭的特点 ,也说明北东东向断裂是控制地下热水的主要构造。 在河流附 近 ,地下热水等压面形成低谷 ,是由于热泉地表出露压力降低的原因。
3. 1. 2 导热断裂 在地热田区 ,东西向断裂 F2 后期呈张扭性 ,特征表现为节理裂隙密集带 ,裂隙线密度
10～ 15条 /m 以上 ,多呈微张 ,断裂带岩石破碎 ,地表可见宽度 10 m 左右 ,在河中可见沿该 断裂有串珠状气体逸出 ,水下泥砂灼热。 钻孔 ( ZK6)揭穿该断裂铅直厚度 41. 92 m。
资 源 调 查 与 环 境 第 32卷 第 3期