王曉峰
摘 要:研究區(qū)地處貴州高原東部邊緣向湘西低山丘陵和四川盆地過渡的中低山區(qū),區(qū)內(nèi)為中低山溶蝕及侵蝕地貌。該文介紹了其區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件,分析了計算參數(shù),并對該地區(qū)地?zé)豳Y源進(jìn)行了定量評價,并提出了合理建議。
關(guān)健詞:地?zé)豳Y源 評價 建議
中圖分類號:P64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(c)-0249-01
1 區(qū)域地質(zhì)條件
研究區(qū)地處貴州高原東部邊緣向湘西低山丘陵和四川盆地過渡的中低山區(qū),區(qū)內(nèi)為中低山溶蝕及侵蝕地貌,思南縣境內(nèi)主要出露由老到新從元古宇至第四系,缺失泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系、第三系地層。根據(jù)1:20萬沿河幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告,該區(qū)域寒武系下統(tǒng)和震旦系地層存在,但在鸚鵡溪區(qū)域范圍內(nèi)境內(nèi)未出露,實際上,從地?zé)豳Y源利用的角度上,寒武系下統(tǒng)高臺組—石冷水組(∈2g-s)清虛洞組(∈1q)、震旦系燈影組(Z2d)為鸚鵡溪地?zé)崽锏闹饕責(zé)醿?,其中震旦系燈影組(Z2d)熱儲層上部蓋層為寒武系杷榔組(∈1p)組頁巖及砂巖,下部隔熱層為燈影組下部薄層粉砂巖及粉砂質(zhì)頁巖。
評價區(qū)以北北東向褶皺、斷層為主。但總體上主要由兩大體系構(gòu)成。其一為北北東向褶皺斷裂體系,向斜寬緩而斷裂稀疏,背斜緊窄而斷裂發(fā)育,具梳狀褶皺特點,其形成可能和深部的逆沖斷裂有關(guān);另一為北東向走滑斷層系,板橋向斜及龍洞背斜(塘頭向斜、抱木寨背斜南延至圖區(qū)部分),是區(qū)內(nèi)在燕山期造山應(yīng)力場作用下形成的一級褶皺構(gòu)造,并派生有次級褶皺。
2 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件
從構(gòu)造上,溫泉分布于大塘壩斷裂、鸚鵡溪背斜—思南白馬洞走滑斷束斷裂復(fù)合處;地形上,多出露于地勢較低的河谷中。出露地層為奧陶系桐梓-紅花園組(O1t-h),均為碳酸鹽巖。
熱礦水儲熱構(gòu)造由地?zé)醿?、地?zé)嵘w層和地質(zhì)構(gòu)造(褶皺、斷裂)三部分構(gòu)成。
區(qū)域構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū),斷裂及次級褶皺非常發(fā)育。
另外,根據(jù)溫泉出露的水溫、水量以及勘查工作進(jìn)行程度,地?zé)豳Y源可利用量的計算大小,還具有地下熱水水溫較高,儲量大,具備開采價值;具有較好的經(jīng)濟(jì)價值,即地?zé)醿由疃刃∮?000 m;勘查程度高等特點。
鸚鵡溪地?zé)崽?,區(qū)域構(gòu)造上位于南北向鸚鵡溪背斜、中壩狹窄背斜軸部與北東向思南白馬洞走滑斷束交匯復(fù)合部位,具備較好的儲熱及地下水運移條件。地?zé)崽飽|西邊界均為志留系馬腳沖組—秀山組頁巖、粘土巖出露處,地?zé)醿由疃刃∮?000 m;北部至縣界,南部至思南白馬洞斷束。背斜軸部出露地層為奧陶系桐梓組至紅花園組灰?guī)r(O1t—h)灰?guī)r,溫泉主要出露在背斜東翼與斷裂交匯處。地貌上表現(xiàn)為峰叢溝谷或峽谷,儲熱層包括第一儲熱層和第二儲熱層,地下水經(jīng)過熱量交換以后,存儲于熱儲層中,通過斷裂及節(jié)理運移。由于在鸚鵡溪地?zé)崽锏責(zé)岬刭|(zhì)條件中,第二儲層即寒武系中下統(tǒng)地層出露地表面積較大,熱量散失多,在開采過程中和淺層冷水混合后,水溫較低,僅在斷裂帶部位熱量集中,具備開采價值;而震旦系燈影組熱儲層為隱伏熱儲,上下隔熱層保持較完整,因此,在鸚鵡溪地?zé)崽镏饕臒醿檠財嗔逊植嫉暮湎档膸顭醿退茖訝顭醿凑鸬┫禑粲敖M熱儲層。
地下熱水徑、補(bǔ)、排條件:地下熱水補(bǔ)給主要來源于大氣降水,通過背斜核部出露的寒武系婁山關(guān)組(∈3ls)、奧陶系桐梓-紅花園組(O1t-h)灰?guī)r下滲后,沿層面向向斜兩翼流動,賦存于第二儲集層中,熱量散失較大。第一熱儲層的補(bǔ)給主要來源于較遠(yuǎn)處的同層補(bǔ)給以及第二熱儲層以越流形式向第一熱儲層的補(bǔ)給。在斷裂發(fā)育部位,地下水向深部運動,進(jìn)行熱量交換。同樣,沿斷裂導(dǎo)熱通道,在區(qū)域內(nèi)以溫泉的形式自流排泄或者地?zé)峋_發(fā)利用兩種方式排泄。
3 地?zé)豳Y源評價
3.1 地?zé)豳Y源評價計算參數(shù)的確定
3.1.1 熱儲面積(A)
根據(jù)資料收集和野外實地調(diào)查情況,結(jié)合在地?zé)岙惓^(qū)進(jìn)行的剖面切割,通過結(jié)構(gòu)剖面所揭露的熱儲層深度、平面分布,圈定熱儲面積,擬定-900 m標(biāo)高作為水平熱儲邊界。
3.1.2 熱儲厚度(H)
區(qū)內(nèi)的主要儲熱層包括包括燈影組(Z2d)、清虛洞組(∈1q)、高臺組(∈2g)、婁山關(guān)組(∈3ls)、桐梓組(O1t)、紅花園組(O1h),巖性主要為灰?guī)r、生屑灰?guī)r、白云巖以及白云質(zhì)灰?guī)r。易被地下水溶蝕。地下熱水主要儲存,運移于斷裂帶及儲熱層中的溶孔、溶隙及斷層裂隙中。該地?zé)醿永塾嫼穸冗_(dá)740 m,考慮到區(qū)內(nèi)熱儲層厚度的不平均,熱儲厚度以700 m為準(zhǔn)。
3.1.3 熱儲溫度(tr)
根據(jù)鸚鵡溪溫泉計算的熱儲溫度以及鉆孔監(jiān)測的水溫,區(qū)平均熱儲溫度51.5 ℃。
3.1.4 熱儲巖石。水的熱物性參數(shù)
(1)巖石、水的比熱(CC)和密度(ρc):主要是采用《地?zé)豳Y源評價方法》中的經(jīng)驗值。
(2)巖石孔隙度:勘查區(qū)熱儲巖層介質(zhì)的孔隙度,引用《工程地質(zhì)手冊》第三版,取0.0053。
3.2 地?zé)豳Y源計算結(jié)果
3.2.1 地?zé)豳Y源量
根據(jù)上述評價方法,將各參數(shù)分別代入算式,求出各地?zé)岙惓^(qū)的地?zé)醿Ψe總能量??衫昧考罢酆蠘?biāo)準(zhǔn)煤的當(dāng)量。該地區(qū)地?zé)崽锏責(zé)崴畠涌傮w積46.34×109 m3,地?zé)醿Ψe總能量12.95×1014 kcal,折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.50×107 t,可利用能量1.94×1014 kcal,折合標(biāo)準(zhǔn)煤2.77×107 t。
3.2.2 地下熱水儲存資源量
根據(jù)算式代入?yún)?shù)計算,該地區(qū)地?zé)崽锏牡叵聼崴畠涌傎Y源量為24.56×107 m3,按熱儲平均比熱容和熱儲溫度換算,地?zé)崴偰芰繛?.63×1012 kcal,相當(dāng)于94.69×104 t標(biāo)準(zhǔn)煤的熱能量;地下熱水可利用儲存量3.68×107 m3,可利用能量0.99×1012 kcal,折合標(biāo)準(zhǔn)煤14.20×104 t。
3.2.3 地?zé)崃黧w允許開采量
該地區(qū)地?zé)崽锏責(zé)崃黧w允許開采總量為206.12萬 m3/a計算的地?zé)崃黧w允許開采量小于地?zé)崃黧w儲存資源總量。
4 結(jié)語
論文重點分析了該地區(qū)熱田的地?zé)岬刭|(zhì)條件,并計算了全區(qū)熱儲存量,評價了可開采量。地?zé)豳Y源開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù),應(yīng)遵循嚴(yán)格限制開采總量、控制開采強(qiáng)度,在選擇項目的過程中優(yōu)化配置,注重環(huán)境效應(yīng)和社會效應(yīng),合理、高效的開發(fā)利用地?zé)豳Y源。
參考文獻(xiàn)
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