郝　毅，李健健，陳為毅，李　利

(內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局109勘探隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)

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內(nèi)蒙古諾門罕盆地存在地?zé)豳Y源可能性分析

郝毅，李健健，陳為毅，李利

(內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局109勘探隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)

地?zé)豳Y源是一種清潔、廉價(jià)、可再生和可直接利用的新能源，積極尋找和合理開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源能夠極大地促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。分別從地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和地?zé)岬刭|(zhì)條件三方面分析了內(nèi)蒙古諾門罕盆地地?zé)豳Y源的存在條件，初步判斷該盆地具有低溫地?zé)豳Y源存在的可能性。

地?zé)豳Y源；諾門罕盆地；可能性

地?zé)豳Y源是一種清潔、廉價(jià)、可再生和可直接利用的新能源，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)中具有不可替代的地位。開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源可代替大量的煤炭和天然氣等石化能源，有利于改善現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)，有利于減少不可再生能源的消耗，有利于最大限度地減少?gòu)U氣、粉塵、噪聲污染等[1-4]。尤其在發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)和倡導(dǎo)低碳生活的當(dāng)今社會(huì)，積極尋找和合理開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮茉达@得尤為重要[4，5]。

內(nèi)蒙古諾門罕盆地位于我國(guó)北部邊疆高寒地區(qū)，地理位置優(yōu)越，旅游業(yè)發(fā)達(dá)，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。積極尋找地?zé)豳Y源，是一件造福于人民、服務(wù)于社會(huì)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的新舉措。此舉與習(xí)近平總書記視察內(nèi)蒙古時(shí)提出的“守望相助、團(tuán)結(jié)奮斗，把祖國(guó)北部邊疆這道風(fēng)景線打造得更加亮麗”和自治區(qū)的發(fā)展思路一脈相承[6]。

1　地質(zhì)背景

諾門罕盆地位于呼和湖斷陷的東南部，其西部隔錫林貝爾凸起與呼和諾爾凹陷相望，北部與紅花爾基凹陷銜接，以哈克—巴日?qǐng)D盆緣大斷裂為界，東部為大興安嶺隆起帶，向南進(jìn)入蒙古國(guó)境內(nèi)，面積約800 km2。凹陷在重力上有清楚的反應(yīng)，沉積層最大厚度在3 000 m左右。諾門罕凹陷為哈克—巴日?qǐng)D盆緣斷裂所控制的半地塹型含煤盆地，總體走向北東30°，發(fā)育有白堊系的大磨拐河組、伊敏組含煤建造。

該盆地是海拉爾盆地群中眾多含煤盆地之一，在含煤盆地的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷了斷陷盆地和凹陷盆地兩個(gè)階段。受燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，在斷陷盆地階段，主要的構(gòu)造活動(dòng)是形成盆地北緣斷裂；斷裂構(gòu)造主要作用在基底層位，形成斷陷盆地；在凹陷盆地的發(fā)展階段，主要的構(gòu)造活動(dòng)是輕微的褶皺—凹陷。

2　水文地質(zhì)條件分析

諾門罕盆地水文地質(zhì)條件嚴(yán)格受著構(gòu)造、巖性、地貌、氣候等條件的影響和控制，根據(jù)含水層組將地下水類型劃分為第四系、第三系孔隙含水層，煤系含水層，基巖裂隙含水層。

2.1地下水補(bǔ)、徑、排條件

地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水和河流側(cè)向補(bǔ)給。大氣降水和河水直接補(bǔ)給第四系、第三系含水層，以及從露頭部位補(bǔ)給煤系地層含水層，并在地層中徑流，排泄于下游地區(qū)。

基巖裂隙含水層補(bǔ)給來(lái)源有兩方面：一方面是第四系、第三系含水層越流補(bǔ)給或通過(guò)斷層補(bǔ)給，另一方面是地層的側(cè)向補(bǔ)給，以及各含水層之間的補(bǔ)給。徑流方式為順層徑流，排泄于下流地區(qū)或頂托排泄于第四系、第三系含水層。

2.2地下水化學(xué)特征

第四系、第三系孔隙潛水水化學(xué)類型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na型水為主，礦化度為0.3～0.9 g/L，水溫為5℃～7℃。從全區(qū)來(lái)看，第四系、第三系松散巖類孔隙潛水水質(zhì)好，礦化度低，水化學(xué)類型單一，且變化不明顯。

煤系含水層孔隙裂隙水水化學(xué)類型主要以HCO3-Na、HCO3·Cl-Ca·Na型水為主，基巖裂隙水水化學(xué)類型以HCO3—Ca型水為主，水質(zhì)較好，礦化度均小于1 g/L。

圖1　諾門罕盆地與周邊地區(qū)鉆孔井口出水溫度對(duì)比圖

3　地?zé)岬刭|(zhì)條件分析

分析諾門罕盆地的地質(zhì)、水文地質(zhì)以及鉆孔資料的可得，諾門罕盆地具備地?zé)嵝纬傻臒?、蓋、儲(chǔ)、通四個(gè)基本條件。地下熱水含水層為水溫異常區(qū)域及構(gòu)造破碎帶；蓋層主要為第四系堆積的砂質(zhì)粘土、第三系的半膠結(jié)的泥巖、砂巖以及陸相碎屑巖；通道為將各地層連通的深大斷裂，斷裂既是地下熱水上涌的通道，也是淺部地下水向深部補(bǔ)給的通道；熱源主要來(lái)自地幔及基巖釋放的熱能。

3.1熱源

諾門罕盆地內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖石破碎，滲透性強(qiáng)，大氣降水后，通過(guò)孔隙、裂隙和斷層曲折向下

滲透，經(jīng)深部循環(huán)加熱后，大部分熱水富集于熱儲(chǔ)層中，從而形成地下熱水資源。

通過(guò)諾門罕盆地8個(gè)水文地質(zhì)鉆孔井口出水溫度與周邊紅花爾基、伊敏外圍和伊敏三個(gè)地區(qū)的鉆孔井口出水溫度對(duì)比分析，諾門罕盆地的井口出水溫度明顯高出周邊三個(gè)地區(qū)6℃～13℃見(jiàn)表1、圖1，具有地溫異常現(xiàn)象。

表1　諾門罕盆地與周邊地區(qū)鉆孔井口出水溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

3.2蓋層

侏羅系、白堊系厚層火山巖及上覆第四系、第三系地層對(duì)下部熱能起到良好的保溫作用，構(gòu)成了相對(duì)較好的地?zé)岜厣w層。

3.3熱儲(chǔ)層

由于各個(gè)時(shí)期的斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，在該盆地形成的斷裂為張性—張扭性斷裂破碎帶，角礫巖發(fā)育，基巖裂隙含水層單位涌水量0.6 L/(s·m)，具有中等富水性,可形成構(gòu)造破碎帶含水層，為形成熱儲(chǔ)提供了很好條件。

盆地內(nèi)熱儲(chǔ)層地層主要由一套陸相酸性和偏堿性火山碎屑巖及其熔巖組成；此外還見(jiàn)少量的中基性火山巖和火山碎屑巖等，厚度較大，分布面積廣，并具有有效的空隙和滲透性，形成了本區(qū)主要的地?zé)豳Y源儲(chǔ)集層，屬于低溫地?zé)豳Y源熱水—溫?zé)崴?，具有一定的開(kāi)采價(jià)值。

3.4通道

地質(zhì)構(gòu)造特征及鉆探資料表明，該盆地內(nèi)斷裂主要形成于中生代，新生代僅是繼承性活動(dòng)，但活動(dòng)性質(zhì)發(fā)生了反轉(zhuǎn)，總體表現(xiàn)為拉張背景。張性斷裂帶就是熱水的導(dǎo)水通道，斷裂及斷裂的交匯處均構(gòu)成了地下熱水資源上涌的有利條件。

4　結(jié)語(yǔ)

(1)分析表明諾門罕盆地既有地?zé)岙惓ｏ@示，又具有熱儲(chǔ)、蓋層、熱流體通道和熱源四個(gè)地?zé)嵝纬傻幕緱l件，因此初步判斷該地區(qū)具有低溫地?zé)豳Y源存在的可能性。

(2)根據(jù)資料推斷，地?zé)崴嬖谟诨鶐r裂隙含水層，單位涌水量0.6 L/(s·m)，水化學(xué)類型以HCO3—Ca型水為主，水質(zhì)較好，礦化度均小于1 g/L，屬于低溫地?zé)豳Y源。

(3)熱儲(chǔ)層地層主要由一套陸相酸性和偏堿性火山碎屑巖及其熔巖組成，厚度較大，分布面積廣，并具有有效的空隙和滲透性，是地?zé)豳Y源主要的儲(chǔ)集層。

[1]劉桂英，李繼江，張揚(yáng).地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)工作現(xiàn)狀及對(duì)策研究[J].中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì).2010,23(10):17-20.

[2]盧予北,郭友琴,王現(xiàn)國(guó).地?zé)岬V泉水資源勘查手冊(cè)[M].黃河水利出版社.2001.

[3]王貴玲.我國(guó)地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)戰(zhàn)略研究[A].中國(guó)地?zé)崮埽撼删团c展望——李四光倡導(dǎo)中國(guó)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用40周年紀(jì)念大會(huì)暨中國(guó)地?zé)岚l(fā)展研討會(huì)論文集[C].2010.

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[5]關(guān)鋅.地?zé)豳Y源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用研究[D].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué).2014.

[6]王 君.守望相助 團(tuán)結(jié)奮斗 把祖國(guó)北部邊疆這道風(fēng)景線打造得更加亮麗[J].實(shí)踐.2014,(3):9-11.

[7]陳墨香，鄧孝.中國(guó)地?zé)釋W(xué)研究之進(jìn)展[J].地球科學(xué).1995,20(4):367-372.

[8]周厚芳,劉闖,石昆法.地?zé)豳Y源探測(cè)方法研究進(jìn)展[J].地球物理學(xué)進(jìn)展.2003,18(4):656-661.

2016-04-07

郝毅(1987-)，男，陜西周至人，工程師，主要從事水文地質(zhì)研究。

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1004-1184(2016)05-0027-01