洪連明

摘要：研究區(qū)構造分區(qū)處于華北地臺東部邊緣，魯西斷隆和秦嶺褶皺帶東延部分的接合部，區(qū)域構造主要有北東向、北西向斷裂，部分北北東向斷裂，組成了郯廬斷裂帶的主干斷裂，控制了中生代沉積和燕山期巖漿活動。本文在對研究區(qū)地熱地質(zhì)特征進行分析的基礎上，進而深入對地熱資源進行評價研究，對研究區(qū)下一步的工作具有十分重要參考價值。

關鍵詞：東?？h；黑龍?zhí)端畮斓貐^(qū)；地熱地質(zhì)特征；地熱資源；評價

1.地層特征

研究區(qū)位于秦嶺一大別造山褶皺系的東延部分，郯廬斷裂帶東側，蘇魯造山帶南緣超高壓變質(zhì)帶上。區(qū)內(nèi)基底地層為下元古界的東海群變質(zhì)巖系，蓋層主要有分布于郯廬斷裂帶斷陷盆地內(nèi)的中生代白堊紀上統(tǒng)王氏組（K₂w）、下統(tǒng)青山組（K₁q）等。巖漿巖多為燕山晚期中酸性侵入巖，主要有花崗巖、花崗斑巖及閃長巖、石英閃長巖等，呈巖株或巖基狀侵入于下元古界片麻巖中，受北東向構造控制。

2.構造特征

研究區(qū)處于郯廬斷裂帶內(nèi)，主斷裂方向為NE向，區(qū)域上NE向斷裂控制了中生代沉積和燕山期巖漿活動。研究區(qū)開展了地質(zhì)調(diào)查、可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）、高密度電法、土壤放射性（氡氣）測量等工作，綜合地質(zhì)調(diào)查、物化探成果，研究區(qū)驗證了一條斷裂F2，推測了兩條斷裂F1、F3，其主要特征如下：

（1）F1斷裂。在區(qū)域構造簡圖中研究區(qū)西側有一條NW向斷裂，延伸至研究區(qū)外圍，研究區(qū)內(nèi)未見其斷裂行跡；研究區(qū)內(nèi)黑龍?zhí)端畮焖w呈“十”字形狀，綜合以上兩點分析認為，研究區(qū)內(nèi)沿黑龍?zhí)端畮鞈幸粭lNW向斷裂。本次普查工作，推測了一條NW向斷裂F1，該斷裂與普查工作開展前的認識基本一致。綜合分析推測F1斷裂為NW向正斷裂，在研究區(qū)內(nèi)沿黑龍?zhí)端畮霳W向水體橫穿工區(qū)，斷裂東部穿過桃林巖體，斷裂西部在黑龍?zhí)端畮焖w以下，地表沒有明顯的斷裂痕跡，該斷裂北傾，推測最大可能傾角70°，斷裂切割深度1800m左右。

結合區(qū)域資料，分析認為NW向斷裂為導水斷裂，因此推測該斷裂為研究區(qū)內(nèi)的一條導水斷裂。

（2）F2斷裂。在區(qū)域構造簡圖中研究區(qū)東側有一條NE向斷裂構造，區(qū)域上該斷裂為山左口一宿遷主斷裂的大尚莊一北溝段，是郯廬斷裂帶南段中一條比較重要的斷裂，被認為是郯廬斷裂帶內(nèi)郯城地塹的東部邊界斷裂。本次普查工作驗證了該斷裂在研究區(qū)內(nèi)的存在，研究區(qū)內(nèi)命名為F2斷裂，依據(jù)普查成果基本查明了F2斷裂在研究區(qū)內(nèi)的具體位置、形態(tài)、產(chǎn)狀等情況。F2斷裂在蘆窩水庫、麻瘋病院、顏場西直接出露，斷裂整體走向NE，傾向NW，為逆斷裂，斷裂最大可能傾角70°左右，斷裂切割深度2000m左右，斷裂呈“S”形曲線形態(tài)，反映其受區(qū)域左旋壓扭性應力作用。F2斷裂斷面呈舒緩波狀，可見構造透鏡體、磨光鏡面、動力薄膜和斷層泥。該斷裂帶控制了桃林巖體的侵入，在其多次活動中，拉張作用占主導地位，斷裂西側形成斷陷盆地，接受了中生代碎屑巖沉積。新生代階段，繼承了中生代一些特點，但擠壓應力占有主導地位，造成斷裂的回沖，形成逆沖斷層。

（3）F3斷裂。研究區(qū)位于郯廬斷裂帶內(nèi)，NE向斷裂為主控斷裂，其NE向次級斷裂廣泛分布于郯廬斷裂帶內(nèi)部，研究區(qū)推測F3斷裂即為NE向次級斷裂，該斷裂在地表直接出露，斷裂陡崖直立，地表裂谷深10m左右，可控源大地電磁測深L3線也在該處測得低阻異常反映，綜合推測該斷裂存在。F3斷裂走向NE，傾向NW，推測為逆斷裂，斷裂最大可能傾角80°左右，斷裂切割深度2000m左右。此斷裂為中生界地層內(nèi)的斷裂，裂谷兩側均為中生界白堊紀王氏組。

3.水文地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)地下水的賦存條件及分布規(guī)律與區(qū)域斷裂構造、巖石類型及地形地貌有著密切關系?？刂扑牡刭|(zhì)條件的主要構造為北北東向郯廬斷裂帶。

3.1地下水類型及含水巖組的劃分。研究區(qū)內(nèi)地下水大致可劃分松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種基本類型。根據(jù)含水巖層的時代、巖性組合、地下水賦存條件，共劃分出七個含水巖組。針對本次地熱普查工作，松散巖類孔隙水埋藏較淺，不具備熱儲條件，因此重點調(diào)查基巖裂隙含水組。

（1）碎屑巖裂隙一孔隙含水巖組。該含水巖組由白堊紀王氏組、青山組地層組成，形成丘陵及崗地。地表水體較少，大氣降水為其主要補給來源。王氏組巖石中裂隙不發(fā)育，富水性極差，一般在構造有利部位，賦存有一定量地下水，地下水位埋深不一，礦化度0.22g/1，硫酸根離子及鐵離子含常超過飲用水標準，水化學類型多屬重碳酸型。研究區(qū)內(nèi)青山組沒有成井資料，水資源情況不明，一般認為青山組水資源條件好于王氏組。

（2）花崗巖含水巖組。該含水巖組主要由早白堊世的二長花崗巖，堿長花崗巖等組成，分布在丘陵及崗地區(qū)，該含水巖組構造裂隙不發(fā)育，但局部風化松散層較厚，因此其地下水一般屬風化層裂隙水。富水程度受地貌和地質(zhì)構造的控制。其地下水來源主要為大氣降水與地表水滲入補給，靜水位埋深13m，礦化度<0.5g/l，水化學類型多屬重碳酸鈣鈉或重碳酸鈣型。局部地段地下水氟離子含量超過飲用水標準。

（3）變質(zhì)巖含水巖組。該含水巖組由晚太古一早元古代的變粒巖、淺粒巖、糜棱巖、大理巖等組成。含水巖組發(fā)育有風化裂隙、構造裂隙、巖溶裂隙，具備蓄水條件時，就會蓄有相應的裂隙地下水。總體上說，風化裂隙水分布較均勻，但富水性一般；構造裂隙與巖溶裂隙富水l生較好，但分布不均勻。該含水巖組的地下水，主要接受大氣降水補給，靜水位一般24m，礦化度<0.5g/l；氟離子含量常超過標準。水化學類型主要為重碳酸氯化鈣鈉型。

3.2早白堊世青山群（K₁q）。近南北向條帶狀分布的馬陵山系是區(qū)內(nèi)地下水的分水嶺，分水嶺兩側地下水的補給、逕流與排泄條件各不相同。

研究區(qū)位于馬陵山東側，地下水類型主要為基巖裂隙水，研究區(qū)基巖裂隙水水量相對貧乏，其補給來源主要為大氣降水和地表水體的滲入補給，地下水呈放射狀流動，總體上自北向南流動。天然水力坡度約5×10。在斷裂構造發(fā)育部位，淺水可順斷裂破碎帶下滲至深部，成為深部水的主要補給來源。endprint

3.3水量。研究區(qū)基巖出露地表，主要有白堊紀王氏組、東海群班莊組、東海群夾山組、桃林巖體，研究區(qū)水井多分布于以上四種巖層、巖體中，井深幾米至一百二十米不等。本次普查共完成35眼水井調(diào)查工作，實際抽水14口井，其中9口井抽水1h水量未變?。ú捎眉矣盟贸樗?，水量8m3/h左右）。根據(jù)調(diào)查結果可以看出，7口水量未變的井分布在花崗巖地區(qū)，花崗巖地區(qū)相對砂巖地區(qū)地下水水量更充足。

4.地球物理特征

通過對可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）、高密度電法物探成果分析可知：研究區(qū)平面電性特征呈NE向條帶狀展布，中部電阻率相對較低，東部電阻率相對較高。結合地質(zhì)資料綜合分析，電阻率變化規(guī)律主要受到研究區(qū)不同巖性影響，中部低電阻率主要是因為中部為白堊紀王氏組紫紅色砂巖，東部高電阻率主要是因為東部為桃林巖體及東海群片麻巖，花崗巖、片麻巖電阻率高于砂巖。

研究區(qū)斷裂的確定主要是依據(jù)電法上斷裂的判別原則，根據(jù)各斷裂的性質(zhì)、斷裂兩側地層的結構和相對錯動關系，結合平面電性分布趨勢確定各斷裂的發(fā)育情況。從可控源音頻大地電磁測深、高密度電法反演成果圖上可以看出，電阻率等值線突變帶的分布基本與各斷裂的展布特征一致，本次在研究區(qū)內(nèi)共確定了三條斷裂：F1、F2、F3，與地質(zhì)發(fā)現(xiàn)斷裂吻合一致。

5.研究區(qū)地熱遠景評價

通過不同工作手段綜合研究，在研究區(qū)圈定了兩個地熱遠景區(qū)：

（1）YJ1區(qū)，此處位于NW向F1斷裂和桃林巖體與王氏組的接觸帶（呈斷層接觸，即斷裂F2）的交匯位置，此處屬于侵入巖接觸帶阻水型儲水構造，由于巖漿侵入時的應力作用，使圍巖產(chǎn)生裂隙甚至破碎，它為地下水的賦存提供了空間。此遠景區(qū)有兩個儲水構造，一是圍巖與桃林巖體的破碎帶（接觸斷層F2），二是F1斷裂破碎帶，地下水補給方向由北向南，推測巖體周圍具備較好的賦水條件。該區(qū)域位于1.7℃/100m地溫等值線附近，是研究區(qū)內(nèi)地溫梯度相對較高的區(qū)域。綜合分析，將此位置作為一個地熱遠景區(qū)。

（2）YJ2區(qū)，位于F3斷裂上盤，由可控源L3線反演圖來看斷裂較陡，在2000m左右電阻率值較低，是斷裂儲水構造，斷裂帶上巖石破碎，裂隙發(fā)育，推測為地下水富集的有利部位，推測含水層組為中生界青山組。該區(qū)域位于1.5℃/100m地溫等值線附近，是研究區(qū)內(nèi)地溫梯度相對較低的區(qū)域，但是分析F3斷裂切割較深，深部低阻異常明顯，綜合分析將此位置作為一個地熱遠景區(qū)。endprint