綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)岢梢蚍治?/h1>
2018-04-26 02:22焦文燕
科學(xué)與技術(shù) 2018年10期
摘要：綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯位于遼西走廊綏中縣的西部山區(qū)。通過(guò)綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯進(jìn)行的的地?zé)峥辈斓裙ぷ?，基本查明了范家鄉(xiāng)吳屯地段的地層巖性;溫泉出露條件;熱儲(chǔ)埋藏條件;儲(chǔ)、導(dǎo)熱構(gòu)造位置、產(chǎn)狀、規(guī)模等。范家鄉(xiāng)吳屯地段地下熱水豐富，可洗浴、醫(yī)療、采暖等，具有較高的開(kāi)發(fā)利用潛力和價(jià)值。
關(guān)鍵詞：地?zé)崽?構(gòu)造;熱儲(chǔ)
1.引言
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)釋儆诘湫偷膶?duì)流型地?zé)崽?，目前在地?zé)崽飪?nèi)有2眼正在開(kāi)采地?zé)峋?處溫泉群，主要用于洗浴，開(kāi)采規(guī)模較小。通過(guò)地面地溫場(chǎng)、水化學(xué)場(chǎng)調(diào)查，并采用視電阻率聯(lián)合剖面、高密度、電測(cè)深等物探方法，基本查明了范家鄉(xiāng)吳屯地段地?zé)崽锓秶?地層巖性;熱儲(chǔ)條件;儲(chǔ)、導(dǎo)熱構(gòu)造位置、產(chǎn)狀、規(guī)模等。為擴(kuò)大開(kāi)采地下熱水資源提供充足有利的依據(jù)。
2.地?zé)崽锍梢蚍治?/p>
2.1深部構(gòu)造特征
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽镉卸嗵幍責(zé)岙惓７植迹巧畈康責(zé)嵯蛏蟼鲗?dǎo)的結(jié)果，也是深部大地構(gòu)造異常反映。
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽镂挥诟沸隆椫猩畈繕?gòu)造變異帶上，該斷裂帶呈北北東向展布，綏中以南轉(zhuǎn)為北東向分布。深部地球物理場(chǎng)及地殼構(gòu)造特征表現(xiàn)為深部重力異常梯級(jí)帶，地殼厚度處于西厚東薄的變化帶上。展布的深部斷裂有阜新～山海關(guān)斷裂及彰武～黑山斷裂。該變異帶地震活動(dòng)較強(qiáng)烈，義縣、朝陽(yáng)、灤縣歷史上曾多次發(fā)生5級(jí)以上地震，一九七六年唐山7.8級(jí)強(qiáng)烈地震就發(fā)生在該變異帶上。另外，該變異帶為地?zé)岙惓７植济芏容^高區(qū)，有阜新市清河門(mén)煤礦熱水點(diǎn)、凌海市湯池子地?zé)岙惓｜c(diǎn)、興城市熱水點(diǎn)等多處熱水點(diǎn)出露。
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽锎蟮貥?gòu)造單元為中朝準(zhǔn)地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶山海關(guān)臺(tái)拱之綏中凸起部位?；子商糯旌匣◢弾r及建平群大營(yíng)子組構(gòu)成。早白堊世燕山二期后，由于地殼活動(dòng)強(qiáng)烈，地幔上拱導(dǎo)致地殼表層拉張，形成新的隆起與凹陷，之后在伊邪那岐板塊對(duì)歐亞板塊的持續(xù)擠壓作用下，本區(qū)同時(shí)受到強(qiáng)烈的南北向力偶作用產(chǎn)生的東西向擠壓運(yùn)動(dòng)，在剛性基底上產(chǎn)生北北東走向滑動(dòng)斷層體系，包括北北東向走滑斷層和北西～北北西向張扭性斷層，同時(shí)引起東西向斷層的復(fù)活。在斷裂交匯復(fù)合部位或北北東向走滑斷層拉張段落出現(xiàn)上疊斷陷盆地，成為山區(qū)剝蝕物的堆積地和火山巖噴發(fā)的堆積場(chǎng)所。中心式噴發(fā)沿北北東向斷裂排列構(gòu)成北北東向火山噴發(fā)巖帶。
2.2溫泉出露成因
熱異常的主要原因是地殼深部上地幔熱和放射性元素蛻變產(chǎn)生的熱的作用，這兩種熱即是本區(qū)地下熱水的熱源。根據(jù)前人資料推測(cè)熱儲(chǔ)深度在5km或更深。說(shuō)明熱源在中深部。區(qū)內(nèi)地下熱水成因?qū)儆谶h(yuǎn)補(bǔ)給，斷裂深循環(huán)型。大氣降水從西部基巖丘陵區(qū)通過(guò)緯向斷裂構(gòu)造及裂隙下滲至深部與斷裂的交匯處，在沿途吸收深部放射性熱及地幔熱，逐漸增溫，體積膨脹。在深部熱力及圍巖壓力的驅(qū)動(dòng)下，沿導(dǎo)熱構(gòu)造或裂隙向上運(yùn)移至儲(chǔ)熱構(gòu)造中，在儲(chǔ)熱構(gòu)造中聚集。在聚集過(guò)程中，熱水壓力逐漸增大，活動(dòng)性增強(qiáng)，在適當(dāng)?shù)牟课淮┩干w層形成溫泉。
2.3熱儲(chǔ)概念模型
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽锕爬系慕Y(jié)晶基底廣泛出露，決定構(gòu)造形態(tài)以斷裂構(gòu)造為主。組成綏中凸起斷裂系的明水?dāng)嗔褞г诠ぷ鲄^(qū)北部邊緣通過(guò)。明水?dāng)嗔褞榧奖鼻帻垟嗔阎畺|延部分，由南北兩支斷裂組成，北支為北西西向，南支為東西向，斷面顯壓性，屬殼斷裂。受明水?dāng)嗔褞Э刂?，調(diào)查區(qū)發(fā)育有下列一些次一級(jí)斷裂構(gòu)造：
F1斷層：分布于湯口村東，呈北西西向延伸，在露頭部位見(jiàn)有擦痕，傾向南，傾角大于70°。斷層切割的巖石為火山角礫巖。該斷層為控?zé)針?gòu)造。
F2斷層：為推測(cè)斷層，分布于湯口村東南，走向160°，產(chǎn)狀近于直立，為高角度斷層，該斷層?xùn)|岸的陡崖高約30m，陡崖斷面有擦痕，斷層切割巖石為火山角礫巖。
綜上，綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽锏臒醿?chǔ)模型可概略為：深部阜新～山海關(guān)斷裂切割上地幔凸起，地幔熱流沿?cái)嗔焉弦?，然后沿F1、F2斷裂上涌，使其周?chē)鷰r石處于高溫狀態(tài)，形成脈狀熱儲(chǔ)，見(jiàn)圖1熱儲(chǔ)模型示意圖。
2.4熱儲(chǔ)條件分析
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽镉?處溫泉露點(diǎn)，溫泉出露點(diǎn)位于狗河沿岸，沿構(gòu)造展布，出露溫度31-46℃。由于水庫(kù)建成蓄水，溫泉出露點(diǎn)將成為淹沒(méi)區(qū)。在猴山水庫(kù)壩址外的辦公區(qū)域附近，2017年新施工2眼地?zé)峋?，井深?00m，出口水溫達(dá)到46℃，單井出水量500-1000m3/d，。由鉆孔揭露地層和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)可知：地?zé)崽餆醿?chǔ)層為混合花崗巖構(gòu)造破碎帶，含水層巖石破碎，巖性為混合花崗巖。熱儲(chǔ)層埋深位于185-290m之間，共兩段含水層，總厚度30-35m。熱儲(chǔ)層溫度45.4-48.6℃。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，地下熱水化學(xué)類(lèi)型為HCO3·SO4—Na型，其中偏硅酸含量99.0mg/L，達(dá)到“命名礦水濃度”標(biāo)準(zhǔn)，可定名為含有醫(yī)療價(jià)值的硅型淡水溫泉水，具有很好的理療價(jià)值。由以上數(shù)據(jù)可知：綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽餆醿?chǔ)條件優(yōu)越，具有較高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。
3.結(jié)論
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽飳儆跇?gòu)造對(duì)流型，溫泉點(diǎn)及地?zé)峋貥?gòu)造分布，查明構(gòu)造分布規(guī)律及熱儲(chǔ)特性，為地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用提供了充足有力的依據(jù)。目前，已開(kāi)采的熱水井均位于斷裂影響帶內(nèi)，且單井涌水量500-1000m3/d，水溫46℃。鉆孔揭露熱儲(chǔ)層為構(gòu)造破碎帶，巖性為混合花崗巖，巖石破碎。地下熱水水化學(xué)類(lèi)型為HCO3·SO4—Na型，其中偏硅酸含量99.0mg/L，達(dá)到“命名礦水濃度”標(biāo)準(zhǔn)，可定名為含有醫(yī)療價(jià)值的硅型淡水溫泉水，具有很好的理療價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1989年.
[2]高明久.綏中縣明水-范家地段地?zé)峥辈閳?bào)告[R].錦州：遼寧工程勘察院，2001年.
[3]高明久.遼寧省綏中縣吳屯地?zé)峥辈閳?bào)告[R]. 錦州：遼寧工程勘察院，2005年.
[4]盧明，焦文燕，綦瑩. 綏中縣范家鄉(xiāng)溫泉井（FR1）完井報(bào)告[R]. 錦州：遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院，2017年.
[5]盧明，焦文燕，綦瑩. 綏中縣范家鄉(xiāng)溫泉井（FR2）完井報(bào)告[R]. 錦州：遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院，2017年.
（作者單位：遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院）
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關(guān)鍵詞：地?zé)崽?構(gòu)造;熱儲(chǔ)
1.引言
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)釋儆诘湫偷膶?duì)流型地?zé)崽?，目前在地?zé)崽飪?nèi)有2眼正在開(kāi)采地?zé)峋?處溫泉群，主要用于洗浴，開(kāi)采規(guī)模較小。通過(guò)地面地溫場(chǎng)、水化學(xué)場(chǎng)調(diào)查，并采用視電阻率聯(lián)合剖面、高密度、電測(cè)深等物探方法，基本查明了范家鄉(xiāng)吳屯地段地?zé)崽锓秶?地層巖性;熱儲(chǔ)條件;儲(chǔ)、導(dǎo)熱構(gòu)造位置、產(chǎn)狀、規(guī)模等。為擴(kuò)大開(kāi)采地下熱水資源提供充足有利的依據(jù)。
2.地?zé)崽锍梢蚍治?/p>
2.1深部構(gòu)造特征
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽镉卸嗵幍責(zé)岙惓７植迹巧畈康責(zé)嵯蛏蟼鲗?dǎo)的結(jié)果，也是深部大地構(gòu)造異常反映。
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽镂挥诟沸隆椫猩畈繕?gòu)造變異帶上，該斷裂帶呈北北東向展布，綏中以南轉(zhuǎn)為北東向分布。深部地球物理場(chǎng)及地殼構(gòu)造特征表現(xiàn)為深部重力異常梯級(jí)帶，地殼厚度處于西厚東薄的變化帶上。展布的深部斷裂有阜新～山海關(guān)斷裂及彰武～黑山斷裂。該變異帶地震活動(dòng)較強(qiáng)烈，義縣、朝陽(yáng)、灤縣歷史上曾多次發(fā)生5級(jí)以上地震，一九七六年唐山7.8級(jí)強(qiáng)烈地震就發(fā)生在該變異帶上。另外，該變異帶為地?zé)岙惓７植济芏容^高區(qū)，有阜新市清河門(mén)煤礦熱水點(diǎn)、凌海市湯池子地?zé)岙惓｜c(diǎn)、興城市熱水點(diǎn)等多處熱水點(diǎn)出露。
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽锎蟮貥?gòu)造單元為中朝準(zhǔn)地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶山海關(guān)臺(tái)拱之綏中凸起部位?；子商糯旌匣◢弾r及建平群大營(yíng)子組構(gòu)成。早白堊世燕山二期后，由于地殼活動(dòng)強(qiáng)烈，地幔上拱導(dǎo)致地殼表層拉張，形成新的隆起與凹陷，之后在伊邪那岐板塊對(duì)歐亞板塊的持續(xù)擠壓作用下，本區(qū)同時(shí)受到強(qiáng)烈的南北向力偶作用產(chǎn)生的東西向擠壓運(yùn)動(dòng)，在剛性基底上產(chǎn)生北北東走向滑動(dòng)斷層體系，包括北北東向走滑斷層和北西～北北西向張扭性斷層，同時(shí)引起東西向斷層的復(fù)活。在斷裂交匯復(fù)合部位或北北東向走滑斷層拉張段落出現(xiàn)上疊斷陷盆地，成為山區(qū)剝蝕物的堆積地和火山巖噴發(fā)的堆積場(chǎng)所。中心式噴發(fā)沿北北東向斷裂排列構(gòu)成北北東向火山噴發(fā)巖帶。
2.2溫泉出露成因
熱異常的主要原因是地殼深部上地幔熱和放射性元素蛻變產(chǎn)生的熱的作用，這兩種熱即是本區(qū)地下熱水的熱源。根據(jù)前人資料推測(cè)熱儲(chǔ)深度在5km或更深。說(shuō)明熱源在中深部。區(qū)內(nèi)地下熱水成因?qū)儆谶h(yuǎn)補(bǔ)給，斷裂深循環(huán)型。大氣降水從西部基巖丘陵區(qū)通過(guò)緯向斷裂構(gòu)造及裂隙下滲至深部與斷裂的交匯處，在沿途吸收深部放射性熱及地幔熱，逐漸增溫，體積膨脹。在深部熱力及圍巖壓力的驅(qū)動(dòng)下，沿導(dǎo)熱構(gòu)造或裂隙向上運(yùn)移至儲(chǔ)熱構(gòu)造中，在儲(chǔ)熱構(gòu)造中聚集。在聚集過(guò)程中，熱水壓力逐漸增大，活動(dòng)性增強(qiáng)，在適當(dāng)?shù)牟课淮┩干w層形成溫泉。
2.3熱儲(chǔ)概念模型
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽锕爬系慕Y(jié)晶基底廣泛出露，決定構(gòu)造形態(tài)以斷裂構(gòu)造為主。組成綏中凸起斷裂系的明水?dāng)嗔褞г诠ぷ鲄^(qū)北部邊緣通過(guò)。明水?dāng)嗔褞榧奖鼻帻垟嗔阎畺|延部分，由南北兩支斷裂組成，北支為北西西向，南支為東西向，斷面顯壓性，屬殼斷裂。受明水?dāng)嗔褞Э刂?，調(diào)查區(qū)發(fā)育有下列一些次一級(jí)斷裂構(gòu)造：
F1斷層：分布于湯口村東，呈北西西向延伸，在露頭部位見(jiàn)有擦痕，傾向南，傾角大于70°。斷層切割的巖石為火山角礫巖。該斷層為控?zé)針?gòu)造。
F2斷層：為推測(cè)斷層，分布于湯口村東南，走向160°，產(chǎn)狀近于直立，為高角度斷層，該斷層?xùn)|岸的陡崖高約30m，陡崖斷面有擦痕，斷層切割巖石為火山角礫巖。
綜上，綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽锏臒醿?chǔ)模型可概略為：深部阜新～山海關(guān)斷裂切割上地幔凸起，地幔熱流沿?cái)嗔焉弦?，然后沿F1、F2斷裂上涌，使其周?chē)鷰r石處于高溫狀態(tài)，形成脈狀熱儲(chǔ)，見(jiàn)圖1熱儲(chǔ)模型示意圖。
2.4熱儲(chǔ)條件分析
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽镉?處溫泉露點(diǎn)，溫泉出露點(diǎn)位于狗河沿岸，沿構(gòu)造展布，出露溫度31-46℃。由于水庫(kù)建成蓄水，溫泉出露點(diǎn)將成為淹沒(méi)區(qū)。在猴山水庫(kù)壩址外的辦公區(qū)域附近，2017年新施工2眼地?zé)峋?，井深?00m，出口水溫達(dá)到46℃，單井出水量500-1000m3/d，。由鉆孔揭露地層和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)可知：地?zé)崽餆醿?chǔ)層為混合花崗巖構(gòu)造破碎帶，含水層巖石破碎，巖性為混合花崗巖。熱儲(chǔ)層埋深位于185-290m之間，共兩段含水層，總厚度30-35m。熱儲(chǔ)層溫度45.4-48.6℃。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，地下熱水化學(xué)類(lèi)型為HCO3·SO4—Na型，其中偏硅酸含量99.0mg/L，達(dá)到“命名礦水濃度”標(biāo)準(zhǔn)，可定名為含有醫(yī)療價(jià)值的硅型淡水溫泉水，具有很好的理療價(jià)值。由以上數(shù)據(jù)可知：綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽餆醿?chǔ)條件優(yōu)越，具有較高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。
3.結(jié)論
綏中縣范家鄉(xiāng)吳屯地?zé)崽飳儆跇?gòu)造對(duì)流型，溫泉點(diǎn)及地?zé)峋貥?gòu)造分布，查明構(gòu)造分布規(guī)律及熱儲(chǔ)特性，為地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用提供了充足有力的依據(jù)。目前，已開(kāi)采的熱水井均位于斷裂影響帶內(nèi)，且單井涌水量500-1000m3/d，水溫46℃。鉆孔揭露熱儲(chǔ)層為構(gòu)造破碎帶，巖性為混合花崗巖，巖石破碎。地下熱水水化學(xué)類(lèi)型為HCO3·SO4—Na型，其中偏硅酸含量99.0mg/L，達(dá)到“命名礦水濃度”標(biāo)準(zhǔn)，可定名為含有醫(yī)療價(jià)值的硅型淡水溫泉水，具有很好的理療價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1989年.
[2]高明久.綏中縣明水-范家地段地?zé)峥辈閳?bào)告[R].錦州：遼寧工程勘察院，2001年.
[3]高明久.遼寧省綏中縣吳屯地?zé)峥辈閳?bào)告[R]. 錦州：遼寧工程勘察院，2005年.
[4]盧明，焦文燕，綦瑩. 綏中縣范家鄉(xiāng)溫泉井（FR1）完井報(bào)告[R]. 錦州：遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院，2017年.
[5]盧明，焦文燕，綦瑩. 綏中縣范家鄉(xiāng)溫泉井（FR2）完井報(bào)告[R]. 錦州：遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院，2017年.
（作者單位：遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院）
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