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摘要：龍門縣地熱資源豐富，境內具有兩個明顯地熱分布帶：一個是北西向分布的龍門—藍田地熱帶，另一個是呈北東向展布的永漢—龍華地熱帶，其地熱資源潛力巨大，但勘探程度相對較低，本次通過系統(tǒng)分析研究了永漢地區(qū)的地熱地質條件，特別是控熱斷裂構造判別，并指出了今后地熱勘探的方向，為具有地熱潛力但未開采的區(qū)域開展地熱資源評價提供了依據，從而更好地摸清永漢地熱資源家底，提高地熱資源對溫泉產業(yè)的保障能力。

關鍵詞：地質特征；地熱資源；控熱構造；勘探方向；廣東龍門

1.引言

地熱資源是高清潔度的綠色能源，具有分布廣、儲量巨大、可再生和開發(fā)利用環(huán)境影響小等特點，其開發(fā)前景廣闊，市場潛力巨大。開發(fā)利用地熱資源成為當今應對全球氣候變化、發(fā)展低碳經濟和旅游休閑經濟的重要方向，對緩解我國能源資源壓力、實現(xiàn)非化石能源目標、推進能源生產和消費革命、促進生態(tài)文明建設具有重要的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略意義。龍門縣位于廣東省中部，地處珠三角東北部，隸屬惠州市，面積2295km2。2019年全縣常住人口31.88萬人，全縣生產總值166.41億元，同比增長3%，其中旅游總收入96.9億元，同比增長21%。近年來，龍門縣豐富的溫泉資源得到科學開發(fā)利用，如南昆山溫泉大觀園、龍門鐵泉、尚天然溫泉、地派溫泉等15個溫泉產品，形成了以溫泉養(yǎng)生和森林度假為龍頭的旅游產業(yè)鏈群，先后獲得了“廣東省旅游強縣”“廣東省旅游特色縣”“廣東省國民旅游休閑示范縣”“中國最佳溫泉養(yǎng)生旅游名縣”等榮譽稱號。永漢地區(qū)的溫泉旅游更是獨具特色，需要旺盛。為此，分析研究永漢地區(qū)的地熱地質條件和地熱資源潛力，為今后精準地進行地熱勘探以及合理地進行地熱開發(fā)利用具有現(xiàn)實的意義。

2.地層條件

研究區(qū)出露的地層主要有寒武系（∈）、泥盆系（D）、石炭系（C）及第四系（Q）。

（1）寒武系中上統(tǒng)高灘組（∈2-3g）

該地層主要分布于研究區(qū)北東部及南東部，在研究區(qū)內只在北部有部分出露，其巖性主要為棕灰色含云母泥質砂巖、粉砂巖與粉砂質頁巖及泥質頁巖互層。厚度 2427m。該地層產狀較為多變。

（2）寒武系中上統(tǒng)水石組（∈2-3sh）

該地層主要分布于研究區(qū)東部，其巖性主要為灰白色絹云母頁巖、粉砂質頁巖與粉砂巖及細砂巖互層，底部夾灰?guī)r透鏡體。厚度1600m。其與高灘組（∈2-3g）組成背斜。

（3）泥盆系下統(tǒng)楊溪組（D1-2y）

該地層主要呈長條狀分布于研究區(qū)東部，大致呈北東向展布，其巖性組成主要為：下部由礫巖、含礫中粗粒（長石）石英（雜）砂巖、細砂巖為主體，間夾粉砂巖，粉砂質泥巖，局部呈互層或呈透鏡體，底部礫巖不整合覆于寒武系地層之上；中上部中厚層狀細砂巖、（泥質）粉砂巖互層局部呈夾層；上部為粉砂質泥巖局部夾泥質粉砂巖。厚度589m。地層總體走向為北東—南西向，傾向為北西和南東的地層均可見到，傾角35°～70°。

（4）泥盆系下統(tǒng)老虎頭組（D1-2l）

該地層主要分布于研究區(qū)東部，在北部也有小面積出露，其巖性組成為：紫紅色中—厚層狀含礫粗砂巖、中粗粒砂巖、細砂巖為主，少量粉砂巖、粉砂質泥巖。厚度190m。地層總體走向為北東—南西向，傾向主要為北西向，傾角60°～85°。

（5）泥盆系中統(tǒng)春灣組（D2-3ch）

該地層主要分布于研究區(qū)東部，大致呈北東向展布，其巖性組成為：土黃、紫紅、灰白等雜色厚層狀細粒石英砂巖與中厚層狀粉砂質板巖不等厚互層或呈夾層組成。厚度664m。地層總體走向為北東—南西向，傾向北西和南東的地層均較常見，傾角較陡，總體大于60°，局部產狀近直立。部分區(qū)域產狀多變，較為復雜，形成一些小褶皺。

（6）泥盆系上統(tǒng)天子嶺組（D3t）

研究區(qū)內天子嶺組地層全部為第四系所覆蓋，推測以北東—南西走向的長條狀分布于研究區(qū)中東部區(qū)域。巖石以灰白、灰紫、灰綠、紫紅色中—厚層狀為主，少數厚—巨厚層狀、砂泥質灰?guī)r、（鈣質）砂巖、粉砂巖夾薄層鈣質頁巖、細粒石英砂巖組成。地層走向北東，陡傾，傾角在80°以上，地層厚度100m。據區(qū)內已有熱水鉆孔的巖芯揭露，可見較多泥質灰?guī)r、鈣質砂巖、鈣質頁巖等，局部鉆孔巖芯較破碎，可見較多方解石脈及少量石英脈?；?guī)r，呈灰白、灰、灰黑色，泥晶結構，條帶狀構造、層狀構造。礦物成分：主要由泥晶方解石，含量38%～40%；重結晶白云石，含量28%～30%、重結晶方解石，含量4%～5%；綠泥石，含量21%～22%；黃鐵礦，含量2%～3%。次生變化有：主要白云石化、綠泥石化、方解石化、黃鐵礦化等。

（7）泥盆系上統(tǒng)帽子峰組（D3C1m）

帽子峰組地層在研究區(qū)內分布廣泛。其巖性組成為：上部中—厚層狀細（中）粒長石石英砂巖或粉砂質細砂巖，間夾泥質粉砂巖、粉砂質泥巖或呈互層，中下部細粒（長石）石英砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖互層或呈夾層。厚度>530m。在研究區(qū)內圍呈北東—南西向長條狀分布于該區(qū)中部，外圍主要分布在研究區(qū)南部裕豐—前鋒村—蘇村等一帶，及北西部錦城村以西的丘陵山區(qū)。研究區(qū)內圍地層總體走向為北東向，傾向北西和南東向的地層均可見，傾角40°～90°。

（8）石炭系下統(tǒng)石磴子組（C1sh）

研究區(qū)內天子嶺組地層全部為第四系所覆蓋，推測以北東—南西走向的長條狀分布于研究區(qū)中北部區(qū)域。其巖性組成為：灰—灰黑色泥晶灰?guī)r，生物泥晶灰?guī)r，泥晶粉晶灰?guī)r。厚度>95m。泥晶灰?guī)r，呈灰黑色，泥晶結構、生物碎屑結構，層狀構造。礦物成分：主要由泥晶方解石，含量53%～55%；生物碎屑，含量31%～33%，已由泥晶方解石充填，插入石膏試板干涉色不變，周圍由泥晶方解石膠結；其次重結晶方解石，含量8%～10%；炭質物，含量1%～2%。

（9）石炭系下統(tǒng)測水組（C1c）

測水組地層主要分布于研究區(qū)中北部地區(qū)。其巖性組成主要為：灰色粉砂質頁巖、頁巖、黃色細砂巖夾劣質煤，含腕足類。厚度109m～267m。研究區(qū)內圍中北部該地層以北東—南西走向呈長條狀分布，走向總體為北東向，傾向北西，傾角25°～35°。研究區(qū)外圍中北部地層產狀變化復雜，傾向和傾角變化均較大。

（10）第四系（Q）：廣泛分布于研究區(qū)內，以Ⅰ、Ⅱ級階地的河谷平原沖洪積砂礫、亞砂土、砂、粉質黏土為主，部分區(qū)域可見上細下粗二元結構。

2.構造條件

研究區(qū)位于華夏地塊南部邊緣，處在北東向河源深斷裂帶、恩平—新豐斷裂帶和東西向佛岡豐良深斷裂帶所夾持部位（圖1）。區(qū)域內褶皺構造和斷裂構造較為發(fā)育。構造形跡以北東向、北西向為主，東西向次之，南北向表現(xiàn)最弱。

（1）褶皺構造

研究區(qū)內褶皺主要為有永漢向斜和麻榨背斜。永漢向斜出露于龍門麻榨一帶，長約11km，寬約4km，軸部為石炭系石地層，兩翼為泥盆系地層，褶皺軸走向約20°。麻榨背斜出露于龍門麻榨熱水村一帶，兩翼產狀在40°左右，北東翼有次級褶皺的發(fā)育，因而展露頗寬。北西端地層產狀轉折而傾向北西，傾角約60°，構成封閉傾伏的形態(tài)。

（2）斷裂構造

區(qū)域內深大斷裂構造為東西向佛岡—豐良斷裂，斷層性質為壓性，出露長30km，寬20m～70m，整體走向近東西，傾向北，主要為壓性，沿斷裂帶有一系列成群的沖斷裂，傾向北、傾角較陡，發(fā)育糜棱巖化、片理巖化、角礫巖化帶。新豐江巖體追尋該斷裂而入侵。研究區(qū)內主要斷裂構造為北東向的永漢斷裂組。依據物探探測及鉆探揭露資料，結合區(qū)域地質、地形地貌特征、天然溫泉出露等情況綜合分析，該斷裂組由六條北東向斷裂F1-3、F1-4、F1-5、F1-6、F1-7、F1-8組成。

F1-3：位于隔陂西部，走向北東47°。在北部富力養(yǎng)生谷附近出露，斷裂帶寬度約12m，斷裂帶內沿斷層上盤見寬約2.3m的斷層角礫巖，斷裂帶內具分帶性，從上盤往下盤，分別為硅化帶、構造角礫巖帶、硅化蝕變帶、斷層泥。往南部隔陂村附近延伸進入第四系，地表未出露，斷裂寬度變窄，根據物探推斷，傾向變?yōu)槟蠔|117°，傾角63°～75°。根據物探資料，F(xiàn)1-3斷裂切割深度大，可能切割進入下部花崗巖體。

F1-4斷層：位于隔陂東部，為一隱伏斷裂，物探推測長度大于2.1km，走向北東，北東段傾向北西270°，南西段有反傾現(xiàn)象，傾向南東120°，總體傾角63°～75°。

F1-5斷層：位于馬星勘西部，走向北東，傾向北西300°，傾角76°～81°。斷層附近巖石發(fā)育一系列密集裂隙帶，裂隙帶基本直立，裂隙面見綠泥石化、黃鐵礦化且溶蝕現(xiàn)象明顯。

F1-6斷層：位于馬星東部，走向北東，傾向南東125°，傾角73°～85°，主要表現(xiàn)形式為密集裂隙帶和溶洞，沿裂隙面見鈣質結晶、鐵質浸染，局部綠泥石化、黃鐵礦化現(xiàn)象，有溶蝕現(xiàn)象。

F1-7斷層：位于隔陂中心部位，走向約30°，傾向北西，斷裂帶內主要為構造角礫巖，角礫為砂巖。是隔陂主要控熱構造。

F1-8斷層：走向約35°，傾向約215°，傾角約75°，該斷層，斷裂帶內為碎裂巖，斷裂帶部位溶洞發(fā)育，含熱礦水，為馬星主要控執(zhí)斷裂。

3.侵入巖條件

研究區(qū)出露早白堊世花崗巖（K1r），大面積分布于梅州水庫北側、西側，在梅州水庫南東側也有零星出露。巖性主要為中細粒花崗巖，巖石呈灰白色，中細?；◢徑Y構，塊狀構造，主要由鉀長石、石英、斜長石組成。局部亦見有中粗?；◢弾r、花崗偉晶巖出露，出露面積不大；巖體與圍巖多呈侵入接觸，部分地段接觸接線明顯，從平面上看出露巖體粒度變化呈細粒—中?！至５淖兓?guī)律；巖體與圍巖接觸段多為細粒花崗巖，遠離圍巖粒度逐漸變粗，部分地段甚至形成粗?；◢弾r、花崗巖偉晶巖。區(qū)內部分地段巖體與圍巖亦見有斷層接觸，接觸面見有構造角礫巖、黃鐵礦化、輝鉬礦化、螢石礦化等現(xiàn)象。區(qū)內巖體出露地段較為集中，巖體多侵入石炭系下統(tǒng)測水組地層，局部見有斷層接觸。

4.水文地質條件

永漢地區(qū)地下水的賦存及分布，主要受地質構造、地層巖性、地形地貌、氣象水文等因素條件控制。研究區(qū)內地下水劃分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水、層狀巖類裂隙水和巖漿巖類裂隙水四大類。本區(qū)自晚元古代以來，在漫長的地質歷史時期中，經歷了多次構造運動，不僅在區(qū)內形成了縱橫交錯的斷裂構造帶、劇烈的褶皺和支離破碎的地層巖石，而且加上后期內外地質引力作用，使基巖的構造裂隙和風化裂隙進一步發(fā)育。永漢河流域、油田河流域等地伴隨地殼下降沉積了一套河流沖積相松散沉積層。其中，裂隙發(fā)育的巖層及松散沉積層中孔隙性、透水性較好的砂、礫、卵石層，是主要的含水層和地下水儲存運動之場所。

5.結論

（1）研究區(qū)地熱地質條件良好，出露的地熱點在平面上與永漢斷裂組一致，呈帶狀分布，認為北東向永漢斷裂組為主要的控熱構造。

（2）研究區(qū)石炭系下統(tǒng)測水組（C1c）、泥盆系上統(tǒng)天子嶺組（D3t）灰?guī)r裂隙溶洞發(fā)育，認為它們是主要的熱儲層。地熱流體沿斷裂運移上升至淺部后，向溶洞隙發(fā)育地段擴散形成形態(tài)比較復雜的熱儲層位。

（3）研究區(qū)馬星、隔陂、油田一帶處于永漢向斜和麻榨北斜交匯部位，也恰好于永漢斷裂組上，構造裂隙極期發(fā)育，是地熱勘探的最有利靶區(qū)。

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