新疆地?zé)豳Y源成因類型及控?zé)崮Ｊ椒治?/h1>
2015-11-19 07:38:50顧新魯劉濤陳鋒丁光發(fā)杜江巖
新疆地質(zhì) 2015年2期
顧新魯，劉濤，陳鋒，丁光發(fā)，杜江巖
（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）
新疆地?zé)豳Y源成因類型及控?zé)崮Ｊ椒治?/p>
顧新魯，劉濤，陳鋒，丁光發(fā)，杜江巖
（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）
新疆地?zé)岢梢蝾愋椭饕袛嗔褬?gòu)造型、沉積盆地型及煤層自燃型3種。采用歸類統(tǒng)計(jì)分析方法，結(jié)合全疆典型地?zé)釁^(qū)（帶、點(diǎn)）地?zé)豳Y源分布規(guī)律及賦存規(guī)律等，將區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、次級(jí)構(gòu)造、大地?zé)崃鞅尘凹盁嵩?、地?zé)崴戳黧w等確定為地?zé)嵯到y(tǒng)形成機(jī)制的主控因素，總結(jié)出5類地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)崮Ｊ?，為指?dǎo)地?zé)豳Y源勘探工作具一定借鑒作用。
地?zé)豳Y源；賦存規(guī)律；大地?zé)崃髦?；控?zé)崮Ｊ?/p>
地?zé)嵯到y(tǒng)的形成一般具熱源、熱儲(chǔ)層、蓋層和熱通道4要素［1］。熱儲(chǔ)層據(jù)蓋層分布可分為開(kāi)放式和圈閉式地?zé)嵯到y(tǒng)［2，3］，前者指無(wú)地質(zhì)圈閉層或圈閉構(gòu)造的熱儲(chǔ)，地表有很多異常顯示（多以熱泉點(diǎn)形式出露，新疆多屬此類型?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011）；后者在地表上無(wú)直觀地?zé)岙惓＃ㄈ缥宀蕿碂崴?，3］，需靠鉆孔進(jìn)行揭露。由于熱儲(chǔ)及通道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)空間展布及地層單元的復(fù)雜性，導(dǎo)致靠地表露頭的熱泉點(diǎn)難以判定熱儲(chǔ)帶及熱源空間展布，無(wú)法指導(dǎo)中、深部勘探工作。對(duì)圈閉型地?zé)嵯到y(tǒng)更難判定地?zé)嵯到y(tǒng)的分布、規(guī)模及賦存特征等，對(duì)勘探工作帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。
新疆維吾爾自治區(qū)國(guó)土源廳資源補(bǔ)償費(fèi)出資的“新疆地?zé)豳Y源調(diào)查與評(píng)價(jià)”于2011年完成?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，評(píng)價(jià)成果在系統(tǒng)分析典型地?zé)嵯到y(tǒng)成因機(jī)理及成熱、控?zé)嵊绊懸蛩鼗A(chǔ)上，提出相應(yīng)地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)崮Ｊ?，指?dǎo)全疆地?zé)豳Y源勘探工作。
1 全疆地?zé)豳Y源分布、賦存及特征
1.1 地?zé)崛雎饵c(diǎn)分布
目前新疆確定的地?zé)狳c(diǎn)有67處?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，其中熱水點(diǎn)（含熱水井）53處，熱氣泉點(diǎn)14處，分布在全疆11個(gè)地州27個(gè)縣市內(nèi)，較集中的有：阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣、福?？h，北疆沿天山一帶，南疆塔什庫(kù)爾干縣、阿克陶縣等［4，5］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。地?zé)岙惓｜c(diǎn)有14處（溫度高于當(dāng)?shù)卣囟龋?，主要分布于烏魯木齊市、察布查爾縣、焉耆縣、柯坪縣、烏恰縣、阿圖什市和民豐縣，出露地表溫度較低或已斷流［4，5］。
1.2 地?zé)豳Y源類型及賦存特征
據(jù)新疆地?zé)岱植继攸c(diǎn)及賦存特征等，其成因類型大致分為斷裂構(gòu)造型、沉積盆地型和煤層自燃型?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。
1.2.1 斷裂構(gòu)造型
該型地?zé)峋尤鲗?dǎo)地位，約占77.6%，主要特征：①泉水常沿陡傾斜地層或近直立構(gòu)造斷裂帶上涌［6，7］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，形成地?zé)犸@示及地?zé)岙惓?。一般處于山間盆地周圍或山前地帶及河谷底部或階地上；②熱儲(chǔ)一般呈脈狀、帶狀，分布范圍小，空間位置隨機(jī)，徑流途徑深遠(yuǎn)，水流呈脈管流特征，水溫、流量和水質(zhì)動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定；③由于上升速度快，沿途散熱量小，尚未與圍巖達(dá)成熱平衡，因此在熱水主流帶附近形成局部熱異常，面積一般不超過(guò)1 km2，熱異常中心地溫梯度較正常梯度高2～3倍?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011；④地下熱水水文地球化學(xué)特征主要是溶濾作用，水化學(xué)類型較單一，主要取決于地下熱水循環(huán)途徑及圍巖性質(zhì)和化學(xué)成分；⑤泉華沉積多為鈣質(zhì)泉華，溫泉熱水水源多來(lái)自大氣降水［7］。
1.2.2 沉積盆地型
該型地?zé)嵴?.5%，主要特征：①地?zé)崃黧w來(lái)自正常或略高的地溫梯度熱量增溫；②基底巖層上部具較厚的保溫隔熱蓋層。一般含水層組埋深愈大，水溫愈高。巖層內(nèi)斷裂系統(tǒng)發(fā)育，經(jīng)深循環(huán)加熱的熱水沿構(gòu)造通道向上運(yùn)移，并富集在基巖頂面形成隱伏熱異常，分布面積一般為幾千米至幾十千米，有的達(dá)幾百千米。沉積蓋層內(nèi)若有透水巖層夾層，經(jīng)基底熱儲(chǔ)的加熱，可能形成淺層次生熱儲(chǔ)；③地溫梯度一般接近或略高于正常梯度［2，3，9］；④地?zé)崽锼炊鄟?lái)自補(bǔ)給區(qū)大氣降水，個(gè)別地區(qū)可能存在少量封存水，水中富含偏硅酸、鋰、鍶等組分?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。
1.2.3 煤層自燃型
該型地?zé)釋偬厥忸愋偷責(zé)?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，新疆基本以熱氣泉形式出露。熱氣沿煤層自燃后形成的燒變巖裂隙逸出，其溫度與燒變巖形成時(shí)間、燒變巖體規(guī)模有關(guān)。燒變巖形成時(shí)間早，規(guī)模小，巖體逐漸冷卻，則熱氣泉溫度較低；燒變巖形成時(shí)間晚，規(guī)模大，則熱氣泉溫度較高。從野外實(shí)地調(diào)查來(lái)看，新疆因煤層自燃形成的熱氣泉，溫度從30℃～50℃到60℃～90℃均有分布，最高達(dá)200℃以上。熱氣泉水汽含量變化較大，主要與接受大氣降水補(bǔ)給的多少有關(guān)，主要?dú)怏w成分為CO、CO2。
圖1 區(qū)域構(gòu)造及次級(jí)構(gòu)造控制的金溝河溫泉形成機(jī)制圖Fig.1 Formation mechanism of Jingouhe hot spring controlled by regional structure and secondary structure
2 地?zé)嵯到y(tǒng)控制因素及成熱、控?zé)崮Ｊ?/h2>
2.1 地?zé)嵯到y(tǒng)控制因素
結(jié)合新疆典型區(qū)段地?zé)豳Y源賦存特征及影響因素，總結(jié)出控制地?zé)崧额^及地下熱儲(chǔ)層分布的主要因素，主要為區(qū)域大地構(gòu)造和次級(jí)構(gòu)造、大地?zé)崃鞅尘凹盁嵩?、水源流體等。
2.1.1 區(qū)域大地構(gòu)造和次級(jí)構(gòu)造
斷裂構(gòu)造型地?zé)釁^(qū)（帶、點(diǎn)）大多發(fā)育于侵入巖體等結(jié)晶基巖中，一般蓋層極薄，基本無(wú)松散沉積蓋層，起不到熱保溫作用，很少形成層狀熱儲(chǔ)，多為帶狀熱儲(chǔ)。熱水或溫泉溫度主要取決于參與對(duì)流循環(huán)的地下水量、循環(huán)深度和地?zé)嵯到y(tǒng)所處的區(qū)域熱背景。在熱背景條件下，熱水循環(huán)深度越大，地下水循環(huán)量越少，地?zé)崴疁囟仍礁?，同時(shí)形成區(qū)域大地構(gòu)造導(dǎo)熱（熱源通道），次級(jí)構(gòu)造導(dǎo)水（熱儲(chǔ)帶）的組合模式特征［6，7］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。如：博羅科努-阿其克庫(kù)都克超巖石圈斷裂帶（圖1）?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，該斷裂為壓性斷裂，周圍巖體破碎，位于高山區(qū)，大氣降水及地表水充沛，通過(guò)斷層或斷裂破碎帶向下滲透后進(jìn)行深循環(huán)。斷裂侵入巖體以酸性居多，酸性侵入巖多來(lái)自地幔，斷裂切割深度很大，地球內(nèi)部熱量通過(guò)斷裂帶向上運(yùn)移傳導(dǎo)。同時(shí)，地下水受迫從補(bǔ)給區(qū)下滲開(kāi)始循環(huán)，徑流過(guò)程中不斷吸取圍巖中的熱量成為溫度不等的熱水，到達(dá)一定深度后轉(zhuǎn)為上升，沿與之相交的次級(jí)支斷裂向低處運(yùn)移（如：金溝河NS向斷裂和呼圖壁河NS向斷裂?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011），并在與主干大斷裂平行的次級(jí)斷裂的阻擋下以熱泉形式出露地表或在該次級(jí)斷裂的附近聚集熱儲(chǔ)。
2.1.2 大地?zé)崃鞅尘凹盁嵩?/p>
據(jù)中國(guó)大陸地區(qū)大地?zé)崃鲾?shù)據(jù)及中國(guó)大地?zé)崃髦档戎稻€成果，新疆為低熱流區(qū)［8，9］，盆地?zé)崃髦狄话阈∮?0 mW/m2，西天山構(gòu)造帶大地?zé)崃髦禐?0～80 mW/m2，準(zhǔn)噶爾盆地?zé)崃髦禐?0 mW/m2左右，天山和昆侖山區(qū)熱流值較高，達(dá)60～100 mW/m2。山區(qū)及山間盆地，區(qū)域大地?cái)嗔褬?gòu)造較發(fā)育，深大斷裂大多切割至深部地?zé)釤嵩醇捌渫ǖ馈Ｔ谙嗤蟮責(zé)崃鞅尘跋?，斷裂?gòu)造型地?zé)岬牡責(zé)崃黧w以對(duì)流形式向外釋放熱量，地?zé)狳c(diǎn)（帶）溫度較高。沉積盆地主要靠正?；蚱叩膮^(qū)域大地?zé)崃髁抗?，斷裂?gòu)造通?？刂屏伺璧氐谒南党练e環(huán)境及厚度，決定著熱儲(chǔ)層良好蓋層的分布。蓋層熱導(dǎo)率越低，保溫效果越好。另外，深大斷裂是導(dǎo)通深部熱源的主要通道，沿裂隙局部地段上涌的超常熱流對(duì)地?zé)崽锏男纬善稹凹铀佟弊饔?，因此盆地中低溫地?zé)嵯到y(tǒng)內(nèi)地溫場(chǎng)顯示不均勻特性，主要導(dǎo)熱斷層局部地段存在高溫中心，主要以傳導(dǎo)形式向外釋放熱量，地溫從中心向四周逐漸降低［6，8］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。以準(zhǔn)噶爾盆地為例，主干控?zé)釘嗔褞懈钌疃? 000～4 000 m，地下水循環(huán)深度大于2 000 m。盆地外圍中新生界大面積出露，大氣降水通過(guò)巖石裂隙下滲補(bǔ)給深循環(huán)地下水，深部水被加熱后在水壓差、密度差情況下，沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移，從而將深部熱量帶入熱儲(chǔ)層。自燃型地?zé)釤嵩摧^簡(jiǎn)單，多來(lái)源于侏羅系煤層自燃，埋藏較淺，相對(duì)溫度較高?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。
2.1.3 地?zé)崴戳黧w
循環(huán)于地殼表層的地?zé)崃黧w（地下水）具較大的熱容量和較好的對(duì)流傳導(dǎo)性能，熱源分布區(qū)，地下水吸收熱量，冷卻巖層，地溫降低。循環(huán)過(guò)程中又向經(jīng)過(guò)區(qū)域的通道周圍放熱，使地溫增高形成熱異常區(qū)。地?zé)崴戳黧w循環(huán)模式見(jiàn)圖2［2，3］。
2.2 地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)崮Ｊ椒治?/p>
結(jié)合全疆67處地?zé)釁^(qū)（帶、點(diǎn)）及14處異常點(diǎn)地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)嵋蛩?，將全疆地?zé)豳Y源控?zé)嵋蛩剡M(jìn)行性歸納，總結(jié)出5種控?zé)崮Ｊ剑ū?，2，3）?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，其中斷裂構(gòu)造型3種（8種礦床式［10］），沉積盆地型1種，煤層自燃型1種（4種礦床式［10］）。
3 結(jié)論
（1）新疆地?zé)豳Y源類型主要有斷裂構(gòu)造型、沉積盆地型和煤層自燃型3種，其中以斷裂構(gòu)造型為主，約占67%。
圖2 地?zé)嵯到y(tǒng)-水源流體循環(huán)模式圖Fig.2 Geothermal system-water flow circulation pattern
表1 斷裂構(gòu)造型控?zé)崮Ｊ椒诸惐鞹able 1 Classification table of fault structure-type heat controlling pattern
表2 沉積盆地型控?zé)崮Ｊ椒诸惐鞹able 2 Classification table of Sedimentary basins type heat controlling pattern
表3 煤層自燃型控?zé)崮Ｊ椒诸惐鞹able 3 Classification table of Coal seam autoignition type heat controlling pattern
（2）全疆地?zé)豳Y源分布主要受區(qū)域斷裂構(gòu)造及次級(jí)構(gòu)造、大地?zé)崃鞅尘昂蜔嵩?、水源流體等因素的影響和控制。
（3）初步將新疆地?zé)豳Y源總結(jié)出5種控?zé)崮Ｊ?，其中斷裂?gòu)造型3種（8種礦床式），沉積盆地型1種，煤層自燃型1種（4種礦床式）。
（4）典型控?zé)崮Ｊ降奶岢鰧?duì)全疆地?zé)豳Y源中、深部勘探及開(kāi)發(fā)具一定指導(dǎo)意義。
［1］中國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T 11615-2010.地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.
［2］徐世光，郭遠(yuǎn)生.地?zé)釋W(xué)基礎(chǔ)［M］.北京：科學(xué)出版社，2009，19-22.
［3］L.Rybach L.J.P.Puffler.地?zé)嵯到y(tǒng)-原理和典型地?zé)嵯到y(tǒng)分析［M］.北京：地質(zhì)出版社，1986.
［4］新疆國(guó)土資源廳編制.新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)明圖集［C］.昌吉：新疆金版印務(wù)有限公司，2004.
［5］新疆國(guó)土資源廳編制.新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)境地質(zhì)圖集［C］.昌吉：新疆金版印務(wù)有限公司，2005.
［6］龐忠和，楊峰田，新疆塔縣盆地地?zé)嵯到y(tǒng)基本特征與成因分析［C］//汪民，關(guān)鳳峻.中國(guó)地?zé)崮艹删团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.北京：地質(zhì)出版社，2010，256-261.
［7］顧新魯，曾永剛.新疆溫泉縣城地?zé)崽卣骷俺梢蚰Ｊ椒治觯跩］.新疆地質(zhì)，2011，29（2）.
［8］文冬光，楊齊青，孫曉明.中國(guó)地?zé)豳Y源管理信息系統(tǒng)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2010.
［9］黃尚瑤，胡素敏，馬蘭.火山溫泉地?zé)崮埽跰］.北京：地質(zhì)出版社，1986.
［10］中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局.全國(guó)重要礦產(chǎn)資源潛力及綜合，技術(shù)要求總論［M］.北京：地質(zhì)出版社，2006.
Analysis on Genetic Type and Heat Controlling Pattern of Xinjiang Geothermal Resources
Gu Xinlu，Liu Tao，Chen Feng，Ding Guangfa，Du Jiangyan
（The second hydrologies engineering geology group，Xinjiang bureau of geology and mineral resources，Chang ji，Xinjiang，831100，China）
The genetic type of Geothermal resources in Xinjiang are mainly fault structure type、sedimengtary basins type and coal seam autoignition，using the classified statistical analysis method，combined with characteristic of geothermal distribution and occurrence regularity in typical geothermal area，identified regional tectonics，secondary structure，terrestrial heat flow background，heat source and geothermal water fluid as the main controlling factor of geothermal system formation mechanism，and summarized five types geothermal system heat controlling pattern，in order to provide some
for geothermal resource exploration in the future.
Geothermal resources；Occurrence regularity；Terrestrial heat flow value；Heat control pattern
1000-8845（2015）02-275-04
P641
A
2014-04-02；
2014-05-10；作者E-mail：guxinglu7421@126.com
顧新魯（1974-），男，山東即墨人，高級(jí)工程師，碩士，2007年畢業(yè)于吉林大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事水工環(huán)及液體礦產(chǎn)勘察工作
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顧新魯，劉濤，陳鋒，丁光發(fā)，杜江巖
（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）
新疆地?zé)豳Y源成因類型及控?zé)崮Ｊ椒治?/p>
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新疆地?zé)岢梢蝾愋椭饕袛嗔褬?gòu)造型、沉積盆地型及煤層自燃型3種。采用歸類統(tǒng)計(jì)分析方法，結(jié)合全疆典型地?zé)釁^(qū)（帶、點(diǎn)）地?zé)豳Y源分布規(guī)律及賦存規(guī)律等，將區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、次級(jí)構(gòu)造、大地?zé)崃鞅尘凹盁嵩?、地?zé)崴戳黧w等確定為地?zé)嵯到y(tǒng)形成機(jī)制的主控因素，總結(jié)出5類地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)崮Ｊ?，為指?dǎo)地?zé)豳Y源勘探工作具一定借鑒作用。
地?zé)豳Y源；賦存規(guī)律；大地?zé)崃髦?；控?zé)崮Ｊ?/p>
地?zé)嵯到y(tǒng)的形成一般具熱源、熱儲(chǔ)層、蓋層和熱通道4要素［1］。熱儲(chǔ)層據(jù)蓋層分布可分為開(kāi)放式和圈閉式地?zé)嵯到y(tǒng)［2，3］，前者指無(wú)地質(zhì)圈閉層或圈閉構(gòu)造的熱儲(chǔ)，地表有很多異常顯示（多以熱泉點(diǎn)形式出露，新疆多屬此類型?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011）；后者在地表上無(wú)直觀地?zé)岙惓＃ㄈ缥宀蕿碂崴?，3］，需靠鉆孔進(jìn)行揭露。由于熱儲(chǔ)及通道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)空間展布及地層單元的復(fù)雜性，導(dǎo)致靠地表露頭的熱泉點(diǎn)難以判定熱儲(chǔ)帶及熱源空間展布，無(wú)法指導(dǎo)中、深部勘探工作。對(duì)圈閉型地?zé)嵯到y(tǒng)更難判定地?zé)嵯到y(tǒng)的分布、規(guī)模及賦存特征等，對(duì)勘探工作帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。
新疆維吾爾自治區(qū)國(guó)土源廳資源補(bǔ)償費(fèi)出資的“新疆地?zé)豳Y源調(diào)查與評(píng)價(jià)”于2011年完成?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，評(píng)價(jià)成果在系統(tǒng)分析典型地?zé)嵯到y(tǒng)成因機(jī)理及成熱、控?zé)嵊绊懸蛩鼗A(chǔ)上，提出相應(yīng)地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)崮Ｊ?，指?dǎo)全疆地?zé)豳Y源勘探工作。
1 全疆地?zé)豳Y源分布、賦存及特征
1.1 地?zé)崛雎饵c(diǎn)分布
目前新疆確定的地?zé)狳c(diǎn)有67處?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，其中熱水點(diǎn)（含熱水井）53處，熱氣泉點(diǎn)14處，分布在全疆11個(gè)地州27個(gè)縣市內(nèi)，較集中的有：阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣、福?？h，北疆沿天山一帶，南疆塔什庫(kù)爾干縣、阿克陶縣等［4，5］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。地?zé)岙惓｜c(diǎn)有14處（溫度高于當(dāng)?shù)卣囟龋?，主要分布于烏魯木齊市、察布查爾縣、焉耆縣、柯坪縣、烏恰縣、阿圖什市和民豐縣，出露地表溫度較低或已斷流［4，5］。
1.2 地?zé)豳Y源類型及賦存特征
據(jù)新疆地?zé)岱植继攸c(diǎn)及賦存特征等，其成因類型大致分為斷裂構(gòu)造型、沉積盆地型和煤層自燃型?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。
1.2.1 斷裂構(gòu)造型
該型地?zé)峋尤鲗?dǎo)地位，約占77.6%，主要特征：①泉水常沿陡傾斜地層或近直立構(gòu)造斷裂帶上涌［6，7］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，形成地?zé)犸@示及地?zé)岙惓?。一般處于山間盆地周圍或山前地帶及河谷底部或階地上；②熱儲(chǔ)一般呈脈狀、帶狀，分布范圍小，空間位置隨機(jī)，徑流途徑深遠(yuǎn)，水流呈脈管流特征，水溫、流量和水質(zhì)動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定；③由于上升速度快，沿途散熱量小，尚未與圍巖達(dá)成熱平衡，因此在熱水主流帶附近形成局部熱異常，面積一般不超過(guò)1 km2，熱異常中心地溫梯度較正常梯度高2～3倍?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011；④地下熱水水文地球化學(xué)特征主要是溶濾作用，水化學(xué)類型較單一，主要取決于地下熱水循環(huán)途徑及圍巖性質(zhì)和化學(xué)成分；⑤泉華沉積多為鈣質(zhì)泉華，溫泉熱水水源多來(lái)自大氣降水［7］。
1.2.2 沉積盆地型
該型地?zé)嵴?.5%，主要特征：①地?zé)崃黧w來(lái)自正常或略高的地溫梯度熱量增溫；②基底巖層上部具較厚的保溫隔熱蓋層。一般含水層組埋深愈大，水溫愈高。巖層內(nèi)斷裂系統(tǒng)發(fā)育，經(jīng)深循環(huán)加熱的熱水沿構(gòu)造通道向上運(yùn)移，并富集在基巖頂面形成隱伏熱異常，分布面積一般為幾千米至幾十千米，有的達(dá)幾百千米。沉積蓋層內(nèi)若有透水巖層夾層，經(jīng)基底熱儲(chǔ)的加熱，可能形成淺層次生熱儲(chǔ)；③地溫梯度一般接近或略高于正常梯度［2，3，9］；④地?zé)崽锼炊鄟?lái)自補(bǔ)給區(qū)大氣降水，個(gè)別地區(qū)可能存在少量封存水，水中富含偏硅酸、鋰、鍶等組分?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。
1.2.3 煤層自燃型
該型地?zé)釋偬厥忸愋偷責(zé)?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，新疆基本以熱氣泉形式出露。熱氣沿煤層自燃后形成的燒變巖裂隙逸出，其溫度與燒變巖形成時(shí)間、燒變巖體規(guī)模有關(guān)。燒變巖形成時(shí)間早，規(guī)模小，巖體逐漸冷卻，則熱氣泉溫度較低；燒變巖形成時(shí)間晚，規(guī)模大，則熱氣泉溫度較高。從野外實(shí)地調(diào)查來(lái)看，新疆因煤層自燃形成的熱氣泉，溫度從30℃～50℃到60℃～90℃均有分布，最高達(dá)200℃以上。熱氣泉水汽含量變化較大，主要與接受大氣降水補(bǔ)給的多少有關(guān)，主要?dú)怏w成分為CO、CO2。
圖1 區(qū)域構(gòu)造及次級(jí)構(gòu)造控制的金溝河溫泉形成機(jī)制圖Fig.1 Formation mechanism of Jingouhe hot spring controlled by regional structure and secondary structure
2 地?zé)嵯到y(tǒng)控制因素及成熱、控?zé)崮Ｊ?/h2>
2.1 地?zé)嵯到y(tǒng)控制因素
結(jié)合新疆典型區(qū)段地?zé)豳Y源賦存特征及影響因素，總結(jié)出控制地?zé)崧额^及地下熱儲(chǔ)層分布的主要因素，主要為區(qū)域大地構(gòu)造和次級(jí)構(gòu)造、大地?zé)崃鞅尘凹盁嵩?、水源流體等。
2.1.1 區(qū)域大地構(gòu)造和次級(jí)構(gòu)造
斷裂構(gòu)造型地?zé)釁^(qū)（帶、點(diǎn)）大多發(fā)育于侵入巖體等結(jié)晶基巖中，一般蓋層極薄，基本無(wú)松散沉積蓋層，起不到熱保溫作用，很少形成層狀熱儲(chǔ)，多為帶狀熱儲(chǔ)。熱水或溫泉溫度主要取決于參與對(duì)流循環(huán)的地下水量、循環(huán)深度和地?zé)嵯到y(tǒng)所處的區(qū)域熱背景。在熱背景條件下，熱水循環(huán)深度越大，地下水循環(huán)量越少，地?zé)崴疁囟仍礁?，同時(shí)形成區(qū)域大地構(gòu)造導(dǎo)熱（熱源通道），次級(jí)構(gòu)造導(dǎo)水（熱儲(chǔ)帶）的組合模式特征［6，7］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。如：博羅科努-阿其克庫(kù)都克超巖石圈斷裂帶（圖1）?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，該斷裂為壓性斷裂，周圍巖體破碎，位于高山區(qū)，大氣降水及地表水充沛，通過(guò)斷層或斷裂破碎帶向下滲透后進(jìn)行深循環(huán)。斷裂侵入巖體以酸性居多，酸性侵入巖多來(lái)自地幔，斷裂切割深度很大，地球內(nèi)部熱量通過(guò)斷裂帶向上運(yùn)移傳導(dǎo)。同時(shí)，地下水受迫從補(bǔ)給區(qū)下滲開(kāi)始循環(huán)，徑流過(guò)程中不斷吸取圍巖中的熱量成為溫度不等的熱水，到達(dá)一定深度后轉(zhuǎn)為上升，沿與之相交的次級(jí)支斷裂向低處運(yùn)移（如：金溝河NS向斷裂和呼圖壁河NS向斷裂?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011），并在與主干大斷裂平行的次級(jí)斷裂的阻擋下以熱泉形式出露地表或在該次級(jí)斷裂的附近聚集熱儲(chǔ)。
2.1.2 大地?zé)崃鞅尘凹盁嵩?/p>
據(jù)中國(guó)大陸地區(qū)大地?zé)崃鲾?shù)據(jù)及中國(guó)大地?zé)崃髦档戎稻€成果，新疆為低熱流區(qū)［8，9］，盆地?zé)崃髦狄话阈∮?0 mW/m2，西天山構(gòu)造帶大地?zé)崃髦禐?0～80 mW/m2，準(zhǔn)噶爾盆地?zé)崃髦禐?0 mW/m2左右，天山和昆侖山區(qū)熱流值較高，達(dá)60～100 mW/m2。山區(qū)及山間盆地，區(qū)域大地?cái)嗔褬?gòu)造較發(fā)育，深大斷裂大多切割至深部地?zé)釤嵩醇捌渫ǖ馈Ｔ谙嗤蟮責(zé)崃鞅尘跋?，斷裂?gòu)造型地?zé)岬牡責(zé)崃黧w以對(duì)流形式向外釋放熱量，地?zé)狳c(diǎn)（帶）溫度較高。沉積盆地主要靠正?；蚱叩膮^(qū)域大地?zé)崃髁抗?，斷裂?gòu)造通?？刂屏伺璧氐谒南党练e環(huán)境及厚度，決定著熱儲(chǔ)層良好蓋層的分布。蓋層熱導(dǎo)率越低，保溫效果越好。另外，深大斷裂是導(dǎo)通深部熱源的主要通道，沿裂隙局部地段上涌的超常熱流對(duì)地?zé)崽锏男纬善稹凹铀佟弊饔?，因此盆地中低溫地?zé)嵯到y(tǒng)內(nèi)地溫場(chǎng)顯示不均勻特性，主要導(dǎo)熱斷層局部地段存在高溫中心，主要以傳導(dǎo)形式向外釋放熱量，地溫從中心向四周逐漸降低［6，8］?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。以準(zhǔn)噶爾盆地為例，主干控?zé)釘嗔褞懈钌疃? 000～4 000 m，地下水循環(huán)深度大于2 000 m。盆地外圍中新生界大面積出露，大氣降水通過(guò)巖石裂隙下滲補(bǔ)給深循環(huán)地下水，深部水被加熱后在水壓差、密度差情況下，沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移，從而將深部熱量帶入熱儲(chǔ)層。自燃型地?zé)釤嵩摧^簡(jiǎn)單，多來(lái)源于侏羅系煤層自燃，埋藏較淺，相對(duì)溫度較高?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011。
2.1.3 地?zé)崴戳黧w
循環(huán)于地殼表層的地?zé)崃黧w（地下水）具較大的熱容量和較好的對(duì)流傳導(dǎo)性能，熱源分布區(qū)，地下水吸收熱量，冷卻巖層，地溫降低。循環(huán)過(guò)程中又向經(jīng)過(guò)區(qū)域的通道周圍放熱，使地溫增高形成熱異常區(qū)。地?zé)崴戳黧w循環(huán)模式見(jiàn)圖2［2，3］。
2.2 地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)崮Ｊ椒治?/p>
結(jié)合全疆67處地?zé)釁^(qū)（帶、點(diǎn)）及14處異常點(diǎn)地?zé)嵯到y(tǒng)控?zé)嵋蛩?，將全疆地?zé)豳Y源控?zé)嵋蛩剡M(jìn)行性歸納，總結(jié)出5種控?zé)崮Ｊ剑ū?，2，3）?新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì).新疆維吾爾自治區(qū)天然礦泉水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告，2011，其中斷裂構(gòu)造型3種（8種礦床式［10］），沉積盆地型1種，煤層自燃型1種（4種礦床式［10］）。
3 結(jié)論
（1）新疆地?zé)豳Y源類型主要有斷裂構(gòu)造型、沉積盆地型和煤層自燃型3種，其中以斷裂構(gòu)造型為主，約占67%。
圖2 地?zé)嵯到y(tǒng)-水源流體循環(huán)模式圖Fig.2 Geothermal system-water flow circulation pattern
表1 斷裂構(gòu)造型控?zé)崮Ｊ椒诸惐鞹able 1 Classification table of fault structure-type heat controlling pattern
表2 沉積盆地型控?zé)崮Ｊ椒诸惐鞹able 2 Classification table of Sedimentary basins type heat controlling pattern
表3 煤層自燃型控?zé)崮Ｊ椒诸惐鞹able 3 Classification table of Coal seam autoignition type heat controlling pattern
（2）全疆地?zé)豳Y源分布主要受區(qū)域斷裂構(gòu)造及次級(jí)構(gòu)造、大地?zé)崃鞅尘昂蜔嵩?、水源流體等因素的影響和控制。
（3）初步將新疆地?zé)豳Y源總結(jié)出5種控?zé)崮Ｊ?，其中斷裂?gòu)造型3種（8種礦床式），沉積盆地型1種，煤層自燃型1種（4種礦床式）。
（4）典型控?zé)崮Ｊ降奶岢鰧?duì)全疆地?zé)豳Y源中、深部勘探及開(kāi)發(fā)具一定指導(dǎo)意義。
［1］中國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T 11615-2010.地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.
［2］徐世光，郭遠(yuǎn)生.地?zé)釋W(xué)基礎(chǔ)［M］.北京：科學(xué)出版社，2009，19-22.
［3］L.Rybach L.J.P.Puffler.地?zé)嵯到y(tǒng)-原理和典型地?zé)嵯到y(tǒng)分析［M］.北京：地質(zhì)出版社，1986.
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［5］新疆國(guó)土資源廳編制.新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)境地質(zhì)圖集［C］.昌吉：新疆金版印務(wù)有限公司，2005.
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Analysis on Genetic Type and Heat Controlling Pattern of Xinjiang Geothermal Resources
Gu Xinlu，Liu Tao，Chen Feng，Ding Guangfa，Du Jiangyan
（The second hydrologies engineering geology group，Xinjiang bureau of geology and mineral resources，Chang ji，Xinjiang，831100，China）
The genetic type of Geothermal resources in Xinjiang are mainly fault structure type、sedimengtary basins type and coal seam autoignition，using the classified statistical analysis method，combined with characteristic of geothermal distribution and occurrence regularity in typical geothermal area，identified regional tectonics，secondary structure，terrestrial heat flow background，heat source and geothermal water fluid as the main controlling factor of geothermal system formation mechanism，and summarized five types geothermal system heat controlling pattern，in order to provide some
for geothermal resource exploration in the future.
Geothermal resources；Occurrence regularity；Terrestrial heat flow value；Heat control pattern
1000-8845（2015）02-275-04
P641
A
2014-04-02；
2014-05-10；作者E-mail：guxinglu7421@126.com
顧新魯（1974-），男，山東即墨人，高級(jí)工程師，碩士，2007年畢業(yè)于吉林大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事水工環(huán)及液體礦產(chǎn)勘察工作
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