趙子敬 王志平
(1.廣州泰峰地質(zhì)環(huán)境咨詢有限公司 廣東廣州 510060 2.安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 安徽合肥 230000)
江門市銀湖灣地?zé)釁^(qū)地?zé)豳Y源存儲(chǔ)特征分析
趙子敬1王志平2
(1.廣州泰峰地質(zhì)環(huán)境咨詢有限公司 廣東廣州 510060 2.安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 安徽合肥 230000)
本文通過地?zé)釁^(qū)地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地?zé)岬刭|(zhì)條件對(duì)銀湖灣地?zé)釁^(qū)地?zé)豳Y源存儲(chǔ)特征、地?zé)崃鲌?chǎng)特征和地溫特征進(jìn)行分析。
地?zé)釁^(qū);地?zé)豳Y源;存儲(chǔ)特征;江門市
地?zé)豳Y源是一種十分寶貴的綜合性礦產(chǎn)資源,地?zé)豳Y源賦存在一定的地質(zhì)構(gòu)造部位,有明顯的礦產(chǎn)資源屬性,對(duì)地?zé)豳Y源要實(shí)行開發(fā)和保護(hù)并重的科學(xué)原則。本文依據(jù)銀湖灣地?zé)釁^(qū)內(nèi)地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地?zé)岬刭|(zhì)條件對(duì)其地?zé)豳Y源存儲(chǔ)特征、地?zé)崃鲌?chǎng)特征和地溫特征進(jìn)行分析。
銀湖灣地?zé)釁^(qū)位于江門市新會(huì)區(qū)內(nèi),占地面積0.014km2。該區(qū)屬海洋性亞熱帶氣候,氣候濕熱,熱量充足,雨量較充沛。區(qū)內(nèi)地貌類型主要為淺海灘涂、水域等。區(qū)內(nèi)河道縱橫交錯(cuò),地表水體發(fā)育,主要河流為潭江水系[1~2]。
2.1 地層
區(qū)內(nèi)地層主要為第四系松散層覆蓋[3],按成因類型細(xì)劃分如下:
(1)第四系陸相沖積層(Qa)l:分布于山谷地邊緣和丘間谷地,主要巖性由亞砂土、細(xì)砂、中粗砂、砂礫和礫卵石組成,一般層厚5~7m,局部大于20m。
(2)第四系海陸交互相沉積(Qm)c:大面積分布于地?zé)釁^(qū)和東北部海中及河流兩側(cè),由北向南從陸相沖洪積往海相沉積過渡,顆粒由粗變細(xì),以沖積為主時(shí)的巖性由砂質(zhì)粘土、砂質(zhì)淤泥、中細(xì)砂和含礫中砂組成;以海相沉積為主地段的巖性由淤泥、淤泥質(zhì)砂和細(xì)砂組成,厚度變化較大,一般3~15m,局部達(dá)40m。
2.2 巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,主要為燕山三期侵入體(γ52(3))[1],巖性為中粗粒斑狀黑云母花崗巖,巖石呈灰白色、淺肉紅色,中粒似斑狀結(jié)構(gòu),斑晶含量10~20%,主要礦物成份長(zhǎng)石、石英和黑云母,呈巨大巖基出露。
此外在北部巖體中,受后期斷裂活動(dòng)影響,生成一些構(gòu)造脈巖,一般呈細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu),多以北東走向長(zhǎng)條狀產(chǎn)出,常對(duì)導(dǎo)水導(dǎo)熱有利,與地?zé)岷蜏厝纬捎休^密切的關(guān)系。
2.3 構(gòu)造
地?zé)釁^(qū)地處華南褶皺系粵中斷塊區(qū)與粵東北斷塊區(qū)交接區(qū)[1],褶皺構(gòu)造不發(fā)育;區(qū)域上受北東向河源-廣海大斷裂和西江斷裂帶控制,斷裂構(gòu)造較為復(fù)雜。
區(qū)內(nèi)由于第四系覆蓋,未見構(gòu)造發(fā)育。
3.1 地下水類型
區(qū)內(nèi)地下水類型按賦存條件劃分,主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水二大類[3~5]。
3.1.1 松散巖類孔隙水,有兩個(gè)亞層
(1)第四系河流沖洪積層孔隙水:主要賦存在本地?zé)釁^(qū)北部沿銀洲湖和海岸線分布,補(bǔ)給與地表水關(guān)系密切,以潛水含水層為主,巖性為粗砂、粉砂層,厚度1~5m,最厚25m。富水性弱-中等,單井涌水量60~300m3,水化學(xué)類型HCO3-Ca·Mg,溶解性總固體一般小于 1.0g/L,為淡水。
(2)海陸交互相沉積層孔隙水:在地?zé)釁^(qū)和南部大部分地區(qū),含水層以粉砂層為主,厚度10~20m,常具弱承壓性質(zhì),水量較貧乏。受海水和河水的共同影響水,水化學(xué)類型以Cl-Na型為主,溶解性總固體大于1.0g/L,局部達(dá)10g/L以上,為微咸水和咸水。
3.1.2 基巖裂隙水
受構(gòu)造形態(tài)控制,局部基巖地段有構(gòu)造帶狀裂隙水形成,其產(chǎn)狀復(fù)雜,富水性和水質(zhì)類型與構(gòu)造性質(zhì)緊密相關(guān),常切過不同含水層,補(bǔ)給源具多種渠道,水力性質(zhì)為帶狀承壓水。
3.2 地下水的動(dòng)態(tài)
區(qū)內(nèi)地河流、溝渠等表水體密布,接受大氣降水和地表水補(bǔ)給,第四系沖洪積層和海陸交互相沉積層分布廣泛,砂質(zhì)含水層和淤泥質(zhì)粘土隔水層相間,形成層間弱承壓水,主要靠蒸發(fā)排泄,水交替緩慢,水量較貧乏,地下水的礦化度較高。
4.1 邊界條件
4.1.1 蓋層
銀湖灣地?zé)釁^(qū)分布于黃茅海的淺海灘涂中,根據(jù)勘查資料揭露[3~5],地?zé)釁^(qū)上部第四系松散覆蓋層為海相或海陸交互相沉積,以淤泥和粉質(zhì)粘土層為主,厚度一般在20.0~30.0m,灰黑色,軟塑,透水性弱;砂層較薄,多呈透鏡體狀,雖有較強(qiáng)透水性,但連續(xù)性差。
地?zé)釁^(qū)花崗巖中的長(zhǎng)石在風(fēng)化時(shí)易形成砂質(zhì)粘性土層,和上部淤泥質(zhì)粘土層一起,厚度普遍大于50m。沿構(gòu)造帶上部斷層泥、全風(fēng)化花崗巖及殘積土的存在,導(dǎo)熱和透水較差,地?zé)崃黧w不易擴(kuò)散,為形成良好的蓋層,對(duì)熱儲(chǔ)體起到了良好的保護(hù)作用。
4.1.2 圍巖
地?zé)釁^(qū)下伏基巖巖性為燕山三期(γ52(3))中粗粒黑云母花崗巖,淺紅-肉紅色,中粗粒似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,其組成礦物成分主要為石英、鉀長(zhǎng)石,次為斜長(zhǎng)石,含少量黑云母;中粗粒黑云母花崗巖分布廣泛,厚度巨大,微風(fēng)化狀態(tài)時(shí)巖質(zhì)堅(jiān)硬完整,裂隙不發(fā)育,巖芯柱狀,透水性弱,該巖體成為熱儲(chǔ)體的圍巖。
4.2 熱儲(chǔ)特征及其埋藏條件
4.2.1 熱源
地?zé)釁^(qū)的地?zé)崃黧w主要賦存于燕山三期侵入巖(γ52(3))古兜巖體中,來源于深部,根據(jù)調(diào)查資料,測(cè)區(qū)內(nèi)有燕山期的侵入巖及不明時(shí)期的巖脈分布,說明在本地區(qū)曾有多次的巖漿侵入活動(dòng),巖漿活動(dòng)引起的熱對(duì)流增溫層和斷裂活動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱能釋放、巖漿余熱或上地幔的氣成熱液是本地?zé)釁^(qū)的重要熱源。
根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)資料初步認(rèn)為地?zé)崽锏臒嵩粗饕袑?duì)流熱,來自溝通深部熱源的現(xiàn)代活動(dòng)性斷裂帶的對(duì)流熱,熱異常區(qū)常局限于地?zé)釋?duì)流形成的溫泉附近。
在巖漿巖中放射性物質(zhì)較豐富,這些放射性物質(zhì)的蛻變可長(zhǎng)期產(chǎn)生大量的熱能,也可成為地?zé)釁^(qū)的熱源之一。
4.2.2 第四系松散沉積層狀孔隙熱儲(chǔ)
地?zé)釁^(qū)上部為第四系松散沉積層,以透水性弱的淤泥和粉質(zhì)粘土為主,中~粗砂層厚度2m左右,級(jí)配好,含較多泥質(zhì),呈透鏡體狀,連續(xù)性差。暫未發(fā)現(xiàn)第四系松散沉積層狀孔隙熱儲(chǔ)。
4.2.3 基巖構(gòu)造裂隙帶狀熱儲(chǔ)
根據(jù)勘查揭露,原巖為燕山三期黑云母花崗巖,埋深63~98m處揭露出構(gòu)造碎裂巖,巖體破碎,多呈不規(guī)則棱角狀碎塊,塊徑5~8cm,裂隙發(fā)育且張開,充填物少,鉆進(jìn)易掉塊、塌孔。根據(jù)降壓試驗(yàn)地?zé)崃黧w壓頭變化情況認(rèn)為,地?zé)釁^(qū)現(xiàn)開采井主要地?zé)崃黧w分布于60.0~100.0m,構(gòu)造碎裂巖是本地?zé)釁^(qū)主要熱儲(chǔ),開采井地段揭露熱儲(chǔ)厚約30.30~36.26m。地?zé)崃黧w形成、儲(chǔ)存、運(yùn)動(dòng)于燕山期花崗巖侵入體中,產(chǎn)狀形態(tài)復(fù)雜,碎裂花崗巖是熱儲(chǔ)體,完整的微風(fēng)化花崗巖則是圍巖。
4.2.4 熱儲(chǔ)的埋藏條件
根據(jù)勘查資料,開采井自19.0~21.0m進(jìn)入花崗巖強(qiáng)風(fēng)化帶,半巖半土狀,透水性強(qiáng);21.0~31.2m為中風(fēng)化帶,裂隙較發(fā)育,巖芯較破碎,透水性中等-強(qiáng),所處地質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境條件有利于熱水的循環(huán)交流,構(gòu)造破碎帶在巖體中形成地?zé)崃黧w的導(dǎo)流導(dǎo)熱通道。地?zé)釁^(qū)附近為構(gòu)造交叉復(fù)合部位,巖體突起,上覆蓋層較薄,出現(xiàn)泄流窗口,形成溫泉露頭。
4.3 地?zé)崃鲌?chǎng)特征與動(dòng)態(tài)
根據(jù)勘查資料,地?zé)釁^(qū)域上存在多期次的燕山期侵入巖,發(fā)育多組深大斷裂構(gòu)造,斷裂兩側(cè)巖石裂隙發(fā)育,地下水沿裂隙向深部逕流,深切的構(gòu)造裂隙形成地?zé)崃黧w運(yùn)移的通道,亦是地?zé)崃黧w賦存的空間。
北東向斷裂對(duì)區(qū)內(nèi)深部熱源的聚集-運(yùn)移-上升-混合-循環(huán)對(duì)流起著重要的作用,斷裂帶切過不同含水層,地下水從較遠(yuǎn)處山區(qū)和海里補(bǔ)給于基巖裂隙中,在勢(shì)能和靜水壓力作用下沿?cái)嗔褞畈窟\(yùn)移、循環(huán),吸收地?zé)崮?,?jīng)深循環(huán)加熱后形成了地?zé)崃黧w;也可能有部分上地幔氣成熱液生成的原生水,于基巖構(gòu)造裂隙帶中形成帶狀熱儲(chǔ)。區(qū)內(nèi)北西向F2斷裂帶具有張性特點(diǎn),對(duì)區(qū)內(nèi)地下水的存貯起到關(guān)鍵性的作用。地?zé)崃黧w在壓頭作用下沿北西向構(gòu)造斷裂帶流動(dòng),在與北東向斷裂帶交匯處以上升泉的形式出露。
銀湖灣地?zé)釁^(qū)地?zé)崃黧w為咸水,可溶性總固體大于5.0g/L,現(xiàn)溫泉壓頭標(biāo)高在-0.2~-7.5m之間,可采資源儲(chǔ)量較大,壓頭變化與季節(jié)降水量關(guān)系不大,停止抽水后壓頭可較快得到恢復(fù),井口溫度保持在70~78℃,水溫和壓頭變化都很小,較長(zhǎng)期開采未導(dǎo)致地?zé)釁^(qū)出現(xiàn)溫度降低和壓頭下降,由此認(rèn)為有豐富的補(bǔ)給源,以對(duì)流為主要傳導(dǎo)方式,自北西部大陸流向南東海中,從流體質(zhì)量分析與海水也有關(guān)系。
4.4 地溫場(chǎng)特征
在現(xiàn)有開采井地段,由于構(gòu)造的交叉切割,形成地?zé)崃黧w排泄窗口,出現(xiàn)溫泉露頭,70℃地溫場(chǎng)平面呈北西向長(zhǎng)條狀展布。
根據(jù)前期銀洲湖圍墾區(qū)一側(cè)測(cè)溫得出,埋深15m深度平面等溫線呈半個(gè)不規(guī)則橢圓形,長(zhǎng)軸大致呈北西向展布,這與該溫泉>70℃地?zé)崃黧w所處的北西向?qū)畼?gòu)造走向相一致。
銀湖灣溫泉點(diǎn)出露于銀湖灣墾區(qū)附近淺海灘涂中,地?zé)崃黧w主要賦存于燕山期花崗正長(zhǎng)巖類的斷裂破碎帶中,埋藏與出露主要受巖性及斷裂構(gòu)造控制,巖漿活動(dòng)引起的熱對(duì)流增溫層和斷裂活動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱能釋放、巖漿余熱或上地幔的氣成熱液是本地?zé)釁^(qū)的重要熱源。為對(duì)流型基巖構(gòu)造裂隙(帶狀)熱儲(chǔ)。
[1]廣東省地質(zhì)局.《區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告及說明書》(1:20萬江門幅).1962,1.
[2]廣東省地質(zhì)局.區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告(1:20萬江門幅).1984,1.
[3]張北京,趙子敬,等.廣東省江門市新會(huì)區(qū)銀湖灣地?zé)釁^(qū)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告.2015,3.
[4]李厚洪,呂勝青,等.廣東省江門市新會(huì)區(qū)古兜溫泉地?zé)豳Y源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告.2011,7.
[5]趙子敬.廣東省江門市新會(huì)區(qū)銀湖灣濕地公園溫泉水勘查工作總結(jié)報(bào)告.2014,10.
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A
1004-7344(2016)10-0188-02
2016-3-15