广东省惠州地区地下热水形成及分布规

广东省惠州地区地下热水形成及分布规

文字大小: [大] [中] [小]  发表时间：2012-01-16 00:38  作者:admin

摘要 惠州地区降水丰富，地表水补充充分，岩浆岩的分布、地质构造特征以及地下热矿水的形成及赋存相关的热源、水源、通道、储热层、保温盖层均显示区内存在隐伏的储热构造及丰富的地下热水资源。 　　关键词 地下热水；形成条件；布规律 　　中图分类号TU46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0027-02 　　地下水在一定地质条件下，因受地球内部热能影响而形成温度不同的地下热水。地下热水被广泛地用于工业、农业、医疗、发电、采暖、旅游业等。由于在开发利用地下热水方面的优秀成果，2011年3月，惠州市龙门县作为全国仅有的5个地区之一、广东省唯一的一个县被国土资源部授予首批“中国温泉之乡”殊荣。本文将结合地质背景分析惠州地区地下热水形成的条件及分布规律。 　　1 区域地质背景 　　惠州地区属于新华南准地台中的二级东南沿海断褶带，紫惠拗断束西南段，粤中拗褶带的部分，浙闽粤沿海拱断束。 　　1.1 地层 　　惠州地区出露地层，与广东省范围内其他地区比较，是相对复杂。按自新到老层序，基本岩性组合概述如下： 　　第三系：丹霞群（Edn）；白垩系：上统南雄群（K2dh）；侏罗系：中上统高基坪群（J2 3gj），下统金鸡组（J1j，金鸡组）；石炭系：中～上壶天群（C2 3ht），下统大塘阶梓门桥段（C1dz）、测水段（C1dc）、石磴子组（段，C1ds，），下统岩关阶孟公坳组（C1ym）；泥盆系：上统的帽子峰组（D3t，也称锡矿山组D3x）、天子岭组（D3t，也称佘天桥组D3s），中~下统东岗岭组（D2d，也称为棋子桥组D2q）、桂头群（D1 2gt）；奥陶系：中～上统龙头寨组（O2 3lt），下统奥陶（O1）；寒武系：八群组（∈bc）。 　　1.2 构造 　　惠州地区的构造形迹分为纬向构造体系、新华夏系构造体系（含华夏系构造成分）。 　　1.3 岩浆岩 　　1.3.1 侵入岩 　　以大型花岗岩岩基为主，如罗浮山岩体、佛冈岩体，次为花岗闪长岩或闪长花岗岩，另外局部发育大量不成规模的基性岩脉，岩体出露面积约占30%。 　　花岗岩主要是燕山三期的花岗岩体，其次是燕山四期及补充期的花岗岩体 　　燕山三期的岩体多为中~粗粒黑云母花岗岩，结晶分异差，边缘相带不甚发育甚至无边缘相带，显示其为深层浸入产物。而燕山四期岩体，物质组合相对较复杂，有黑云母花岗岩、白云母花岗岩、二长花岗岩等，有的可见明显的边缘相带，显示其为侵入深度相对较小。 　　1.3.2 喷出岩 　　在惠州地区莲花山断裂带基本上分布大规模规模的喷出岩。 　　2 惠州地区地下热水成矿特征 　　2.1 惠州地区热矿水基本特点 　　1）主要以水（即热矿水）的形式表现，水热活动不强烈。热矿水的水温多在25℃~90℃，属国家标准的低温地热资源； 　　2）泉华普遍不发育，较多见为钙华（方解石），次为硅华（蛋白石）、硫华（自然硫）、盐华、黄铁矿、沸石（含水硅铝酸盐）等； 　　3）热岩蚀变、热岩溶蚀较弱； 　　4）热储类型有下面3类，并以裂隙型为主。 　　（1）岩溶型：少见，多集中在莲花山深断裂带西南端深圳、汤湖断裂上、花都断褶带、广州—从化断裂南段及顺德断陷、三水断陷等地； 　　（2）孔隙型：为数不多； 　　（3）裂隙型：广东境内较常见，分布在岩浆岩、碎屑岩区及岩体与地层接触带附近。泉温及流量变化不大，地下热水受断裂控制明显。热储盖层薄或不好； 　　5）地下热水以低矿化度（<1 000mg/L），HCO3-Na型和中偏碱性（pH7~pH8.5）为主； 　　6）泉区的热传递方式是以水作热对流，所以热泉中心的地温梯度变化不明显。 　　2.2 惠州地区热矿水分布特点 　　区内温、热泉虽然出露在从震旦纪至第四纪各地层中，但与地层时代无关，只是与岩性有关，如少数与灰岩岩溶有关外，大多是与砂质岩孔隙及变质岩、花岗岩等的岩石裂隙有关。温、热泉多沿断裂带及燕山期花岗岩体边缘和中生代火山盆地内外缘分布。温、热泉与断裂构造关系最密切，与火成岩及断裂构造的关系如下： 　　1）热矿水分布与火成岩的关系 　　火成岩主要是酸性与中酸性岩类，岩浆侵入体及火山盆地都是受构造控制的，因此热矿水与火成岩的关系，也是热矿水分布受构造控制的一种表现。 　　出露在岩体（含火山盆地）内及其内、处接触带和岩体与围岩呈断层接触的部位的温、热泉其特点如下： 　　（1）热矿水多集中在复式岩体内，如中部的象头山岩体； 　　（2）既有出露在岩体与围岩呈断层接触部分的，也有出露在侵入岩岩体内或火山喷发盆地、火山沉积盆地内外； 　　（3）时代较新的燕山三、四期的岩体，热矿水的数量也多，泉温也高； 　　（4）在地热田区常发育有各类岩脉，岩脉越育，热矿水的温度也越高，流量也越大； 　　（5）与火山岩有关的温、热泉多分布在火山喷发盆地或火山喷发沉积盆地的外缘。从盆地中心向外，泉呈同心环状分布，泉温也呈同心环状的低温—中低温—低温的有规律的变化。地下热水与火山活动残留在深部的余热有关。 　　2）热矿水分布与构造的关系 　　温、热泉点通常不在区域控热构造上，而多出露在次级构造的复合部位。地下热水的排泄通道，应该是低序次、低等级的构造。 　　3）热矿水的水化学类型的分布特点 　　惠州地区热矿水有四种水化学类型，以重碳酸盐为主，次为氯化钠、硫酸盐、碳酸水。它们的分布与受构造控制的地层岩性及岩体和地下热水所处的地理位置有关。 　　2.3 热矿水形成与赋存条件 　　热矿水的形成及赋存与热源和水源、通道、储热层、保温盖层四大要素有关。 　　1）地下热水的热来源 　　近代—现代火山及近代岩浆的侵入活动等与岩浆有关的热源是地热资源最理想、最重要的热源。 　　2）地下热水的水来源 　　地下热水主要是在地下不同深处被加热的大气降水，极个别的还有来自岩浆蒸汽及热卤水等。 　　3）必须有良好的通道 　　区域性深、大断裂及其交接复合部位是良好的控热构造。这些断裂断距大、切割深，不少至今仍在活动，常连通深处的强大的地下热源。 　　4）良好的储热层及保温盖层 　　地下热水沿通道上升到地壳浅部时，必须有一个良好的储存空间。 　　储热层上方必须有一个良好的不透水层，成为起隔档作用的保温盖层，保护储热层，使之处在一个封闭的环境中，而不会受到破坏，热量不会散失。 　　2.4 地下热水出露标志 　　1）地下热水特征标志：（1）地下热水在逸出地表时，必然要形成以单个或多个泉眼形式出露的温泉或热泉；（2）部分产于花岗岩中的地下热水其放射性氡等的含量较高；（3）热岩蚀变、热岩溶蚀一般出现在储热层及地下热水运移的通道中，前者还会出现在泉眼周围的岩石中； 　　2）地下热水与复式花岗岩岩体的关系密切，尤其是时代新的岩体，其内的温、热泉的数量也较多。地下热水与频繁火山活动区亦有关系。火山喷发及喷发～沉积盆地的时代越新则地热活动越明显，还出现围绕盆地从中心向外，泉水温度呈有规律的变化； 　　3）构造标志。结合广东的情况，有利部位概括起来，就是三级构造的控制了地下热水的分布及出露； 　　4）遥感影像标志。热红外航片及卫片可发现与地热有关的定性与定量的彩色或色调异常。当区域线性影像旁有环形影像，其内有呈放射状的多方向组线性交汇时，往往有利于地下热水的出现； 　　5）物探标志。储热层与正常岩石间存在电性差异，如地下热水的低电阻率及因储热层岩石颗粒吸附负离子而产生自然电位异常和存在水热蚀变带、水热矿化，而可能产生激电异常。利用这些电性差异来相互区分。 　　3 结论 　　1）惠州地区和广东省其他地下热水分布地区一样有充沛的大地降水，沟谷众多，孕育出很多水系，为地热提供良好的地表水补给，东江水系是其代表；2）该区断裂构造发育。有控热的区域构造和良好的导热构造引导深部热源以热传导方式上升或大气降水沿通道渗入深部经加热，热对流而上升；3）有良好的深切地貌单元，有利于地下热水的排泄；4）有良好的半封闭的聚水盆地，有利于地表水及地下热水的聚集；5）燕山期岩体出露很多，岩浆活动带来了很多热源；6）惠州地区出露的地层比较齐全，龙门盆地有很多岩溶地层，岩溶发育的灰岩起到了起隔档作用的保温盖层，保护储热层，使之处在一个封闭的环境中，而不会受到破坏，热量不会散失，是良好的储热层及保温盖层。 　　根据以上基本事实，经初步分析研究认为区内存在隐伏的储热构造及丰富的地下热水资源。 　　参考文献 　　[1]王大纯，张人权，史毅虹，等.水文地质学基础[M].地质出版社，2006. 　　[2]中华人民共和国地质矿产部DZ40-85.中华人民共和国地质矿产部部标准-地热资源评价方法，1985. 　　[3]国家技术监督局GB11615-89.中华人民共和国国家标准—地热资源地质勘查规范，1989. 　　[4]朱长生.广东省断裂构造对地下热水的控制作用[J].水文地质工程地质，1982，6. 　　[5]钟建强，詹文欢，古森昌，等.珠江三角洲地热田远景的构造环境分析[J].大地构造与成矿学，1996，2. 　　[6]广东省地质矿产局.广东省区域地质志[M].地质出版社，1988.(责任编辑：王编)