黔西南地區(qū)地?zé)醿咏Y(jié)構(gòu)特征 ——以望謨平洞地?zé)醿訛槔?/h1>

文章來源：地大熱能 發(fā)布作者： 發(fā)表時間：2024-08-06 15:29:24瀏覽次數(shù)：140

地?zé)豳Y源是未來的優(yōu)勢資源，也是一種可再生能源，具有儲量大、分布廣、清潔環(huán)保、用途廣泛、再生利用等特點(diǎn)，開發(fā)利用地?zé)豳Y源已經(jīng)成為全球能源轉(zhuǎn)型和減緩全球氣候變暖的有力手段 然而，地?zé)崮茉?/a>的開發(fā)利用不僅受到地?zé)?/a>資源的分布情況和地?zé)?/a>質(zhì)量的制約，還受到地?zé)醿?/a>結(jié)構(gòu)和導(dǎo)水構(gòu)造的影響，因此對地?zé)醿?/a>的詳細(xì)研究具有重要意義。貴州省黔西南地區(qū)是我國兩南部的重要地?zé)豳Y源分布區(qū)之一，其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造和地?zé)?/a>梯度特性為地?zé)崮茉?/a>的開發(fā)提供了有利條件，對于理解地熱儲層的形成、演化及其與地?zé)豳Y源開發(fā)之間的火系具有重要的研究價值。

 

1研究區(qū)域地質(zhì)背景

1.1研究區(qū)地理

研究區(qū)處于云貴高原向廣西丘陵過度的斜坡地帶，屬烏蒙山脈東南側(cè)邊緣巖溶化山原區(qū)，總體地勢北高南低；區(qū)內(nèi)地貌類型屬烏蒙山脈東南側(cè)邊緣巖溶化山原區(qū)。

1.2研究區(qū)氣象水文

研究區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，多年平均氣溫19℃，極端最低氣溫為零下4．8℃，極端最高氣溫41．8℃，無霜期339天，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨熱同季。境內(nèi)水系屬珠江水系一南北盤江區(qū)一北盤江流域，區(qū)內(nèi)最大的河流為望謨河，屬北盤江干流的一級支流。

1.3研究區(qū)地層

研究區(qū)地處揚(yáng)子陸塊與右江造山帶的結(jié)合地帶，沉積體系有淺水臺地碳酸鹽巖及深水盆地碳酸鹽巖一碎屑巖，其中二疊系及三疊系尚有臺緣生物碳酸鹽巖灘礁及臺緣斜坡相沉積，地表出露地層由老至新依次為泥盆系下中統(tǒng)火烘組、泥盆系上統(tǒng)融縣組、榴江組、石炭系威寧組、二疊系中統(tǒng)猴子關(guān)組、上統(tǒng)合山組、三疊系下中統(tǒng)羅樓組、三疊系中統(tǒng)新苑組第一段(許滿組第一段至第三段)、新苑組第二段(許滿組第四段)、新苑組第三段、三疊系中統(tǒng)邊陽組，以及第四系零星分布。

1.4研究區(qū)構(gòu)造

研究區(qū)構(gòu)造上位于處于江南復(fù)合造山帶右江裂谷一前陸盆地區(qū)望謨北西向褶皺帶與冊亨東西向緊閉褶皺變形區(qū)結(jié)合地帶，應(yīng)力較為集中，構(gòu)造復(fù)雜程度屬復(fù)雜區(qū)，構(gòu)造形跡以北西向、近南北向及北東向?yàn)橹鳎渲袥_斷層以北西向?yàn)橹?，次為近南北向，北東向主要以切割北西向逆沖推覆構(gòu)造帶的橫斷層形式出現(xiàn)，褶皺軸向主要為北西向和近南北向，倒轉(zhuǎn)褶皺大多與逆沖斷層伴生(圖1)。

 

1.5研究區(qū)地?zé)?/a>顯示

研究區(qū)內(nèi)處于國家級重點(diǎn)成礦區(qū)帶一右江成礦帶北部，是典型的“構(gòu)造熱液成礦”模式。另在研究區(qū)平洞斷層(F1)斷層帶附近出露一上升泉(s84)，水溫21．1℃，流量0．33 L·s～，水溫較研究區(qū)常溫地下水背景值高2℃左右。

2地熱儲層的巖性與地層特征

2.1

巖性特征

二疊系礁灰?guī)r至猴子關(guān)組是研究區(qū)內(nèi)主要熱儲含水層，厚度890．7 m，巖性為淺灰、灰白、灰色灰?guī)r。

2.2熱儲構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)熱儲構(gòu)造為上里地背斜，核部地表出露最老地層為二疊系中統(tǒng)猴子關(guān)組灰?guī)r，且研究區(qū)位于背斜傾伏端，地表出露三疊系中統(tǒng)新苑組、許滿組黏土巖、砂巖、粉砂巖，為良好的蓋層，熱儲含水層二疊系礁灰?guī)r至猴子關(guān)組灰?guī)r在普查區(qū)南部深埋地下，厚度大，導(dǎo)熱性較好，保溫蓋層新苑組至許滿組碎屑巖透水性、導(dǎo)熱性差，從而構(gòu)成了封閉完整的熱儲單元，該背斜具有較好的儲熱、蓄水條件。

2.3控?zé)?、?dǎo)水構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的望謨城西斷層(F3)走向?yàn)镹NE向，北東端交于尖廠至河貝斷層(F2)上，南西端 交于敢賴斷層(F4)斷層上，延伸長度約5 km，傾向Nw，傾角67°。左右，斷層兩盤見牽引構(gòu)造。據(jù)《貴州省望謨縣平洞鎮(zhèn)地?zé)崞詹閳蟾妗?a href="http://www.5w6hdqr7.cn/t/地?zé)徙@探.html" >地?zé)徙@探揭露顯示：望謨城西斷層(F3)埋深在1 566．7～1 578．0 m，斷層破碎帶寬約11 m，含水特征明顯，證實(shí)望謨城西斷層(F3)是研究區(qū)主要的控?zé)?、控水?gòu)造。

3地?zé)醿?/a>的地?zé)崽卣?/strong>

3.1地溫場特征

3.1.1地?zé)嵩鰷芈手?

地溫梯度，也稱地?zé)嵩鰷芈?，是指地球不受大氣溫度影響的地層溫度隨深度增加的增長率。通常用恒溫帶以下每增加百米所增加的地溫值來表示。依據(jù)研究區(qū)實(shí)施的ZKl號地?zé)峥碧?/a>孔地球物理測井

資料計算出地?zé)嵩鰷芈剩?o:p>

 

 

3.1.2地溫場垂向變化特征

據(jù)研究區(qū)內(nèi)ZKl號地?zé)峥碧?/a>孔地球物理測井和隨鉆泥漿溫度成果資料，按鉆孔揭露垂向地質(zhì)結(jié)構(gòu)中各地層分層深度與井溫、泥漿溫度數(shù)據(jù)編制了區(qū)內(nèi)地溫場的垂向變化特征。

從圖2可以看出，研究區(qū)內(nèi)垂向地溫場變化特征總體具有如下規(guī)律：

(1)井溫與井深呈正相關(guān)關(guān)系，隨著井深的增加其井溫亦增加；從隨鉆泥漿溫度曲線分析，溫度一深度曲線從大的趨勢可以看出，隨鉆泥漿溫度隨深度的增加而增加，泥漿溫度一深度曲線在保溫蓋層和熱儲層中表現(xiàn)不一，在蓋層中泥漿溫度升高較為平穩(wěn)，而在熱儲層中泥漿溫度出現(xiàn)較大波動，尤其是在鉆孑L揭穿保溫蓋層，以及揭露F3斷層帶上盤時，泥漿溫度均出現(xiàn)跳躍，說明在地?zé)峋?/a>的垂向溫度變化與熱儲結(jié)構(gòu)和導(dǎo)水構(gòu)造有明顯相關(guān)性。

(2)測井溫度受干擾因素小，認(rèn)為可代表該點(diǎn)地層溫度，從井底溫度一深度曲線上看出，地溫場在垂向上的變化規(guī)律基本上呈線性相關(guān)，越往深部線性相關(guān)性越好。

3.2地?zé)崃黧w水化學(xué)特征

通過對研究區(qū)zKl號地?zé)?a href="http://www.5w6hdqr7.cn/t/勘探.html" >勘探孔地?zé)崃黧w與淺層地下水水樣取樣檢測，應(yīng)用Piper圖解(圖3)分析 區(qū)內(nèi)地熱流體與淺層地下水水化學(xué)類型為HCO3-CA·Mg型，分析認(rèn)為其主要是受熱儲含水層(pjh、P2h)的碳酸鹽礦物所控制。

 

3.3地熱流體循環(huán)機(jī)制

研究區(qū)處于國家級重點(diǎn)成礦區(qū)帶一一右江成礦帶北部，是典型的“構(gòu)造熱液成礦”模式。其微細(xì)浸染型(卡林型)金礦點(diǎn)大多分布北西向、北東向斷層帶附近，為低溫熱液礦床。區(qū)內(nèi)大氣降水沿北西側(cè)上里地背斜核部碳酸鹽巖分布區(qū)斷裂、構(gòu)造裂隙，由北西向南東進(jìn)行深循環(huán)，地下水向深部下滲賦存于第五儲集單元熱儲層礁灰?guī)r至猴子關(guān)組灰?guī)r中，區(qū)內(nèi)發(fā)育的區(qū)域性大斷裂一一望謨城西斷層將上地幔熱流溝通向上導(dǎo)熱，同時地下水不斷吸收沿深大斷裂從地殼深部向上傳輸?shù)?a href="http://www.5w6hdqr7.cn/t/熱流.html" >熱流，被加溫增熱的地?zé)崃黧w剛上涌，因體積膨脹(密度變小)而產(chǎn)生浮力向上運(yùn)動，上部的低溫流體因密度大在重力作用下向下運(yùn)動，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)地?zé)崴?/a>深循環(huán)系統(tǒng)。據(jù)研究區(qū)內(nèi)實(shí)施的地?zé)?a href="http://www.5w6hdqr7.cn/t/勘探.html" >勘探孔證實(shí)，研究區(qū)內(nèi)熱儲層為第五儲集單元二疊系礁灰?guī)r至猴子關(guān)組灰?guī)r。研究區(qū)內(nèi)地下熱水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件，總體上遵循“深循環(huán)”水文地質(zhì)條件，地?zé)峥碧?/a>孔揭露地下熱水的熱儲含水層二疊系礁灰?guī)r至猴子關(guān)組灰?guī)r，在區(qū)域上(上里地背斜核部)均有大面積“暴露”，為地下熱水補(bǔ)給提供了良好條件(圖4)。

4結(jié)論

地?zé)崃黧w是寶貴的液態(tài)礦產(chǎn)資源，在下一步開發(fā)利用過程中應(yīng)有計劃有限制地開采，避免開采量 過大造成水位下降過快，以致縮短熱水井使用壽命，同時地?zé)豳Y源應(yīng)綜合進(jìn)行梯級開發(fā)利用。區(qū)內(nèi)地?zé)崃黧w是地下水經(jīng)漫長的溶濾且不斷循環(huán)，同時與圍巖相互作用形成，地?zé)崃黧w類型屬褶皺隆起斷裂對流型，這與前人提出的“褶皺隆起斷裂對流型”模型相符。

深部熱源沿望謨城西斷層向上傳導(dǎo)，同時地下水不斷吸收沿深大斷裂從地殼深部向上傳輸?shù)臒崃?，被加溫增熱的地?zé)崃黧w上涌，因體積 膨脹(密度變小)而產(chǎn)生浮力向上運(yùn)動，上部的低溫流體因密度大在重力作用下向下運(yùn)動，構(gòu)成了區(qū)內(nèi) 地?zé)崴?/a>深循環(huán)系統(tǒng)，主要富集于望謨城西斷層破碎帶與熱儲層二疊系礁灰?guī)r至猴子關(guān)組灰?guī)r組合部位。地?zé)崃黧w的增溫主要受控于地溫梯度，而平洞地?zé)醿?/a>的平均地溫梯度值為2．34℃·100 m。這一發(fā)現(xiàn)有助于理解和預(yù)測地?zé)崃黧w的運(yùn)動規(guī)律和地?zé)豳Y源的分布特性，為地?zé)崮?/a>源的合理開發(fā)和高效利用提供了重要的理論依據(jù)。