贵州省黔东南州镇远断裂地热资源赋存特征与热储分析

姚哈达;赵振远;杜江

【摘 要】本文通过对镇远断裂及其次级断裂区域出露地热水资源地热地质条件的分析,认为镇远断裂及其次级断裂构造控制了区域内地热水资源的形成和富集,为带状热储,为该区域下一步地热水找矿提供了一定的基础依据。 【期刊名称】《资源信息与工程》 【年(卷),期】2018(033)001 【总页数】2页(P-90)

【关键词】黔东南;镇远断裂;热储分析;地热异常 【作 者】姚哈达;赵振远;杜江

【作者单位】贵州有色地质工程勘察公司,贵州贵阳550000;贵州有色地质工程勘察公司,贵州贵阳550000;贵州有色地质工程勘察公司,贵州贵阳550000; 【正文语种】中 文 【中图分类】P314

镇远断裂位于贵州省黔东南州北西部，是一条东西向展布的挽近期活动断层，沿途穿过黄平县、施秉县、镇远县、岑巩县4个县镇，沿镇远断裂及其次级断裂分布有3处天然温泉、1处人工地热井。这些在地表的天然或人工揭露的地热异常充分显示了镇远断裂及其次级断裂对区内地热水资源的控制作用。笔者以贵州省黔东南州北西部地热资源整装勘查成果为基础，通过对区内镇远断裂勘查区的地热资源赋

存特征及热储分析，揭示了区内东西向挽近期镇远断裂及其伴生的次级断裂的组合控制了地热水的分布，旨在为当地提供地热水找矿依据。 1 镇远断裂的地质构造特征

勘查区次级构造单元上属黔北台隆遵义断拱的贵阳复杂构造变形区，勘查区位于该次级构造东段，主要以北北东向构造为主，平行于扬子准地台与华南褶皱带分界线发育，主要褶皱为龙田背斜、重安江向斜、背斜等，区内镇远-施秉一带，有两条平行延伸的东西向断层，北面为蕉溪断层，南面为镇远断层，两侧伴生若干次级同向断层，亦全称为镇远东西向断裂带。其控热断裂主要为镇远断裂及其次级挽近期活动断裂，包括镇远断裂、大坪枢纽断裂、翁宰断裂、上五旗断裂。 1.1 镇远断裂

东西向断裂，由西向东经施秉、镇远、河口、玉屏等地，河口以西走向约90°，河口以东走向60°，断层面倾向南或南东，倾角多在60°以上，沿线常形成直谷和陡崖，破碎带较发育，常有角砾岩和擦痕面，在次级断裂上有匏瓜温泉出露，断层储热、导热比较好，热储单元条件较好。 1.2 大坪枢纽断裂

谢家湾以北为正断层，上盘为震旦系至志留系；下盘

为青白口系清水江组至上寒武统，断距多在1 400 m左右。谢家湾以南为逆断层，上盘为中寒武统至下奥陶统大湾组；下盘为上寒武统至志留系。沿断裂带岩石破碎，有角砾岩，时见硅化及擦痕，地形上常形成断崖及断鞍，新构造活动明显。 1.3 翁宰断裂

上盘为上寒武统，下奥陶统及下第三系；下盘为上寒武统和下奥陶统。下第三系下伏地层表现为逆断层，断距达300 m，沿线破碎带和角砾岩比较发育。下伏第三系盖在破碎带上，本身又被切断而表现为正断层，可见它在喜马拉雅期复活。 1.4 上五旗断裂

总体走向北东，断层延伸长度70 km，断层面倾向北西，倾角一般为50°～60°，上盘为寒武统清虚洞组至高台组，下盘为中上寒武统娄山关组至下奥陶统大冶组，地层缺失，具破碎带，并具角砾岩和硅化，第三系被该断层切断。在凯里附近沿该断层有湾水温泉产出，具有较好的热储条件。 2 镇远断裂的地热异常特征

温泉的形成是现代断裂活动导热的反映，区内地热水天然露头点(温泉)共有3处，人工揭露地热井1处(表1)，温度23.5～46 ℃，属低温热水。镇远县匏瓜温泉出露于东西向镇远断裂次级断裂与龙田背斜轴部的结合部位，凯里市湾水温泉出露于镇远断裂次级北北东向上五旗断裂附近，岑巩县盐井温泉出露于镇远断裂次级断裂北东向乌洞坪断裂附近，岑巩盐井村地热井位于镇远断裂次级断裂岑巩断裂附近。说明区内的东西向断裂、北北东向断裂在近代的构造活动中比较活跃。

表1 镇远断裂勘查区地热异常统计表地热异常点名称地理位置水温/℃流量/(L·s-1)所处构造部位匏瓜温泉镇远县涌溪乡匏瓜村23．522．66与镇远断裂相交的次生断裂带上、龙田背斜近轴部湾水温泉凯里市湾水镇2620重安江向斜、与镇远断裂相交的次生断裂带上(马头岩断裂)盐井温泉岑巩县盐井村282．5镇远断裂相交的次级断裂乌洞坪断裂上盐井村地热井岑巩盐井村466998镇远断裂次级断裂岑巩断裂

3 镇远断裂的地球物理特征

为研究镇远断裂的地质结构特征，通过地面地热地质调查，在勘查区镇远一带布置实施了3条可控源音频大地电磁测深(CSAMT)物探剖面(图1)，由3-3′测线地质物探剖面可见：在整条剖面上共发现2个明显的低阻异常带。

第1个低阻带出现在135～165/3段，推测该低阻带主要为寒武系和震旦系含水岩体引起，且两侧有高阻体分布，推测为镇远断裂 (F1、F1+1)带，有热源分布。根据低阻带形态推测F1向北倾斜，倾角85°，下延深度2 700 m；F1+1向南倾

斜，倾角80°，下延深度2 200 m。

第2个低阻带出现在177～199/3段，推测该低阻带主要由寒武系及震旦系含水岩体引起，且两侧有高阻体分布，推测为蕉溪(翁哨)断裂(F2)带，有热源分布。根据低阻带形态推测F2向北倾斜，倾角87°，下延深度2 500 m。 图1 镇远断裂勘查区物探工作布置图

1—断层编号；2—断层；3—地质界限；4—地层代号；5—物探剖面线；6—RaA射线曲线、地温测量测点号 4 镇远断裂带状热储特征 4.1 带状热储特征

区内热储主要为带状热储，主要受挽近期活动构造带的影响。镇远断裂具有切割深度大、断距破碎带宽的特点，沟通了地幔热传导的热源，大气降水沿断裂带向地下深部入渗的过程中与来自地幔的热源混合温度升高，并在与围岩的相互作用中溶滤、溶解了岩石和气体中的化学组分而成为地热流体。深部流体因受热增温体积膨胀(密度变小)产生浮升力而向上运动，同时上部的低温流体因密度大在重力作用下向下运动，由此构成地下热水循环。 4.2 镇远断裂带地下热水赋存规律

(1)深大挽近期活动断裂对地热水的形成富集具有一定的控制作用。通过对区内地热异常点的研究分析，挽近期活动的深大断裂是控制地热异常的重要因素，深大断裂具有穿切性强、连续性好的特点，镇远断裂切割了先期构造且具有多期复活的特点，是区内主要的导热、导水构造。

(2)深大挽近期活动断裂的次级断裂对地形水的形成和富集具有一定的控制作用，由于挽近期活动断裂的次级断裂可沟通挽近期活动断裂的热能，因此勘查区内的镇远断裂的次级断裂对地热水的形成具有富集作用。

沿区域性断裂构造的延伸方向上，断裂破碎带及褶皱构造裂隙带广泛接受大气降水

及地表水的补给，补给的地下水沿构造裂隙及破碎带、溶蚀裂隙向下运移，当地下水运移过程中，被周围的围岩不断的加热，水温不断的升高，并在运移深循环过程中经长时期的水岩化学作用，溶滤了岩体及周围岩石中的铝硅酸盐矿物等微量元素，接触到区域性断裂之后，受区域断裂的热传导性、继承性，升温速率变大，并与各个方向汇流过来的地下水混合，形成地热水，在热动力及地压力的作用下，地热水沿构造破碎带上升，在某些地方形成天然的地热异常点。 (3)背斜构造区有利于地热水的富集。

从构造的形态与地热场的关系来看，由于岩层的导热率具有各向异性，平行层理的导热率一般大于垂直层理方向的导热率，当岩层发生褶皱倾角增大时，侧向热导率的影响增强，致使热流向隆起部位偏移，因此背斜构造有良好的蓄水功能。 5 结论

(1)镇远断裂勘查区控热断裂主要为镇远断裂及其次级挽近期活动断裂；(2)区内地热异常点共4处，其中天然温泉点3处，人工揭露地热井1处；(3)区内热储主要为带状热储，镇远断裂切割深度大、断距破碎带宽，沟通了地幔热传导的热源，大气降水沿断裂带向地下深部入渗的过程中与来自地幔的热源混合温度升高，深部流体因受热增温体积膨胀(密度变小)产生浮升力而向上运动，同时上部的低温流体因密度大在重力作用下向下运动，由此构成地下热水循环。 参考文献：

[1] 田小林. 石阡断裂地热水赋存特征及开发利用[J]. 四川地质学报，2016(4)：623-626.

[2] 张成忠. 贵州省黔东南州北西部地热水资源及成矿条件[J]. 中国锰业，2016(5)：44-47.

[3] 赵振远，高福兴，杜 江. 贵州省黔东南州北西部地热资源地球化学及地温场特征[J]. 世界有色金属，2017(5)：86-87.

[4] 张 杨，尚小刚，李胜涛，等. 青海玉树结古地区玉树断裂带的地热地质意义[J]. 水文地质工程地质，2012(6)：131-138.