龙门格陂地质条件及地热成因探讨
时间：2020-12-02 10:01:40 来源：达达文档网 本文已影响 人 
张艳红
[摘要]介绍了龙门格陂地热区的地形地貌、气象水文、地层、构造等地质条件，根据地热形成需具备的条件，从水源、热源、储层、盖层四个方面探讨了该地热的成因。最后给出了地热区的边界条件。
[关键词]格陂 地热 构造 成因 边界条件
[中图分类号] P314 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-57-2
1引言
地热区位于龙门县永汉镇市内的北东侧。位于龙门县城南西237°方向，平距约32.5km，属永汉镇管辖，地理坐标：东经113o58′15"～113o59′00"，北纬23o34′00"～23o35′00"，面积2.36km2。发现的地热资源较为丰富，查明该区构造特征及对地热成因的探讨，有助于更好地开发地热、实现低碳经济、发展旅游业等。
2地质条件
2.1地形地貌
地热区处于四面高、中间低的山间盆地之中，盆地中部稍微凸起；
总的地形为北东高、南西低，最高标高为115m，最低标高22.4m，相对高差92.6m，地热开发区标高28.4m。
2.2气象水文
地热去地处亚热带季风区气候，气候温暖，阳光充足，年平均日照时数位1800～2250h，年平均气温20.7℃，最高气温38.5℃，最低气温2℃，1～2月份偶有霜冻，雨量充沛，年平均降雨量为2402.8mm；
年平均蒸发量为1447.1mm。
地热区地表水体较发育，主要有永汉河呈“Y”字形展布于地热区，由北东流向南西，流经地热区约15km，出境后汇入增江河。地热区除永汉河外，还有很多大小不等纵横交错的人工水渠和星罗棋布的池塘，据统计大小池塘有60多口，总面积约9500m2，平均水深1～1.2m。
它们的水源补给主要靠大气降水，次要为地下水补给，其水位、流量变化受季节性影响变化大。
2.3地层
地热区区域地质构造位置是位于北东向恩平-新丰断裂与东西向佛岗-丰良断裂交汇处，南西侧、龙门坳陷西部，地热区周围地层有泥盆系中统桂头组组（D2g）、泥盆系上统帽子峰组（D3m）和石炭系下统侧水组（Cdc）组成北东走向的永汉盆地。地热区中西部为燕山四期细中粒黑云母花岗岩，为南昆山花岗岩体与泥盆系地层相接触。
2.3.1泥盆系中统桂头组（D2g）
此层位于地热区东侧，主要走向北北东，倾向北西，倾角45°～60°。岩性为石英砂岩、页岩、砂质页岩夹砂岩，底部为砂砾岩。
2.3.2泥盆系上统帽子峰组（D3m）
此层分布于地热区中部，主要走向为北北东，倾向为南西、倾角40°。主要岩性为石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩夹泥灰岩。
2.3.3石炭系下统侧水组（Cdc）
此层分布于地热区中部、北部和南部，其走向主要为北北东向、倾向北西、倾角40°～60°。岩性为泥质粉砂岩、页岩与石英砂岩互层，夹钙质页岩、砂砾岩及灰岩透镜体，下部夹炭质页岩。
2.3.4第四系（Qh）
此层分布于地热区中部，为冲洪积层，由粘土、砂及砾石组成，厚度2.5～10m不等。
2.4构造
矿区内断裂构造主要发育北西向断裂（F1、F3）、北东向断裂（F2），主要分布于东南部。
F1断裂破碎带：位于测区东南部，长大于300m以上（南及北部未控制），总体走向355°.根据高密度电法联剖平剖图及断面图特征，经综合分析，推断F2断裂破碎带的走向大致北西355°，倾向东，倾角较陡，约75°-85°。属挤压破碎带。
F2断裂破碎带：位于测区东南部，长大于300m以上（北东及南西未控制），总体走向北东50°.根据高密度电法联剖平剖图及断面图特征，经综合分析，推断F1断裂破碎带的走向为北东50°，倾向北西，倾角较陡，约80°左右。属挤压破碎带。
F3断裂构造带：位于测区东部，长大于300m以上（北西及南东未控制），总体走向335°.根据高密度电法联剖平剖图及断面图特征，经综合分析，推断F3断裂破碎带的走向北西355°，倾向南东，倾角较陡，约70°-80°左右。属硅化挤压破碎带，断层两侧为石英砂岩。属压性断裂。
3地热成因探讨
本区属于传导型的大地热流机制形成的以中、低温热水型为主的地热资源区。地热流体形成及赋存具备的条件是水源、热源、储层和盖层四个条件，从这四个方面探讨地热成因。
3.1水源
该地热水水化学类型为HCO3―Na·Ca，富含偏硅酸及F、S等元素。矿化度一般小于0.1g/L，pH值7.85，总硬度31.89mg/L。温度为65℃，属于低温热水，水较透明，有硫磺味，主要适用于医疗、沐浴、温室等。
通过室内资料分析及野外地质调查，本地热区水量大，据ZK6号孔抽水试验q=1.08 l/（s·m），降深5.44m，流量为5.875 l/s（507.62m3/d），水量那么大，其补给来源不可能来源下部的蒸汽冷却或初生水。因此地热区的热水主要靠大气降水和地表水补给，测区雨量充沛，地形低洼，河沟发育，断层裂隙发育有利于地下水补给。
3.2热源
热源有多种推测如：活动断层的摩擦热、放射性物质脱变产生的热能，岩浆岩根部传导热，增温热等。根据本地热田的情况，上述的热能在本区都存在，但主导热能的应是岩浆岩体根部传导的热并在地壳中浅部。具体的就是南昆山花岗岩体，它出露于测区的北西部，隐伏于地热区的下部，通过深大断裂F1的切割接触热源并通过地表地下水深循环带到地壳浅部储热层形成中低温的地热区。根据ZK6号孔井试取水样的化学分析结果，采用地球化学温标计算方法中的钾、钠地热温标进行计算，按地温梯度推算，地热储的热源深度为5～6km处，也是大气降水和地表水渗入循环回升地表的深度。
3.3储层
本地热区的热储特征属带状热储，严格受F1断裂带控制，其走向为北东30°，倾向北300°，倾角30～60°，长1875m，宽500m，平均厚度350 m，属压性断层。由砂岩、粉砂岩的角砾岩、糜棱岩、断层泥组成，裂隙发育，大部分无充填胶结，为地热流体导热、运移、储存创造了良好的空间。储热带（F1）的上、下盘分别为上泥盆系帽子峰组（D3m）
石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩夹泥灰岩。下盘为中泥盆系桂头组（D2g） 石英砂岩、粉砂岩夹绢云母页岩，底部为砂砾岩。它们裂隙不发育，岩体完整性较好，透水性差，富水性弱为相对的隔水层，也是储热很好的隔热保温层。
3.4盖层
本地热区盖层厚度变化较大，原因与其储热类型有关，它主要受控于断裂带储热层先形成盖层，所以地热区覆盖厚度变化大且薄，经钻井揭露，其厚底一般为35～50m，其岩性为第四系粉质粘土和胶结较好的砂砾石粘土层组成。正因为盖层较薄，所以地热区位置与深循环地热水回升位置较一致。
4地热区边界条件
根据测区的1：10000水文地质填图、钻探温泉出露点等资料，人为本地热区主要受F1断裂构造控制呈带状分布的地热气。地热区两侧高，中间低，呈狭长谷地，最高标高115m，最低标高22m，相对高差92.6 m，谷地周边为地热区边界，面积约0.9375km2。地热区边界明显，而且较简单。
