辛堂，曹小龙，姚博，马步英

（西藏自治区地质矿产勘查开发局第五地质大队，格尔木 816099）

1 地质背景

研究区位于贵阳市龙洞堡有色七总队基地及周边范围,大地构造位置属于构造复杂变形区谷脚褶曲带永乐向斜北西翼西南扬起端与相邻的乌当短轴背斜过渡地带，为南北向构造与北东向构造的交汇部位，见图1。区域内主要为近北东向褶皱构造及近东西向黄泥哨断层（F18）、南北向打鱼寨断层F17和叶家庄断层（F5）构造[1]。区域出露地层有寒武系娄山关群、奥陶系、志留系中～上统、泥盆系、石炭系下～中统、二叠系、三叠系、白堊系，第四系有零星分布。

2 地热地质特征

2.1 地热地质条件

2.1.1 水文地质特征

图1 构造纲要图Fig.1 Sketch map of tectonic

研究区鱼梁河为地下水的排泄基面。从《1:20万贵阳幅区域水文地质普查报告》中资料分析，中上寒武统娄山关群～下奥陶统的桐梓、红花园组地层零星分布于乌当附近，出露面积约3km2[2]。岩性以白云岩为主，厚度约620m，水量贫乏～中等，为HCO3-Ca型水。地处龙洞堡片区的有色七总队基地位于永乐向斜的西北翼，含水岩组为三叠系石灰岩，富水等级为水量中等的碳酸盐岩岩溶水区，地下水有自东南翼向北西翼运动现象。据1:5万贵阳市水文地质调查报告，研究枯季地下径流模数6.56～7.36L/s·km2，钻孔单位涌水量0.25L/s·m。所调查的基地周边泉点上升泉和下降泉均有分布见表1。

表1 研究区周边泉点统计表Tab.1 Statistical table of the surrounding Springs in the research area

2.1.2 区域地热异常特征

表2 地热异常区温泉情况一览表Tab.2 Summary of Hot Springs in Geothermal Abnormal Areas

表3 地热异常区地热钻孔情况一览表Tab.3 Summary of geothermal boreholes in geothermal anomaly areas

图2 区域水文地质图Fig.2 Hydrogeological maps of the region

据对新添寨-东风镇地热异常区调查，北到新天寨小河口、茶店、高田寨，南至花溪水坝、甘庄、下坝，研究区内及周边已施工地热钻孔3个，外围共发现有温泉2个，所见温泉点多属裂隙下降泉，中温承压热水与低温浅层地下水混合流出地表见表2、表3。

2.1.3 研究区热储构造及导热分析

研究区位于贵阳复杂变形区与黔南台陷的交界部位，即北东向构造带与南北向构造带的交汇部位[3]。根据区域地质构造、水文地质条件和近年来的地热开发资料成果分析，永乐向斜、乌当断层、近南北向的压扭性断层为区内主要热储构造。

沿乌当大断层有地热异常显示，断层附近地表温泉出露点及施工的地热井均发现地热水，说明松桃—碧痕营走滑断裂束（新添地区乌当大断层）是区域性的导热构造。受东西向应力的挤压，贵阳向斜与永乐向斜之间产生了一系列近南北向的压扭性断裂（F16、F17、F5）为研究区的地热赋存提供了有利条件。其中北端与乌当大断层相交的叶家庄断层（F5）被高视断层错断后在东侧出现向南延伸在有色七总队基地西侧通过与黄泥哨断层（F18）交汇，该断层成为研究区有利的导热构造见图2。

研究区内近南北向的叶家庄断层（F5）附近成功实施的地热井（保利1#、天邑温泉地热井、正业岩土勘察设计有限公司试验基地试验基地地热井及多彩贵州城地热井）可以证明这条F5断层是主要的导热含水构造。

热矿水的循环是一个区域的循环系统，热矿水的补、迳、排也是在区域范围内形成完成的。大气降水在区域上沿断裂带等向地下深部下渗变热，在地质构造控制下热流作深层的循环，并沿渗流通道向地壳薄弱地带运移[4]。

2.2 热储结构特征

根据已施工钻孔所揭露地层情况及对区域及区内地层结构分析，认为研究区有三个储热层见表4。

表4 地热异常区热水储、盖层特征表Tab.4 Characteristics of Hot Water Storage and Cover Layer in Geothermal Abnormal Area

第一储集单元：晚震旦世灯影组碳酸盐岩为其储热层厚241m～410m，寒武系牛蹄塘组-金顶山组碎屑岩为其保温盖层厚800m，保温层保存完好，储热层含水性好，息烽温泉即产出于该储集层，区内本储集层埋深3000m以上，开采难度大。

第二储集单元：由中上寒武统娄山关群至下奥陶统红花园组组成储热层，奥陶系湄潭组-泥盆系蟒山群碎屑岩组成保温盖层。保温盖层以湄潭组碎屑岩为直接盖层，下志留统高寨田群、泥盆系蟒山群为间接盖层，总厚度900m左右，盖层保存完好，厚度大，保温效果好。

第三储集单元：分布于乌当断层北盘，由上二叠统龙潭组碎屑岩为保温盖层厚307m，保温条件较好。摆佐组至茅口组碳酸盐岩组成储热层厚426m，含水性较好，但热储层埋藏浅，温度低，开发价值不大。

综上所述，第二储集单元储热层含水性好，根据永乐向斜及相邻乌当背斜中施工地热井揭露的断层带在该段均出现大量涌水。因此，研究区内地热水的赋存与第二热储层和断裂带关系十分密切。

2.3 地热资源类型

由于研究区内构造裂隙发育，沿断层破碎带呈带状零星分布规模较小的碎裂浅变质岩，如经过水口寺附近的图云关断层、贵阳市森林公园附近的经典天成住宅小区处的叶家庄断层（F5）带内均分布有角砾岩和断层泥。由碎裂浅变质作用所产生的浅变质岩的物理性质一方面主要受应力的性质和强度控制，另一方面也受沿碎裂带循环的水溶液、摩擦热和作用时间的影响。由此，认为研究区地热类型为浅变质岩区构造裂隙型。

3 地热资源评述

3.1 地热增温率

根据贵州省地热增温率等值线图见图3，贵阳地区增温一般为2.0～2.5℃/100m，研究区位于贵阳地区北东，结合天邑温泉、冶金设计院试验基地地热井及多彩贵州城等地热勘探井资料，研究区地热增温率为2.1℃/100m。

图3 贵州省地热增温率等值线图Fig.3 Isograph of geothermal temperature increase rate in Guizhou Province

3.2 热储温度与深度

研究区地热目的层为第二储集单元层，热储层为寒武系娄山关群、下奥陶统红花园组（O1h）和桐梓组（O1）t，是地热异常区内目前最具开发条件及开发价值的地热含水单元，也是区内勘查工作的目的地层单元。采用增温率公式计算本区热储温度，常温点计算深度为30m，当地平均气温为15℃，勘查热储温度计算如下：

t=(h-30)×1.8/100m+14℃

t：热储温度（℃）

h：热储埋深（m）

通过计算，第二热储层热储温度为73.8℃。

3.3 热储层水量预测

第二热储层寒武系娄山关群白云岩，依据该层出露泉流量，结合区域钻探孔揭露涌水量和地区经验，第二热储层下奥陶统红花园组（O1h）～寒武系娄山关群钻探孔涌水量预测为400～600m3/d，水温55℃～58℃。

3.4 地热水资源开发对环境影响

在地热水资源开发的过程中，只要开采量控制在允许开采量范围以内，就不会造成地热水的水位持续下降，因此只要控制好开采量和加强地表地质灾害监测工作，开发地热水资源不会使研究区及周边地区的地质环境造成明显影响。

地热水资源开发利用可以大量节约燃煤、节约能源，减少煤矿开采量和能源消耗量，减少能源消耗过程中对大气环境的污染，从而更加有效的保护自然生态环境。

4 结论

通过对龙洞堡片区边已施工地热井及地热异常特征与研究区地质特征对比分析，认为近南北向的压扭性断裂（F16、F17、F5断层）为研究区和周边地热赋存提供了有利条件。其中北端与乌当大断层相交的叶家庄断层（F5）被高视断层错断后在东侧出现向南延伸在有色七总队基地西侧通过与黄泥哨断层（F18）交汇，该断层成为研究区有利的导热含水构造。

通过分析热储结构特征，研究区地热类型为浅变质岩区构造裂隙型，地热水的赋存与第二热储层和断裂带关系十分密切[5]。第二储热层含水性好，盖层保存完好，厚度大，保温效果好；该层是地热异常区内目前最具开发条件及开发价值的地热含水单元，也是研究区内勘查工作的目的层。

结合贵阳地区地热增温率和龙洞堡片区地热勘探井资料，第二热储层下奥陶统红花园组（O1h）～寒武系娄山关群钻探孔涌水量预测为400～600m3/d，水温55℃～58℃。

综上所述，研究区处于地质构造有利的组合部位，具有良好的热储结构；结合地热地质条件及当地社会经济发展对地热资源需求程度，对于寻找中低温地热田具有一定的指导作用[6]。

[1]薛勇.贵州毕节机场岩溶塌陷成因分析及稳定性评价[D].成都:成都理工大学,2009.

[2]李艳桃,肖加飞,付绍洪，等.贵州主要铝土矿矿集区成矿特征对比研究[J].地质找矿论丛,2014,45(4):489-494.

[3]李术江,陶晓风,邓关川，等.西藏三兴铅锌矿地质特征及找矿标志研究[J].四川有色金属,2016.

[4]涂明江.遵义市湄潭县黄家坝储热特征分析[J].建筑工程技术与设计,2015,(22):1712-1712.

[5]田粟.威海地区构造型地热田成因机制研究[D].济南:济南大学,2012.

[6]王明章,王尚彦.贵州省地热资源开发问题及对策建议[J].贵州地质,2007,(1):9-16.