杨细乐

(广东省有色金属地质局九四〇队，广东 清远 511520)

0 引 言

波罗镇沿砂村水库之下有温泉出露，为该温泉得以开发利用，笔者结合野外调查工作从地质、水文等特征入手，综合物探勘查成果阐述了该区从地表到地下深处地质特征，对该区热储模型进行分析，提出该区温泉热储模型为对流型地热系统。

1 矿区地质及水文特征

1.1 地质特征

1)地层：区域地层出露有泥盆系、石炭系及第四系，调查区周边主要为石炭系灰岩。调查区内出露的地层主要岩性是石炭系下统石磴子组：细晶灰岩、大理岩夹少量白云岩；石炭系下统测水：组石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩；第四系：洪积物。

2)构造：调查区位于牛婆洞倒转向斜西翼，靠近核部位置。牛婆洞倒转向斜起轴线由NE-N渐转为SEE，呈弧形。部由C2+3组成，两翼依次为C1、D2、D3组成，北段岩层倾角25°～50°，中段倾角变缓，为30°～4°，南段为50°～70°。调查区周边断裂为两组，分别为NWW向和NNE向，NWW向断裂横切牛婆洞向斜，倾向NE，正断层，有平移性质，沿断裂带有大量断层角砾岩分布。溶岩区沿断层发育有暗河、溶洞、串珠状洼地及漏斗、溶岩大泉等。NNE向断裂倾向NW，倾角较陡，其走向与牛婆洞向斜走向一致，沿断层有砾岩分布及石英脉侵入。

3)岩浆岩：区域内出露岩浆岩主要为燕山期岩浆旋回第三期黑云母花岗岩：分布面积较大，岩性主要为中粗粒黑云母花岗岩。调查区内岩浆岩均以脉状产出，主要有花岗岩脉、闪长岩脉、辉长岩脉。花岗岩脉呈北北东向产出，倾向不清，三段出露长度共约1 km；闪长岩脉出露于调查区南部，呈北西西向产出，延长约2 km，倾向不清。辉长岩脉在调查区内出露有数条，分布于调查区西部及南部，与闪长岩脉近平行，呈北西西向产出，延长约2 km。

1.2 水文特征

1)地下水补给：调查区地处亚热带季风气候，雨量充沛，为地下水的补给提供了有利条件，加上汇水条件良好，岩溶发育，有利于地下水的储存和汇集。松散岩类孔隙水主要沟溪地表水和大气降雨的入渗补给。岩溶水主要接受大气降雨、松散岩类孔隙水入渗补给。层状岩类裂隙水一般接受大气降雨的渗入补给及松散岩类孔隙水的渗透补给。

2)地下水径流、排泄：调查区北部、南部、西部和东部四面环山，地势高，沟谷切割密度、沟谷坡降比、地形起伏均较大，地下水径流条件较好，其径流途径短，排泄区接近于补给区。岩溶水径流由盆地边缘向中部集中径流最终以北东向南西径流，调查区岩溶水一般以暗河、泉的形式排泄，部分消耗于地面蒸发。在地形开阔平缓位置，地下水类型主要为松散层孔隙水，由山区北面、南面、西面汇聚的岩溶水由丘陵边缘进入中部与松散层孔隙水和岩溶水汇集后向东部径流。

3)调查区地下水类型：调查区内地下水按赋存介质的不同可划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水(岩溶水)、基岩裂隙水等3大类型：①松散岩类孔隙水：调查区内主要分布于西南部，松散岩类孔隙水主要赋存于粉质粘土中，多为潜水，局部为微承压水，孔隙水与下伏岩溶水存在间接的水力联系；②碳酸盐岩类裂隙溶洞水(岩溶水)：岩溶水在调查区分布较广，可分为裸露型和覆盖型岩溶水两类。裸露型岩溶水分布于区内的岩溶峰林，富水性贫乏-丰富，为区内主要含水岩组，其呈条带状及不规则断块状展布。覆盖型岩溶水隐伏于第四系之下或隐伏于断陷盆地中，第四系盖层厚度较薄，属浅覆盖型岩溶水，水量丰富。地下迳流模数3.36～15.1 L/(s·Km2)，其水质化学类型为HCO3—Ca型，矿化度247～252 mg/L，总硬度257～263 mg/L，pH值7.37～7.90 mg/L。岩溶水与孔隙水存在间接的水力联系，当浅部岩溶开启，上覆土层塌落形成土洞通道时，则彼此间的水力联系较密切；③基岩裂隙水：该类型地下水分布于东部，含水岩组为石炭系测水组石英砂岩、粉砂岩等风化裂隙含水带。

2 物探特征

调查区布设3条可控源音频大地电磁测量(CSAMT)探勘探线，分别为01、02、03线，共129点，点距离40 m，线方向80°，长1.7 km，线距200。其中02线经过温泉出露点。CSAMT显示深部地质构造以北西向为主，最主要构造是近南北向的F1和北西向的F6。F6深部延伸较大，倾向NE，推测深部的高低阻分界面为花岗岩与围岩地层形成的接触带，与接触带相关的F6为控热构造。F6上盘电阻率较低，具有较好的温泉前景。F1和F6断裂构造带倾向相反，且在低阻区域相交，同时F1浅部附近水文地质发现水温异常，推测该区域存在控温构造和导水通道，具有较好的导热容水空间。

3条剖面电性结构整体相似，电阻率异常特征以波罗河为界整体呈现左边高、右边低的分界形态，推测花岗岩脉侵入局限在测线的南西方向，高低阻分界线，为花岗岩与围岩地层形成的接触带，F6沿着该接触带延伸，接触带形成的F6断裂构造带形态基本一致。剖面中间位置(地表F1、F6处)，电阻率曲线密集、陡峭，电性差异明显，分别推测存在向北东和南西倾斜的断裂构造，与地表断裂构造位置相吻合。西段对应石磴子组灰岩带，宏观上表现为中低阻特征，但深部电阻率整体偏高，标高-600～-1 000 m的高阻体连为一体，推测为隐伏花岗岩体。标高-100 m至地表，灰岩和侵入的岩脉形成不同倾向的断裂构造带，延伸相对较小。东段对应石磴子组灰岩带和测水组的砂岩、页岩，电阻率表现为中低阻特征，整体电阻率由浅入深均没有规模化的较高电阻率电性体存在，岩脉未倾入该区域。

根据物探剖面的电阻率形态特征，由南向北，规模化高阻体的埋深由浅变深，形态规模越来越小，推测花岗岩脉向北侵入，能量逐渐减弱，倾向南西。与地下热水连通相关的断裂构造带F1和F6由南向北，F6断裂带位于波罗河西侧，F1断裂带位于波罗河东侧，两条断裂构造带整体走向北西向。其中F6断裂带倾向北东，倾角较缓，延伸较大，位于花岗岩和围岩的接触带，是该区域主要的控热导热构造。F1断裂带倾向南西，倾角较陡，延伸较小，是该区域次级控热导热断裂构造。在这2条控热导热结构的断裂相交处，有较好的寻找温泉的前景。

3 热储模型分析

地热能来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自及深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地表。根据地质、水文、物探等综合判断调查区温泉是能量传递方式以热对流为主的地热资源，属于对流型地热系统。调查区地热资源为地下水的深处循环把热量从地下深处带至近地表。F1断裂该断层走向近南北，约355°～10°，倾向西，倾角约70°～85°，其长度大于20 km，为调查区较大的断裂，为调查区内的次级控热构造。该断裂规模大，为一挤压的平移半韧性断裂，其活动可产生较多能量并累积，同时该断裂可以联通F6断裂，F6断裂延伸至地下深部，让地热沿该断裂以水及气的形式沿着该断裂上升至近地表，由地下水的深循环形成热流。地下岩溶管道的发育，调查区各次级断裂也可为地下水提供补给，形成地下热水资源。

4 结 语

根据物探高深度的探测，解译结果显示，调查区地下近1 000 m可能存在隐伏岩体，岩体的存在及地表岩浆岩的出露，推测调查区热储热源为深部岩浆余热和花岗岩体放射性元素衰变产生热量，地表大气降水通过地表风化或断裂构造裂隙破碎带渗透补给通道形成地下水迳流和水热循环交替传递，构成相对独立的热能储存、运移、转化的对流型地热系统。岩浆岩等带来热能，于地下不易散去，储存于地下加热地下流体，形成温泉。