何建華，張應文

(貴州省地礦局一○二地質(zhì)大隊，貴州遵義563003)

遵義北郊新構造對地熱資源的控制作用

何建華*，張應文

(貴州省地礦局一○二地質(zhì)大隊，貴州遵義563003)

遵義北郊具有豐富的地熱資源，根據(jù)調(diào)查和地熱勘探井資源，該地熱地熱資源為層狀兼有帶狀熱儲組合特征，而新構造活動斷裂，規(guī)模大、切割深、地應力分布集中、斷裂旁側巖石較破碎、孔隙率較高，從而成為地下水富集的區(qū)域和深部地熱流體集中運移和富集的地帶。

新構造；地熱；遵義；北郊

1 概述

貴州遵義北郊有豐富的地熱資源，目前在該區(qū)域已經(jīng)有4口地熱開采井，主要揭露第一儲集單元震旦系燈影組白云巖儲熱層，然而對于該區(qū)域地熱資源的成因鎮(zhèn)是距離市中心6km，川黔鐵路、210國道、遵綏公路、遵崇公路穿越全鎮(zhèn)，為遵義市的門戶和窗口，為黔北交通樞紐和物資集散地，其優(yōu)美秀麗的自然生態(tài)景觀、豐富的地熱溫泉資源、獨特的區(qū)位交通優(yōu)勢，為培育休閑度假中心提供了必要的條件。近年來，該鎮(zhèn)充分利用地域優(yōu)勢和特色農(nóng)業(yè)，大力發(fā)展鄉(xiāng)村旅游，取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

該鎮(zhèn)是全國農(nóng)業(yè)旅游示范點，在該區(qū)域開發(fā)地熱資源能進一步帶動旅游業(yè)的發(fā)展。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

遵義北郊地勢北高、南低，高坪河由北向南經(jīng)過。區(qū)內(nèi)最高點為北部閔家院子旁側山頭，標高1074m，最低處為東部高坪河河床，標高860m，相對高差214m。高坪河河床淺切，河谷平緩，為當?shù)厍治g基準面。

遵義北郊董公寺以北大面積岀露寒武系婁山關群白云巖，形成峰叢谷地，峰叢基巖裸露，谷地平緩，第四系覆蓋；以南地段主要為奧陶系湄潭組（O1m）、十字鋪組（O2s），巖性分別為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖以及泥灰?guī)r，巖溶不發(fā)育，地表形成以侵蝕作用為主的丘陵和溝谷。大致以斑竹林—大廟溝—大林一線為界，南部大面積岀露地層為二疊系中統(tǒng)棲霞、茅口組，巖性為石灰?guī)r，巖溶發(fā)育，形成溶丘谷地地貌。

2.2 地層巖性

遵義市北郊地質(zhì)構造體系系漫長地質(zhì)歷程構造變動的產(chǎn)物，缺失板溪群[1]，震旦系僅在松林一帶有出露，古生代缺失泥盆、石炭系，志留系未見中上統(tǒng)，中生代缺白堊系、上侏羅系及部分中侏羅系，新生代地層零星發(fā)育；

區(qū)內(nèi)出露地層由新至老為第四系（Q）、二疊系中、下統(tǒng)，寒武系中上統(tǒng)。見表1。

2.3 地層構造

遵義北郊所在大地構造單元為上揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱，區(qū)域構造為揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱之畢節(jié)北東向變形區(qū)的過渡地帶，其構造格架由一系列較寬緩的背斜和緊密的向斜組成，區(qū)域上主要構造有松林—巖孔背斜、遵義復向斜、楓香斷裂束等。區(qū)內(nèi)褶皺均為燕山期所形成，而斷裂則多期活動。

2.3.1 構造

松林—巖孔背斜:為一寬緩的褶曲，軸線總體北東，長約200km，寬數(shù)十里。由于受四川盆地構造地塊影響和東部南北向構造制約，在北東、南西向的應力作用下，使得背斜軸呈“S”型彎曲，在遵義西北郊向南凸起。核部岀露地層為震旦系及下寒武統(tǒng)地層，楓香走滑斷裂縱貫背斜核部，破壞了北背斜的完整性。受其影響，背斜軸不連續(xù)。背斜南東翼巖層傾角較陡，一般為25°～35°，北西翼稍緩，地層傾角為10°～35°。

遵義向斜:為一緊密的復式向斜，向斜軸向北北東，從西向東依次由鴨溪向斜、核桃窩背斜、南白向斜組成。各褶曲均呈緊密狀，總體上巖層傾角較陡。向斜核部岀露地層為侏羅系，翼部分別由三疊系和二疊系地層組成。巖層傾角30°～50°。

表1 遵義北郊地層簡表

2.3.2 斷層

在桐梓背斜和遵義向斜所在范圍內(nèi)，從南向北主要的斷裂構造為楓香斷裂（含北東延伸的排軍斷裂）和正安-桐梓斷裂。

2.4 大地構造背景

區(qū)域內(nèi)主要有北東向新華夏系構造、華夏系構造和近南北向構造。南北向構造起始于奧陶紀，志留世有較大發(fā)展，早二疊世基本完成，可能在龍華運動中形成現(xiàn)在的隱伏構造形態(tài)。華夏系構造主要發(fā)起于東吳運動，龍華運動中進一步發(fā)展，在四川運動后發(fā)展后形成了現(xiàn)在狀況，不過，四川運動后仍然有活動跡象；新華夏系構造，可能發(fā)生形成于四川運動，之后繼續(xù)發(fā)展，形成了早第三紀地層及波及下第三系的北東向斷層。

華夏系及新華夏系，波及了除新生代之外的全部地層。第三系不整合關系覆蓋于古生代及中生代不同地層之上，構造對其影響輕微。這種現(xiàn)象說明，區(qū)域上自古生代以來，最激烈的構造變動發(fā)生在古新世與始新世之間的四川運動。

2.5 新構造運動

區(qū)內(nèi)新構造運動具繼承性有新生性，繼承了中生代以來形在的構造格局，活動斷裂基本上是前期斷裂的活化，早期斷裂對新構造具有明顯的控制作用；同時也形成一些新的構造形跡，如在晚第三系、第四系地層中發(fā)育有斷層，大量溫泉的形成等等[2]。

貴州省內(nèi)挽近期活動斷裂發(fā)育，斷裂帶長度一般20～500km，斷距數(shù)十到數(shù)千米不等。具規(guī)模大、切割深、地應力分布集中、斷裂旁側巖石較破碎、空隙率較高的特點，常成為地下水富集的區(qū)域和深部地熱流體集中運移和富集的地帶[3]。

根據(jù)貴州省構造體系，楓香斷裂和桐梓斷裂均屬于挽近期活動斷裂，其特征為延伸長、切割深、斷距大，沿斷裂帶均不同程度的都有溫泉等地熱異常顯示的特點?，F(xiàn)有的沿斷裂帶施工的鉆孔均不同程度的揭露地熱水，只是鉆孔深度不同揭露的地熱水溫度存在差異。這些斷裂成為區(qū)內(nèi)地殼中含水巖層溝通了地下深部熱流體的通道，并成為地熱水資源富集和集中運移的地段(圖1)。

遵義北郊內(nèi)共查明4條斷層，其詳細描述如下[4]：

F1正斷層：地表調(diào)查傾向300°，傾角不詳，地層斷距約300m，長度為1290m。北西盤(上盤)出露的地層為奧陶系中統(tǒng)寶塔組，南東盤(下盤)出露的地層有奧陶系下統(tǒng)湄潭組、中統(tǒng)十字鋪組、寶塔組等，斷層表現(xiàn)為北西盤的寶塔組與南東盤的各組地層直接接觸，為經(jīng)向構造體系。

F2正斷層：地表調(diào)查傾向為330°，傾角55°，調(diào)查區(qū)出露長度為2304m,北東端延出調(diào)查區(qū)。南西段被F1斷層錯斷，位移約170m，北西盤(上盤)出露的地層為二疊系中統(tǒng)棲霞組石灰?guī)r，地層傾向南東，傾角8°～10°。南東盤(下盤)出露的地層為奧陶系下統(tǒng)湄潭組，地層傾向南東，傾角20°左右。斷層表現(xiàn)為棲霞組灰?guī)r與湄潭組砂泥巖直接接觸，地層斷距為約180m。為新華夏體系，新構造時期繼續(xù)活動。

圖1 遵義北郊地熱地質(zhì)略圖

據(jù)物探資料，該斷層6線以東傾向南南東，傾角60°左右，6線以西傾向北北西，傾角60°左右。本隊技術人員初步研究認為，該斷層傾向總體為北北西方向，傾角70°左右。

F3左行平移正斷層：位于調(diào)查區(qū)東部，地表調(diào)查傾向290°，傾角65°，調(diào)查區(qū)出露長度為1958m,北東端被F2斷層錯斷后延出調(diào)查區(qū)，兩盤出露的地層依次為湄潭組、牯牛潭組、十字鋪組、寶塔組、澗草溝組、五峰組、梁山組、棲霞組、茅口組，斷層表現(xiàn)為西盤下降并向北平移，東盤上升并向南平移，總體地層斷距約70m，平移距離約580m。屬經(jīng)向構造體系。

該斷層物探資料淺部與地表調(diào)查一致。

F4正斷層：地表調(diào)查傾向北西，傾角65°，調(diào)查區(qū)出露長度為約4200m，北東端延出調(diào)查區(qū)，北西盤(上盤)出露的地層主要有棲霞組、梁山組、五峰組、澗草溝組、寶塔組、十字鋪組等，南東盤出露的地層有湄潭組、牯牛潭組、十字鋪組、寶塔組、澗草溝組、五峰組、梁山組、棲霞組等。斷層表現(xiàn)為北西盤棲霞組灰?guī)r與湄潭組、牯牛潭組、十字鋪組、寶塔組、澗草溝組、五峰組等地層接觸。地層斷距50～350m不等，總體是南西段地層斷距較小，北東段地層斷距較大。為新華夏體系，新構造時期繼續(xù)活動。

據(jù)物探資料，該斷層傾向北北西，傾角65°～70°，深部變緩。

F2與F4屬于北東向走滑斷裂束構造體系，近挽期活動繼承了其構造格局，仍有發(fā)展趨勢。F1、F3則屬于經(jīng)向構造體系，至今無活動形跡。

3 實例分析（1）ZK3號地熱井[5]。該機井于2100m揭露熱儲震旦系燈影組，2240m揭穿F2斷層，鉆進至2475m進入板溪群，在此過程中，沖洗液被大量稀失，顯示出強富水現(xiàn)象。后經(jīng)物探測井，該段巖石破碎，孔隙率大，富水特征明顯。

（2）ZK2號地熱井[6]。發(fā)育于探礦權區(qū)外圍南部的斷裂亦具有切割較深的特點，該斷裂傾向與上述斷裂一致，向地下深部延伸至勘查區(qū)中，對區(qū)內(nèi)地熱水的賦存和運移起著重要的控制作用，約2470m鉆探F4斷裂時，沖洗液稀失，出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，顯示富水特征。

（3）ZK1號地熱井[4]。該機井于2230m左右揭露南北向斷裂F3，在鉆探過程中未發(fā)現(xiàn)沖洗液及泥位的變化，經(jīng)物探測井，該段無明顯富水特征，說明該斷裂帶對地下熱水未起導熱、富集作用。

該機井經(jīng)降壓試驗，其單位涌水量遠小于ZK2與ZK3號地熱井。

4 結論

（1）新構造具有繼承性，斷裂影響帶上巖石較破碎，孔隙率較高；常成為地熱水資源富集和運移的地段；

（2）遵義北郊地熱資源是以帶狀為主，受深斷裂控制的深循環(huán)型地下熱水，由于燈影組及婁山關組有一定富水性，一定程度上顯示層狀特征；

（3）新構造特別是近挽期構造對遵義北郊地熱資源起著明顯的控制作用，對以后遵義北郊地熱資源勘查起著一定指導作用。

[1]中國人民解放軍建字九三二部隊.1∶20萬水文地質(zhì)調(diào)查報告(遵義幅)[R].1977.

[2]韓至鈞，金占省.貴州省水文地質(zhì)志[M].地震出版社，1996：224-240.

[3]王明章，王詩揚.挽近期活動斷裂帶的地下水微動態(tài)特征及其研究意義[J].貴州地質(zhì)，2013（4）.

[4]貴州省地礦局一0二地質(zhì)大隊.貴州省遵義市匯川區(qū)董公寺地熱資源勘查報告[R].2014.

[5]北京星辰地質(zhì)勘查有限責任公司.貴州省遵義市匯川區(qū)董公寺鎮(zhèn)水井灣地熱水勘查報告[R].2013.

[6]重慶開源地質(zhì)勘探有限公司.貴州省遵義市匯川區(qū)后山溝地熱水勘查地質(zhì)報告[R].2009.

P314.1

A

1004-5716(2015)08-0118-04

2014-09-01

何建華（1968-），男（漢族），貴州桐梓人，高級工程師，現(xiàn)從事水工環(huán)地質(zhì)工作。