王存良 樊友麗 曹春山 王學(xué)勝

內(nèi)蒙古自治區(qū)第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查院 鄂爾多斯 017000

簡(jiǎn)論恩格貝地區(qū)地?zé)豳Y源的形成條件

王存良 樊友麗 曹春山 王學(xué)勝

內(nèi)蒙古自治區(qū)第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查院 鄂爾多斯 017000

恩格貝作為國(guó)家級(jí)地質(zhì)公園，國(guó)家4A級(jí)旅游景區(qū)，對(duì)其所在地區(qū)進(jìn)行地下水勘查與開(kāi)發(fā)意義重大。在研究恩格貝地區(qū)的地質(zhì)、構(gòu)造、物探等資料的基礎(chǔ)上，分析地?zé)崽锏男纬傻臒嵩?、蓋層、熱儲(chǔ)層和通道等地?zé)岬刭|(zhì)條件，為恩格貝開(kāi)發(fā)區(qū)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)積累了成功經(jīng)驗(yàn)。

恩格貝；地?zé)?/p>

恩格貝地處黃河南岸、庫(kù)布其沙漠中段，內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市達(dá)拉特旗烏蘭鄉(xiāng)境內(nèi)。恩格貝示范區(qū)已被列為國(guó)家生態(tài)建設(shè)示范區(qū)、國(guó)家4A級(jí)旅游景區(qū)、全國(guó)首批低碳國(guó)土實(shí)驗(yàn)區(qū)、全國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)旅游示范點(diǎn)、國(guó)家級(jí)地質(zhì)公園恩格貝園區(qū)和自治區(qū)文化產(chǎn)業(yè)示范基地。在該地區(qū)進(jìn)行地下熱水進(jìn)行勘查與開(kāi)發(fā)，將成為恩格貝示范區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)又一個(gè)新的亮點(diǎn)，對(duì)恩格貝示范區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展走向良性循環(huán)奠定基礎(chǔ)。

1.地層構(gòu)造

1.1 地層

1.1.1 太古界烏拉山群上部巖組（Arwl）

地?zé)徙@孔揭露其巖性為塊狀花崗片麻巖和長(zhǎng)石、角閃石片麻巖，片理清晰，在節(jié)理面上可見(jiàn)氧化鐵和方解石脈。地?zé)徙@孔揭露其頂面埋深1800～2000m，

1.1.2 白堊系下統(tǒng)（K1）：揭露頂面其埋深大于1500～1660m，厚度300～400m，巖性主要為棕紅色、黃褐色、青灰色泥質(zhì)砂巖與砂質(zhì)泥巖互層，泥質(zhì)含量偏高，透水性差。

1.1.3 新近系上新統(tǒng)（N2）

新近系頂面埋深546.9m，厚度949.7m，上部以淺黃色、黃白色、灰白色、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主，下部以淺黃色、灰白色細(xì)砂、中砂與淺黃色、黃褐色泥質(zhì)粉細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖互層，泥質(zhì)膠結(jié)，透水性較好。

1.1.4 第四系（Q）

中更新統(tǒng)（Qp2）：其頂面埋深152.3m，層厚394.6m，巖性主要為淺黃色、黃褐色細(xì)砂、中細(xì)砂、粉細(xì)砂，夾數(shù)層淺黃色、黃褐色泥質(zhì)粉砂、粉質(zhì)粘土、粘土。

上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)（Qp3+h）：主要為河湖相和河流相沉積物，厚度90～161.58m，巖性為沖積洪積相沉積物，巖性主要為沖洪積砂礫石夾粘性土層。在恩格貝地區(qū)施工地?zé)峋穸葹?52.3m，巖性主要為淺黃色、黃褐色粉細(xì)砂和黃褐色粘土。

1.2 構(gòu)造

恩格貝地區(qū)位于呼包凹陷西南邊緣區(qū)，存在以F1主斷裂為主的斷裂構(gòu)造帶，見(jiàn)圖1，現(xiàn)將斷裂構(gòu)造分述如下：

圖1 恩格貝地區(qū)構(gòu)造綱要圖

1.2.1 F1斷裂為昭君墳—建設(shè)溝斷裂，是蘭阿斷裂的一段，是區(qū)域性斷裂。該斷裂由昭君墳通過(guò)二道水泉到建設(shè)溝一線，該斷層為走向北東、傾向南東、傾角較陡（約70—80度）的正斷層，斷距約470m，推測(cè)為蘭阿大斷裂向西南的延伸部分。蘭阿斷裂以東為呼包坳陷，以西為包頭隆起和白彥花坳陷。

1.2.2 F2斷裂為張家圪卜—恩格貝斷裂，該斷裂為走向北西，傾向南西的正斷層，傾角約為55°，斷距約40～50m，該斷層線附近存在破碎帶和滑動(dòng)面。

1.2.3 F3斷裂、F4斷裂和F5斷裂為F1的次級(jí)斷裂，由可控源音頻大地電磁測(cè)深推斷而得，為走向北東的正斷層，其中F3斷裂和F4斷裂傾向南東，F(xiàn)5斷裂傾向北西，其東西兩側(cè)的延伸長(zhǎng)度及規(guī)模大小不詳。

1.2.4 F6斷裂為李銷(xiāo)坤兌斷裂，屬于呼包盆地與烏蘭格爾隆起分界線鄂爾多斯北緣斷裂的一部分，該斷裂以北為呼包盆地，以南為烏蘭格爾隆起。該斷裂以南地區(qū)即出露上新統(tǒng)和白堊系地層，以北10km左右的恩格貝N熱3地?zé)峋?，第四系厚度達(dá)到1500m左右。該斷裂走向近EW，傾向N，傾角約78°，斷層表現(xiàn)為一系列階梯狀正斷層，以垂直差異運(yùn)動(dòng)為主。

2.恩格貝地區(qū)地?zé)豳Y源的分析

恩格貝地區(qū)屬于沉積盆地型地?zé)崽?，而該地區(qū)主要斷裂構(gòu)造（F1）及其派生斷裂構(gòu)造，構(gòu)成了局部淺層地?zé)嵯虻孛嬗砍龅耐ǖ?；新近系上部地層由于含水層和隔水層交互沉積，構(gòu)成了該井主要的熱儲(chǔ)蓋層；而新近系下部地層、白堊系地層構(gòu)成了該井的熱儲(chǔ)層。根據(jù)以上分析認(rèn)為工作區(qū)內(nèi)具備地?zé)嵝纬傻臒帷⑸w、通、熱源四個(gè)基本條件。

2.1 熱儲(chǔ)層

工作區(qū)熱儲(chǔ)層為新近系下部地層和白堊系地層，其頂面埋深在1，200m～1，600m，其中共解釋新近系熱儲(chǔ)層累厚102～131.6m，巖性以細(xì)砂巖為主，其次為中砂巖和粉砂巖，泥質(zhì)含量較低，膠結(jié)差，松散，透水性好，其滲透率一般達(dá)到117.87-1038.3×10-3um2，熱儲(chǔ)層溫度為42.1～45.6℃，是該區(qū)主要熱儲(chǔ)層。

解譯的白堊系熱儲(chǔ)層厚度20.9～126m，巖性為主要為細(xì)砂巖，但膠結(jié)好，泥質(zhì)含量高，透水性差，滲透率為61.2-253.29×10-3um2，滲透性變化較大，說(shuō)明白堊系泥質(zhì)含量和膠結(jié)程度變化較大，但整體低于新近系熱儲(chǔ)層。溫度較高，達(dá)46～53.8℃，是本區(qū)的重要的熱儲(chǔ)層。

2.2 熱儲(chǔ)蓋層

熱儲(chǔ)蓋層起著隔熱保溫作用，能阻止地球內(nèi)部的熱能向地表傳導(dǎo)和散失。工作區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)蓋層主要為新近系厚層泥巖，分布于深度為550m～1，200m，連續(xù)分布，巖性為泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖，透水性差，厚度達(dá)400m～650m，有效阻隔了下部熱水與上部涼水，可以起到很好的保溫作用。N熱3地?zé)峋陆档貙由喜磕鄮r段550m～1，200m平均地溫梯度為1.48℃/100m，起到很好隔熱保溫作用，形成穩(wěn)定熱儲(chǔ)蓋層。同時(shí)第四系地層為粘土和粉細(xì)砂的互層，也有較好保溫性能。

2.3 通道

該區(qū)區(qū)域上曾經(jīng)過(guò)多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，昭君墳—建設(shè)溝斷裂（F1斷裂）穿過(guò)工作區(qū)，沿該斷裂有一系列的上升泉出現(xiàn)，泉水水溫一般12—15℃，最高可達(dá)16℃。這說(shuō)明F1斷裂提供了本區(qū)一定深度內(nèi)的熱水向上運(yùn)移的通道，但從大的區(qū)域來(lái)看，這種斷裂形成的通道，影響的范圍有很有限，一般僅局限于斷裂帶沿線的個(gè)別點(diǎn)有地?zé)岙惓３雎?；溝通的深度有限，僅局限在較淺的深度范圍內(nèi)，新近系熱儲(chǔ)層被厚達(dá)400m以上的泥巖較好的封存，因此該區(qū)的地?zé)崾桥璧匦偷牡責(zé)嵩鰷匦?，地?zé)嵬ㄟ^(guò)熱傳導(dǎo)賦存在熱儲(chǔ)蓋層以下地層中。

2.4 熱源

熱源主要包括熱源和水源兩部分。從井溫測(cè)量結(jié)果表來(lái)看，井底溫度54.7℃，全井地溫梯度為1.55℃/100m，其中0～550m平均地溫梯度僅為1.03℃/100m，隨著深度的增加，地?zé)嵩鰷芈室苍谠黾?，?860～2000.6m太古界片麻巖地層時(shí)平均地溫梯度達(dá)到2.27℃/100m，說(shuō)明地?zé)崽餆崮苡傻厍蛏畈繜崮軅鲗?dǎo)而來(lái)。工作區(qū)位于呼包盆地的西南邊緣，新近系中存在巨厚層的泥巖，上下補(bǔ)給比較困難，補(bǔ)給條件差，其地?zé)崴饕獮槌练e時(shí)封存的地下水。

2.5 熱水水質(zhì)

通過(guò)對(duì)熱礦泉水中鉀、鈉、鈣、鎂等53個(gè)熱礦泉水項(xiàng)目分析，水質(zhì)類型為Cl－Na型水，礦化度6.346-9.38g/l，為鍶型溫泉水，可用于洗浴、溫室、養(yǎng)殖等。

3.結(jié)論

恩格貝地區(qū)位于呼包凹陷的西南邊緣地區(qū)，屬于層狀分布的盆地型地?zé)?，熱?chǔ)層主要為新近系下部膠結(jié)差的細(xì)砂巖和白堊系泥質(zhì)含量偏高的砂巖，熱儲(chǔ)層以上為新近系上部沖湖積相的砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖地層，為巨厚層的隔水層，能起到很好的保溫效果，為熱儲(chǔ)蓋層。該區(qū)的地?zé)崾桥璧匦偷牡責(zé)嵩鰷匦?，地?zé)嵬ㄟ^(guò)熱傳導(dǎo)賦存在熱儲(chǔ)蓋層以下地層中。該地區(qū)熱水為鍶型溫泉水，可用于洗浴、溫室、養(yǎng)殖。