邱向榮，袁仁茂

1.廣東省地質(zhì)技術(shù)工程咨詢公司，廣東 廣州 510080;2.中國(guó)地震局地震與火山災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029

1 前言

構(gòu)造分析方法是地質(zhì)研究中的基礎(chǔ)方法之一[1-6]，也是地?zé)嵯到y(tǒng)研究中的重要基礎(chǔ)工作[7-9]，在研究地?zé)嵯到y(tǒng)所處的大地構(gòu)造環(huán)境、地?zé)崃黧w賦存的裂隙系統(tǒng)和熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特征等方面具有重要的作用，可為地?zé)岬牡厍蛭锢?、水文地球化學(xué)研究和地?zé)峋ㄎ惶峁┲笇?dǎo)性的幫助。

在地?zé)岬目辈楹烷_發(fā)過程中，構(gòu)造分析方法的應(yīng)用可加深對(duì)研究區(qū)構(gòu)造特征的認(rèn)識(shí)，提高勘探成效。然而，構(gòu)造分析需要比較典型的構(gòu)造剖面或者露頭等，這在北方的大部分地區(qū)可能比較容易找到，但在南方地區(qū)由于雨水充足，植被茂密且覆蓋土層比較厚，要獲得理想的地質(zhì)露頭來(lái)開展構(gòu)造分析很不容易，特別是當(dāng)調(diào)查研究區(qū)面積不太大時(shí)，就更加困難。因此，通過鉆孔巖芯來(lái)揭示斷層就成為了這些地區(qū)開展構(gòu)造分析的重要方法之一。

論文作者在南方地區(qū)多年地?zé)峥辈檠芯康幕A(chǔ)之上，總結(jié)了一套基于鉆孔巖芯的構(gòu)造分析方法，通過鉆孔所揭露的構(gòu)造巖特征，結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造旋回等相關(guān)區(qū)域地質(zhì)背景資料進(jìn)行綜合分析，并結(jié)合實(shí)例研究來(lái)展示構(gòu)造分析方法在地?zé)豳Y源的潛力及其區(qū)位方面的指示意義。

2 地?zé)豳Y源鉆孔巖芯構(gòu)造分析法

東南沿海的構(gòu)造格局在中生代奠定，新生代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則是在這種構(gòu)造格局基礎(chǔ)上的疊加，并沒有改變格局的整體特征[10-11]，但是晚中生代以來(lái)的構(gòu)造構(gòu)造演化及動(dòng)力學(xué)背景卻與地?zé)岬男纬删哂忻芮械年P(guān)系，因此，地?zé)豳Y源的構(gòu)造分析主要是開展中生代—新生代以來(lái)的構(gòu)造演化分析。特別是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)地?zé)嵯到y(tǒng)的形成具有決定意義。

2.1 地?zé)豳Y源構(gòu)造分析法步驟

斷裂是地?zé)嵯到y(tǒng)形成的必要條件[8-10]，因此地?zé)豳Y源研究往往是從尋找斷裂帶并確定其規(guī)模開始。前期的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料以及相關(guān)的地球物理勘探成果可以幫助確定斷裂的大體位置、幾何學(xué)特征及走向等，這為后續(xù)的地?zé)豳Y源分析研究提供了重要的基礎(chǔ)依據(jù)。地?zé)豳Y源的構(gòu)造分析方法是以揭露構(gòu)造特征的鉆孔巖芯為基礎(chǔ)的，而鉆孔則是地?zé)嵴{(diào)查和勘探過程中的常規(guī)手段之一，巖芯材料相對(duì)容易獲取，一定程度上顯示了鉆孔巖芯構(gòu)造分析法的可行性。以下為在實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)的巖芯構(gòu)造分析法具體步驟：

(1)鑒定構(gòu)造巖的巖性、對(duì)應(yīng)的力學(xué)性質(zhì)，并判斷其形成條件、形成環(huán)境等，同時(shí)觀察圍巖特征。厘清構(gòu)造巖特征是進(jìn)行構(gòu)造分析最基礎(chǔ)也最重要的工作。

(2)確定斷裂帶的主要活動(dòng)期次。一次斷裂活動(dòng)可以形成一次對(duì)應(yīng)的構(gòu)造巖，因此可以根據(jù)構(gòu)造巖類別區(qū)分出主要活動(dòng)期次。在厘定構(gòu)造巖特征的時(shí)候通常首先區(qū)分構(gòu)造巖是否固結(jié)，固結(jié)的構(gòu)造巖可進(jìn)一步劃分是韌性剪變形巖石還是脆性變形，顯然韌性變形巖石的形成最早，固結(jié)的脆性變形巖石次之，未固結(jié)的構(gòu)造巖形成時(shí)期最晚。實(shí)踐中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)固結(jié)的構(gòu)造巖是構(gòu)成斷裂帶的主體部分，其劃分先后形成的關(guān)系可以根據(jù)構(gòu)造變形的復(fù)合、疊加的方式加以甄別。

(3)判斷對(duì)應(yīng)期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。在確定構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的期次之后，根據(jù)每一期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的構(gòu)造巖判斷斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：壓性還是張性特征；對(duì)于韌性變形巖石而言，由于是固態(tài)流變結(jié)果，“升降開合旋”等任何運(yùn)動(dòng)方式都可以形成，只能判斷其剪切方向，具體運(yùn)動(dòng)學(xué)特征難以確定，但這對(duì)地?zé)峥辈橛绊懖淮?，因?yàn)樗疅嵯到y(tǒng)形成和賦存于脆性變形域中的裂隙系統(tǒng)中，韌性變形巖石代表的是斷裂帶早期深部的運(yùn)動(dòng)特征，于水熱系統(tǒng)形成沒有必然關(guān)系，關(guān)注的重點(diǎn)是后期疊加的脆性變形特征。

(4)分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)并與區(qū)域構(gòu)造階段配套，確定斷層的動(dòng)力學(xué)特征。地?zé)豳Y源研究中對(duì)斷裂分析是為了查明水熱系統(tǒng)賴以形成和賦存的導(dǎo)水裂隙系統(tǒng)，重點(diǎn)以地殼淺部的脆性變形巖巖體為主，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)可以通過以下規(guī)律來(lái)判斷：壓性運(yùn)動(dòng)最大主壓應(yīng)力方向與斷裂走向垂直或小角度相交，張性活動(dòng)最大主壓應(yīng)力平行斷裂走向或與之小角度相交。分析斷層動(dòng)力學(xué)特征要考慮區(qū)域構(gòu)造旋回，因此掌握工作區(qū)所處的大地構(gòu)造階段十分重要，同時(shí)需要地層學(xué)或者區(qū)域性構(gòu)造加以佐證。就廣東地區(qū)而言，地層學(xué)證據(jù)以中—新生代盆地沉積物最佳，如論文后面實(shí)例中所展示的新生代龍歸斷陷盆地便是所研究斷層動(dòng)力學(xué)特征的一個(gè)有力證據(jù)。需要密切關(guān)注中生代晚期和新生代沉積層中的褶皺變形，區(qū)域性褶皺軸向往往代表垂直于褶皺形成的最大主壓應(yīng)力。根據(jù)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的轉(zhuǎn)換并以區(qū)域性沉積層或區(qū)域性褶皺相互印證，可較好的確定研究區(qū)域大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的階段，從而獲得斷裂帶不同期次的活動(dòng)時(shí)期和力源機(jī)制。

2.2 基于巖芯構(gòu)造分析方法的地?zé)豳Y源潛力評(píng)估

地?zé)豳Y源研究過程中的巖芯構(gòu)造特征分析用于判定地?zé)豳Y源的潛力及優(yōu)勢(shì)導(dǎo)水裂隙系統(tǒng)的走向。

地?zé)嵯到y(tǒng)和其他系統(tǒng)一樣，都存在從形成、發(fā)展到最終消亡的過程，水熱系統(tǒng)賴以形成和賦存的裂隙系統(tǒng)也同樣存在形成、演化到最終被礦物沉淀固結(jié)而喪失導(dǎo)水儲(chǔ)水能力的過程，因此能夠形成地?zé)嵯到y(tǒng)的斷裂帶主要活動(dòng)期不能太早，也不能太晚。如活動(dòng)期過早的老斷層后期沒有復(fù)活，那么其形成裂隙系統(tǒng)導(dǎo)水能力將逐漸弱化并最終喪失地?zé)嵯到y(tǒng)的形成條件；如活動(dòng)斷層形成的裂隙系統(tǒng)開放性太好，無(wú)隔熱保溫的作用，往往只能形成常溫滲流帶或開發(fā)價(jià)值不大的低溫地?zé)豳Y源。

研究表明：始新世(E2)到晚更新世(Q3)時(shí)期的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，對(duì)于地?zé)嵯到y(tǒng)的形成起著非常重要的作用。廣東地?zé)峥辈閷?shí)踐顯示：廣東的溫泉往往沿著北東向主干斷裂分布，這些北東向主干斷裂在新構(gòu)造期(主要是喜馬拉雅運(yùn)動(dòng))以張—張扭運(yùn)動(dòng)為主，因此形成地?zé)嵯到y(tǒng)的概率比較高。據(jù)此，構(gòu)造分析之后，如果發(fā)現(xiàn)所研究的斷裂構(gòu)造新構(gòu)造期有著明顯的活動(dòng)，那么就可判斷這條斷裂運(yùn)動(dòng)時(shí)間上是合適的，初步認(rèn)為具備地?zé)嵝纬傻臐摿Α?/p>

斷裂的規(guī)模、力學(xué)性質(zhì)和構(gòu)造巖的能干性分析同樣是綜合判斷地?zé)釢摿Φ闹匾罁?jù)。斷裂規(guī)模越大意味著裂隙系統(tǒng)規(guī)模越大，越有利于地下水的滲流和賦存；力學(xué)性質(zhì)方面，張—張扭性優(yōu)于壓—壓扭性，但不是絕對(duì)的。在構(gòu)造巖和圍巖存在明顯的能干性差異的時(shí)候，能干性良好的巖石往往不至于強(qiáng)烈碎化，所形成的裂隙往往還具備導(dǎo)水能力，如廣東的北西向主干斷裂，雖然喜馬拉雅期是壓—壓扭性改造，但仍有不少溫泉出露于北西向斷裂。由此可見，地?zé)豳Y源潛力分析的核心目標(biāo)就是判斷新構(gòu)造期形成的裂隙系統(tǒng)是否具備導(dǎo)水能力。

確定優(yōu)勢(shì)導(dǎo)水裂隙系統(tǒng)的走向相對(duì)容易，新構(gòu)造期以來(lái)的裂隙系統(tǒng)由于形成時(shí)代比較晚，通常還沒有完全被充填固結(jié)，因此其導(dǎo)水能力比較強(qiáng)。在這些裂隙系統(tǒng)中，與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最大主壓應(yīng)力平行或小角度相交的裂隙就是優(yōu)勢(shì)裂隙系統(tǒng)的走向，即位于應(yīng)變橢球體YZ平面上的T型節(jié)理就是導(dǎo)水性最優(yōu)的裂隙。優(yōu)勢(shì)導(dǎo)水裂隙系統(tǒng)的走向確定后，可以進(jìn)一步確定地?zé)豳Y源的大致區(qū)位，為進(jìn)一步井位布置提供依據(jù)。

3 基于巖芯構(gòu)造分析法的廣州市高灘地?zé)豳Y源研究

3.1 地質(zhì)條件概況

廣州市增城區(qū)高灘溫泉位于廣州市50°方向約75 km處，行政區(qū)劃屬?gòu)V州增城區(qū)派潭鎮(zhèn)。該地?zé)崽锏靥幾匀簧鷳B(tài)環(huán)境優(yōu)越、集多個(gè)國(guó)家級(jí)森林公園于一體的南昆山之南麓。目前溫泉區(qū)已建成多個(gè)溫泉度假村，是珠三角地區(qū)著名的休閑度假、文旅康養(yǎng)勝地。

1-溫泉；2-鉆孔；3-埋深100 m等溫線；4-斷層及編號(hào)；5-隱伏斷層；6-地層界線；7-第四系；8-晚侏羅統(tǒng)上段；9-晚侏羅統(tǒng)中段；10-下石炭統(tǒng)測(cè)水組；11-上泥盆統(tǒng)帽子峰組；12-上泥盆統(tǒng)天子嶺組圖1 廣州市高灘地?zé)崽锏刭|(zhì)圖Fig. 1 Geological map of Geothermal field in Gaotan area of Guangzhou city

根據(jù)地?zé)峥辈橘Y料①②③，高灘地?zé)崽锾幱谝粋€(gè)小型的巖溶盆地中(圖1)，盆地內(nèi)地面較平緩，標(biāo)高40～70 m；其北部為南昆山，屬低山地貌，地形起伏較大，地?zé)崽锔浇罡唿c(diǎn)為石人嶺，海拔632.1 m；南部為丘陵地貌，山頂高程一般200～300 m。地?zé)崽锼诘膸r溶盆地是一個(gè)軸向NW的復(fù)式向斜(圖2)，向斜槽部為下石炭統(tǒng)石磴子組(C1sh)生物泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r和測(cè)水組(C1c)砂頁(yè)巖夾碳質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖構(gòu)成。東北翼被斷層切割缺失，下石炭統(tǒng)與晚侏羅統(tǒng)(J3)火山碎屑巖呈斷層接觸；西南翼由上泥盆統(tǒng)帽子峰組(D3m)頁(yè)巖、粉砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和天子嶺組(D3t)灰?guī)r、泥灰?guī)r構(gòu)成。

1-上泥盆統(tǒng)帽子峰組；2-下石炭統(tǒng)石磴子組；3-下石炭統(tǒng)測(cè)水組；4-晚侏羅統(tǒng)中段；5-泥質(zhì)砂巖；6-安山質(zhì)火山碎屑巖；7-灰?guī)r；8-溫泉圖2 高灘地?zé)崽锏刭|(zhì)剖面圖Fig.2 Geological Profile of Geothermal Field in Gaotan area

溫泉區(qū)發(fā)育NW向、NE—NNE向和EW向三組斷裂，并以NW向斷裂最為發(fā)育，其走向和復(fù)式向斜軸向基本一致，地?zé)岙惓^(qū)便是夾持在兩條NW向斷層(F1、F2)之間。根據(jù)斷層之間的切割關(guān)系，可推斷EW向斷裂最先形成，NE—NNE向斷裂次之，NW向斷裂最后形成，其中NE—NNE向斷裂為高灘地?zé)崽锏闹饕膶?dǎo)水導(dǎo)熱構(gòu)造，沿NE—NNE斷裂帶原有多處熱泉出露，也有多個(gè)鉆孔揭露到地?zé)崴?。有關(guān)地?zé)崽锔浇闹饕獢嗔烟卣饕姳?。

表1 高灘地?zé)崽锔浇饕獢嗔褬?gòu)造特征Table 1 Structural characteristics of main faults near the geothermal field of Gaotan

高灘溫泉地?zé)崴矫鞯目砷_采量約2 600 m3/d，加權(quán)平均水溫約58℃，控制的可開采量4 200 m3/d，

加權(quán)平均水溫53℃。熱儲(chǔ)為斷裂帶控?zé)岬牧严度芏葱蜔醿?chǔ)，地?zé)崃黧w賦存于石炭系下統(tǒng)石磴子組灰?guī)r裂隙溶洞中。熱儲(chǔ)夾持在NW向F1、F2斷裂之間，同時(shí)主要受NE—NNE向斷裂控制。根據(jù)50℃高溫線主要沿NE—NNE向構(gòu)造呈帶狀展布，圖形成長(zhǎng)條透鏡體狀，長(zhǎng)軸約450 m，短軸約100 m，面積0.036 km2；40℃和30℃線同時(shí)受近NE—NNE、EW向構(gòu)造影響，溫度線向東呈寬而短延伸，向西呈窄而長(zhǎng)延伸，面積分別為0.167 km2和0.378 km2。

3.2 以巖芯為基礎(chǔ)的構(gòu)造特征分析

本次構(gòu)造分析的主要資料為高灘地?zé)崽锿鈬┕さ腞J2地?zé)峋?圖1)，井深850 m，獲得井口水溫51.7℃，水量每天約800噸。鉆探結(jié)果揭示：665 m以上為下石炭統(tǒng)石磴子組灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r，巖溶不發(fā)育；665 m以下為燕山晚期(γ53(1))為花崗巖，其中785.6～806.2 m揭露到NW向F2斷裂。該斷裂總體屬于隱伏斷裂，出露范圍小，地表所見構(gòu)造巖以構(gòu)造片巖為主，斷層面舒緩波狀，傾向NE，傾角約65°～72°。鉆孔巖芯特征見圖3所示：

a-圍巖特征；b-構(gòu)造巖特征；c-砂糖狀石英晶體；d-裂隙充填碳酸巖脈圖3 巖芯構(gòu)造特征Fig.3 Structure characteristics of drilling cores

3.2.1斷裂帶圍巖及構(gòu)造巖特征

(1)圍巖特征

根據(jù)鉆孔巖芯揭露，斷裂帶圍巖為花崗巖，巖體的完整性保持較好，沒有出現(xiàn)由主變形帶向外圍逐漸減弱的分帶性特征(圖3a)，圍巖與構(gòu)造巖之間出現(xiàn)突變現(xiàn)象(圖3b)。

(2)構(gòu)造巖特征

如圖3b所示，在深度785.6～786.8 m為蝕變碎斑巖，呈深灰色，碎斑組構(gòu)，含大量暗色礦物，為花崗巖經(jīng)過壓性動(dòng)力變質(zhì)形成，其中原巖暗色礦物已經(jīng)蝕變?yōu)榫G泥石、透閃石等，巖質(zhì)軟，故鉆探時(shí)取芯率很低。786.8～789 m為硅化構(gòu)造角礫巖，呈灰白間青灰色，其中青灰色為蝕變碎斑巖角礫，呈次棱角狀、大小不一，沒有明顯定向性?；野咨糠譃楣栀|(zhì)熱液沉淀形成，呈基底式充填將蝕變碎斑巖的角礫重新膠結(jié)。789～799.3 m為硅化巖，灰白色，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，為硅質(zhì)熱液沉淀形成，間夾有不規(guī)則分布的方解石細(xì)脈。該段鉆進(jìn)時(shí)全漏，為含水段。799.3～806.2 m為斷層角礫，灰色，巖石強(qiáng)烈壓碎，但具有一定的膠結(jié)強(qiáng)度，故巖芯可呈柱狀，但稍受力則松散呈角礫狀。

3.2.2斷裂的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

從構(gòu)造巖類型可以看出斷層經(jīng)歷三期運(yùn)動(dòng)，根據(jù)構(gòu)造疊加特征可以看出構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的先后順序?yàn)椋?/p>

壓性(形成碎斑巖)→張性活動(dòng)(形成硅化巖和硅化角礫巖)→壓性(性斷層角礫)，其中第一次壓性運(yùn)動(dòng)為斷層的形成期，張性運(yùn)動(dòng)為斷層主活動(dòng)期，最后一次壓性運(yùn)動(dòng)屬于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

(1)斷層形成期

巖芯所反映的最早構(gòu)造活動(dòng)對(duì)應(yīng)的構(gòu)造巖為碎斑巖，形成于花崗巖侵位后，力學(xué)性質(zhì)為壓性。因未見韌性變形巖石，且富含層狀硅酸鹽礦物，形成環(huán)境相當(dāng)于綠片巖相，故構(gòu)造環(huán)境為低溫、低壓且有水參與，變質(zhì)行為屬退變質(zhì)作用。由此可見，該斷層形成期埋深不大。

從斷層主破碎帶與圍巖近乎突變的特征來(lái)看，這不具備多數(shù)區(qū)域性斷裂具有分帶性的特征，故推斷斷層形成期的規(guī)模不大，破碎帶寬度小。

(2)斷層主活動(dòng)期

對(duì)應(yīng)的構(gòu)造巖為硅化巖、硅化角礫巖，力學(xué)性質(zhì)為張性。認(rèn)為該次活動(dòng)為主活動(dòng)期是因?yàn)檫@次活動(dòng)將原本規(guī)模不大的壓性斷層改造為切割較深的正斷層，并溝通來(lái)自中上地殼的硅質(zhì)熱液。本次構(gòu)造活動(dòng)形成的構(gòu)造巖成分為石英，未見鈉長(zhǎng)石和煙灰色高溫石英，石英呈乳白色，粒狀，晶洞構(gòu)造少見(圖3c)，由此可以判定屬于中溫?zé)嵋夯顒?dòng)，且處于相對(duì)開放、動(dòng)蕩環(huán)境。

(3)挽近復(fù)活期

對(duì)應(yīng)構(gòu)造巖為斷層角礫(圖3b)，力學(xué)性質(zhì)為壓性。認(rèn)為屬于挽近期活動(dòng)是因?yàn)閹r芯弱膠結(jié)但尚未成巖，而廣州地區(qū)上新世(N2)沉積層已經(jīng)普遍成巖，故不大可能屬于新近紀(jì)，而中、晚更新世和全新世的沉積物多不具膠結(jié)性，故比較可能屬于Q1的產(chǎn)物。

在硅化巖中見到脈狀充填(非浸染狀)碳酸鹽脈(圖3d)，即硅化早于碳酸鹽化。這種情況可能因?yàn)楣杌療嵋和砥谘莼癁榈蜏靥妓釒r化，也可能是斷層最后一期壓性性運(yùn)動(dòng)低溫水熱活動(dòng)造成。根據(jù)對(duì)地?zé)峋乃牡厍蚧瘜W(xué)分析(圖4)，地?zé)崴械姆浇馐⑽氖幱谶^飽和狀態(tài)，加上碳酸巖化是呈裂隙式充填，因此認(rèn)為碳酸鹽化是斷層最后一次壓性運(yùn)動(dòng)形成，硅化巖中的裂隙低溫?zé)嵋撼恋沓涮钏隆?/p>

圖4 RJ2地?zé)崴械V物飽和指數(shù)柱狀圖Fig.4 Histogram of mineral saturation index in geothermal water collected from RJ2 drilling

3.2.3構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)及動(dòng)力學(xué)特征

(1)斷層形成期

構(gòu)造巖產(chǎn)出于燕山晚期花崗巖中形，即斷層形成于K2中晚期。因南昆山除了西南側(cè)出露晚侏羅紀(jì)火山碎屑巖之外，其他地區(qū)大面積出露燕山晚期花崗巖(圖5)，即在巖漿侵位之后山體便持續(xù)強(qiáng)烈抬升，山之西南麓受壓形成拗陷盆地，形成一個(gè)軸向北西的小型復(fù)向斜盆地，故F2斷層可能是南昆山體擠壓抬升期間，伴隨復(fù)向斜形成過程中所出現(xiàn)的軸面逆斷層。

K2-E2大地構(gòu)造旋回在廣東歸屬燕山期第四、第五幕[7]，也有學(xué)者稱之為四川期，其力源機(jī)制來(lái)自于印度洋—澳大利亞板塊強(qiáng)烈推擠歐亞板塊，在我國(guó)東南沿海形成的應(yīng)力場(chǎng)總體為NE-SW[8、9]。根據(jù)高灘溫泉西南側(cè)龍歸盆地的沉積學(xué)特征(圖5)，龍歸盆地是分布于區(qū)域性北東向廣州—從化斷裂上盤的一個(gè)單斷箕狀紅層盆地，構(gòu)成盆地蓋層為E1、E2，故可進(jìn)一步判斷F2斷層與龍歸盆地應(yīng)該是同一區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下形成，其形成時(shí)代為E1-E2。

(2)斷層主活動(dòng)期

龍歸盆地在E2中晚期之后關(guān)閉抬升，接受剝蝕，即受到來(lái)自總體方向?yàn)镹W-SE的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制。F2斷層主活動(dòng)期為張性改造，作為一條NW向斷層，產(chǎn)生張性改造的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)大體也應(yīng)該NW-SE，由此可見引起該斷層形變的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是一致的。

E3在廣東大地構(gòu)造旋回屬喜馬拉雅期第一幕，有學(xué)者稱之為華北期，認(rèn)為力源機(jī)制源于太平洋板塊第一次向西俯沖，在中國(guó)東南沿海形成的應(yīng)力場(chǎng)總體為NWW向，并形成一系列NNE向的開闊縱彎褶皺[8、9]。

(3)挽近活動(dòng)期

斷層進(jìn)入新構(gòu)造期之后構(gòu)造機(jī)制再次產(chǎn)生改變，呈現(xiàn)壓性特征，即主壓應(yīng)力方向總體上應(yīng)該是NE—NW向。雖然此時(shí)龍歸盆沒有新的沉積層作為對(duì)照，但涉及構(gòu)造機(jī)制的改變往往對(duì)應(yīng)一個(gè)新的構(gòu)造旋回或者某一構(gòu)造幕。進(jìn)入新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段，在N1—Q1期間廣東大地構(gòu)造旋回歸屬喜馬拉雅期第二、第三幕，力源機(jī)制為印度洋—澳洲板塊與歐亞板塊陸陸碰撞，在華南地區(qū)應(yīng)力場(chǎng)總體近SN向?？紤]到F2最后一期構(gòu)造巖呈弱膠結(jié)特征，故該活動(dòng)時(shí)期為Q1的可能性最大。

根據(jù)上述分析，可將F2斷層與南昆山地區(qū)構(gòu)造演化示意如下(圖6)：

1-震旦系；2-下泥盆統(tǒng)；3-下石炭統(tǒng)；4-下侏羅統(tǒng)；5-古近系；6-第四系；7-燕山晚四期花崗巖；8-燕山三期花崗巖；9-廣從斷裂圖5 高灘地?zé)崽飬^(qū)域地質(zhì)略圖Fig.5 Regional sketch geological map of Geothermal field in Gaotan area

K2(四川期)E1～E2(四川期)E3(華北期)Q1(喜馬拉雅期)繼燕山早期火山噴發(fā)之后,燕山晚期深部花崗質(zhì)巖漿侵位在壓縮環(huán)境下,南昆山體開始快速抬升,山南麓形成拗陷盆地和一系列軸面逆斷層(F2斷層形成)在拉張環(huán)境下,F2斷層張性改造并出現(xiàn)熱液活動(dòng),但這時(shí)期的張性環(huán)境對(duì)南昆山隆起地形改變不大(F2斷層主活動(dòng)期)構(gòu)造環(huán)境再次轉(zhuǎn)為擠壓,南昆山加速抬升,F2壓性復(fù)活,并在硅化巖中形成水熱系統(tǒng),伴隨碳酸巖化(F2挽近活動(dòng)期,對(duì)溫泉形成起決定意義)

3.3 基于構(gòu)造特征分析的地?zé)豳Y源潛力評(píng)估

(1)地?zé)豳Y源潛力分析。斷層在新構(gòu)造期(Q1)出現(xiàn)復(fù)活，這個(gè)活動(dòng)時(shí)間是非常有利于地?zé)嵯到y(tǒng)的形成。根據(jù)工程實(shí)踐，如果斷層力學(xué)性質(zhì)為壓性，對(duì)于構(gòu)造巖與圍巖能干性差異不大的，或者塑性圍巖，則壓性構(gòu)造多成為阻水構(gòu)成，但當(dāng)構(gòu)造巖和圍巖能干性差異比較大的，則不能過于強(qiáng)調(diào)力學(xué)性質(zhì)。由于RJ2所揭露構(gòu)造巖中主體部位為強(qiáng)能干性硅化巖，故可判

斷該斷層地?zé)釢摿儆谥械?斷層主活動(dòng)期的硅化行為為地?zé)嵯到y(tǒng)形成奠定巖性基礎(chǔ))。

(2)對(duì)優(yōu)性裂隙系統(tǒng)的提示。對(duì)地?zé)嵯到y(tǒng)形成有決定意義的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為F2最后一次運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)時(shí)期為Q1，主壓應(yīng)力方向進(jìn)SN向，這個(gè)方向就是該去最優(yōu)的導(dǎo)水裂隙方向，這個(gè)結(jié)論與地?zé)峥辈榈慕Y(jié)果②完全一致，即高灘溫泉區(qū)找水要優(yōu)先選擇主構(gòu)造與NNE—NNW向派生構(gòu)造復(fù)合部位。

4 結(jié)語(yǔ)

基于鉆孔構(gòu)造巖基礎(chǔ)上的構(gòu)造分析方法是地?zé)峥辈橹袠?gòu)造演化分析方法之一，其特點(diǎn)是分析用的巖芯資料在地?zé)峥辈橹邢鄬?duì)容易獲得，且方法簡(jiǎn)單，效果較好，尤其是在有工作基礎(chǔ)的地區(qū)進(jìn)行靈活應(yīng)用，可以起到前瞻性判斷的作用，并可有效指導(dǎo)布井范圍，對(duì)于地?zé)峥辈槠鸬椒较蛐缘闹甘疽饬x。

當(dāng)然，任何一種方法都有其局限性，首先是并不是每個(gè)揭露到構(gòu)造巖的鉆孔都有辦法開展構(gòu)造分析，另外對(duì)于古老變質(zhì)巖區(qū)的構(gòu)造分析，斷裂初期活動(dòng)的時(shí)代就很難明確，因此，地?zé)峥辈橹械墓ぷ鞣椒?、工作手段不能單一，綜合勘查、綜合分析始終是提高工作成果的最合適途徑。

注釋：

① 黃錄泰,等.廣東省從化縣雞籠崗—增城縣高灘地?zé)釒г敿?xì)普查報(bào)告.廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局水文工程地質(zhì)二大隊(duì),1983.

② 湯連生,等.廣東省廣州市增城高灘溫泉地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查報(bào)告.中山大學(xué),2002.

③ 黃平安,等.廣省廣州市增城區(qū)派潭鎮(zhèn)高灘溫泉地?zé)豳Y源可行性勘查報(bào)告.廣東省地質(zhì)技術(shù)工程咨詢公司,2014.