广东省从化市流溪温泉热矿水资源特征及成因

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1、广东地质2006年12月GUANGDONGGEOLOGY第21卷第4期广东省从化市流溪温泉热矿水资源特征及成因苏扣林(广州市地质调查院,广州510440)摘要地热资源为可用于旅游、医用浴疗等功能的宝贵矿产资源,它的形成需要特定的地质构造条件。本文通过对从化市流溪温泉热矿水资源地热田特征、热流体特征等质量评价,并利用水文地球化学方法、可控源大地电磁测深(CSAMT)等方法对热气田成因进行了分析,为合理开发利用地热流体资源提供了地质依据。关键词从化流溪温泉地热资源成因分析地热田热流体;4流溪温泉热矿水资源地

2、热田位于广东省从化市良口镇高沙村,沿流溪河呈带状展布,天然温泉产于流溪河中,有三眼泉呈北东向排列,水温30~65℃。该区自1976年至1997年由广东省多家地质队开展了多次地质调查、物探、钻探工作,共建热矿水井孔12个。据初步统计,全区热矿水井单孔出水量累计63244.6m3/d,水温37~65℃,热矿水主要用于旅游、医用浴疗等。1地质构造热田区内的断裂分为北东向广从断裂(F1)和北西向F2断裂(图1)。广从断裂为区域内主要断裂,其南起广州越秀山,北至从化良口,长约120km,总体走向20~30°,图1

3、区域地质构造图1.第四系大湾镇组洪冲积层;2.石门单元花岗岩;3.高桥单元花岗岩;4.地质界线;5.断裂及编号;6.热泉4本文2006年10月收到。倾向北西,倾角60~75°;构造带类型复杂,有硅化,构造角砾岩化和糜棱岩化构造带,该断裂经历了多次不同性质的活动。F2断裂为区内次一级断裂,据可控源大地电磁测深(CSAMT)资料,该断裂切割较深,具有低阻性,走向320°,倾向南西,倾角60~75°,构造带类型为硅化构造带,该断裂错断广从断裂,与热矿水有较密切关系。第四系大湾镇组(Qdw)洪冲积层沿流溪河呈带

4、状分布,由砂质粘性土、粉细砂、中粗砂、砾石和卵石等组成,平均厚度21.65m,第四系下伏地层为石炭系石磴子组(Csh)灰岩、大理岩化灰岩,北面分布有燕山期汤塘序列石门单元(J3S)粗粒斑状黑云母二长花岗岩,南面分布有燕山期汤塘序列高桥单元(J3G)中粒斑状黑云母二长花岗岩。以上岩(土)层及地质构造构成了一个较完整碎屑岩类孔隙—裂隙承压—自流水含水层系统。2地热基本特征地热田区内流溪河流域基本沿广从断裂带(F1)分布,地热田中的地下水补给主要来源应为流溪河水渗入补给,次之为岩层孔隙水补给,大气降水、地表水

5、和地下水的入渗富集,经深循环,水温不断升高,形成深层热水。热流体沿广从断裂带(F1)向上运移,并通过次一级北西向F2断裂带向石磴子组(Csh)灰岩、大理岩化灰岩传导并储集地热,形成受断裂控制的带状热储,推算热储温度104℃,第四系洪冲积层和花岗岩为热盖层。3热流体特征3.1地下水化学类型常温水水化学类型为HCO3-Na,pH值在5.4~7.1,平均值6.4,为弱酸—中性水,Cl-为2~19mg/l,平均值6.6mg/l,F-为0.06~0.87mg/l,平均值0.31mg/l,总硬度为5~155mg/l

6、,平均值59.0mg/l。热矿水水化学类型为HCO3-Na,pH值在7.7~8.3,平均值7.9,为弱碱性水,K++Na+为59.29~68.30mg/l,平均值63.80mg/l,HCO3-为140.96~167.20mg/l,平均值158.25mg/l,F-为10.68~12.00mg/l,平均值11.34mg/l,偏硅酸为99.76~101.32mg/l,平均值100.54mg/l,总α为0.07Bq/l(0.189×10-11g/l),总β为0.14Bq/l(0.378×10-11g/l),22

7、8Ra为9.4×10-3Bq/l(2.538×10-13g/l),天然U为2.9×10-7g/l,天然Th为1.9×10-7g/l,属弱放射性水,222Rn异常点119个,异常最高值24178脉冲/秒,含量在4.7~53.4马赫(63.3~719.2Bq/l)。3.2地热田热储量温度根据《地热资源地质勘查规范》(GB11615-89)附录A,利用地球化学温标来估算温泉区热储温度,预测地热田的潜力。该地热田计算方法采用中低温地热田类型的钾镁地热温标计算方法,公式为:4式中:t—热储温度,℃;c1—水中钾的

8、浓度,mg/L;c2—水中镁的浓度,mg/L。该区热储温度计算结果见下表(表1)①。表1地热田区热储温度计算结果表孔号钾的浓度(mg/l)镁的浓度(mg/l)计算结果t(℃)单值平均值ZK33.520.05108104ZK83.620.0910043.3地热田水质评价依据《地热资源地质勘查规范》附录《医疗热矿水质标准》(热矿水温度25℃),该地热田氟、偏硅酸等多种成分矿水浓度均超过标准规定的有医疗价值浓度。热矿水富含偏硅酸、含氟离子和特殊性

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