安徽省舒城县山七地热资源的开发与利用初探

2016-02-08 08:01宋铮宇
资源节约与环保 2016年4期
关键词:舒城县片麻岩温泉

宋铮宇

(安徽省地球物理地球化学勘查技术院安徽合肥230022)

安徽省舒城县山七地热资源的开发与利用初探

宋铮宇

(安徽省地球物理地球化学勘查技术院安徽合肥230022)

安徽省舒城县万佛湖风景区是著名的旅游胜地,南侧的山七镇储藏有丰富的低温地热资源。区内热储呈带状分布,NNE向与近EW向断裂是主要控热、导热断裂,属于对流型裂隙介质热储,具有较大的开发利用前景,可用于医疗、洗浴、温室等。

地热资源;热储;地表中低温温泉

安徽省舒城县万佛湖风景区是我省著名的旅游胜地,离省会合肥约90km。舒城县山七温泉位于万佛湖风景区南侧,317省道西侧。目前,山七温泉水温为37℃~38℃,目前初步开发为温泉浴池。

1 概述

温泉区处在舒城县南部山区,属北亚热带湿润季风气候区。气候温和,雨水充沛。年平均气温在12.9℃~15.6℃,年际变化2℃左右;平均无霜期为224天,年平均相对湿度81%。年平均降水量1023.8mm。杭埠河是区内主要河流,发源于岳西县主薄镇同安寨西侧南界岭,全长145.5km,里河是晓天河的支流,流经山七镇西侧,河道较为平缓,宽100m~200m。山七地热异常点就分布在此河东侧。

地形地貌特征,本区地势南高北低。南部为中低山,最高峰为望母山,海拔高程544.3m;山顶多呈尖棱状,山脊线明显,构造发育地段山顶呈浑园状,山脊线断断续续分布;山坡相对较缓,山体多由片麻岩、火山岩及少量花岗岩组成。北部为低山丘陵区,丘体由片岩、片麻岩、火山碎屑岩组成。在晓天河及其支流山七里河河谷地带为河漫滩,由全新统的砂砾石和粘性土组成。

2 地热地质条件

区域地层分区为华南地层大区南秦岭—大别山地层区桐柏—大别山地层分区北淮阳地层小区,出露的地(岩)层主要有元古界、中生界、第四系。元古界主要为中上元古界庐镇关岩群小溪河岩组和佛子岭岩群祥云寨岩组。小溪河岩组主要分布于山七、晓天—河棚一带,中生界主要为上侏

罗统和下白垩统。新生界区域第四系分布现代河床及其两侧,主要为和全新统冲洪积、残坡积物。岩性为亚粘土、亚砂土、砂、砂砾石,组成山前坡地及河漫滩。

区域岩浆活动频繁,岩浆岩极其发育,主要有两类:一类为元古代变质侵入岩,一类为中生代花岗岩和火山岩。变质侵入岩区域变质侵入岩多为古老侵入体,经变形变质作用形成假层状地质体。岩性有钾长花岗质片麻岩、花岗片麻岩、二长花岗质片麻岩、闪长质片麻岩、辉长质片麻岩,以前三者分布最广。岩体内节理发育,地表球状风化较多。山七岩体为石英闪长岩,中细粒似斑状结构、块状构造,斜长石60%~70%,钾长石5%~10%,角闪石10%,黑云母3%~5%,石英3%~8%。脉岩主要为正长斑岩、闪长玢岩,呈岩脉产出,规模较小。

区域地质构造的分区位于华北地块的南缘,为大别造山带北部的北淮阳构造带。磨子潭—晓天断裂带内发育宽几百米到三公里的动力变质带,主要由糜棱岩、构造片岩、硅化碎裂岩组成,是主要控热断裂。新构造运动与地震现象,第四纪以来,区域新构造运动主要表现为地壳升降运动,南部山区上升,北部上升较缓,局部山间河流有冲积相堆积。河流下切形成冲洪积、残坡积、河流相堆积。

3 区域水文地质

地下水的形成和分布受岩性、构造、地貌、气象、水文等多种因素控制和影响。松散岩类孔隙水主要分布在现代河谷的两侧,第四系含水层岩性以含砾中细砂、亚砂土为主,厚度较薄,多数小于1m。在河谷地带富水性较好,单井出水量可达100 m3/d,所在山前坡地,富水程度贫乏,一般民井单井出水量小于10 m3/d,水质普遍较好;碎屑岩类裂隙孔隙水主要分布在中生代火山岩盆地,储存在由火山碎屑岩组成的含水岩组中,岩性为安山岩、粗安岩、火山角砾岩、凝灰岩及凝灰质砂砾岩、砂岩、泥页岩,富水性很弱;基岩裂隙水主要含水岩组由元古界的变质岩组和中生界花岗岩、火山岩组成。降水补给通过岩石裂隙一般富集在张扭性断裂带中,空间上多呈条带状分布,在多组断裂交汇地带,单井涌水量10 m3/d~100 m3/d。

4 热储特征

温泉出露面积小于0.2km2,水温为37℃~38℃,为中低温地热资源。热储呈带状分布,受断裂构造和基岩裂隙控制,规模较小,属于对流型裂隙介质热储,勘查类型为中低温地热型。山七热储盖层主要为第四系全新统灰黄、棕黄色粘土、亚粘土组成,厚5m~10m,透水性较差。在构造有利部位或盖层较薄的地段,热水以泉的形式溢出。山七热储主要富集在元古界的钾长花岗片麻岩和中生界石英闪长岩的断裂带或侵入接触带中,受NNE向、NW向断裂控制,并在其交汇处以温泉形式溢出地表。

根据地表测温结果,山七温泉地表地温异常分布范围面积约40000m2,水温为24℃~38℃,周围的水井水温较低。根据地球化学温标和热储的同位素特征,与大气降水接近,说明山七热水的补给来源与大气降水成因联系密切,起源于大气降水,属于中低温地热田。根据1:50000区域地质资料,该区火山岩浆源于深断裂,达上地幔,并在上升过程中与壳层发生了混染。上地幔岩浆的余热储集在地下深部,并不断对深部循环水进行加温,形成地下热储。区域性磨子潭—晓天断裂活动,积累了大量的热能,储存在基底或地壳深部,使区内地下深部的大地热流值升高,在断裂附近形成大地热流异常区。NW向导水断裂将地下水循环对流到1500m~2300m深处,并不断汲取钾长花岗片麻岩、石英闪长岩中分散的大地热流,沿断裂循环上升到有利部位储存,形成了地热资源。部分热水沿断裂交汇处上涌运移,形成了地表中低温温泉。

5 地热流体质量评价

按照《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的要求,山七镇温泉热水主要阳离子含量:Na+为330mg/L,Ca2+为82mg/L,Fe3+为0.08mg/L、Mg2+为2.30mg/L;主要阴离子含量:Cl-为36 mg/L、SO42-为800mg/L、HCO3-为66mg/L、NO3-为2.23 mg/L、F-为0.76 mg/L,溶解性总固体1352mg/L,pH值为7.8。

山七热储的地下水类型为SO4-Na型。pH值为7.8,未超出8.5的标准值,大多数指标符合饮用水标准,但SO42-、溶解性总固体两项指标超出饮用水标准,因此,不能直接饮用。根据《地热资源地质勘查规范》(GB11615-89)医疗热矿水水质标准(热矿水温度25℃),山七热水水温为37℃~38℃,大于25℃,符合医疗热矿水温度。并且Li含量为21.21 mg/L~29 mg/L,Sr含量为3.01 mg/L~3.02 mg/L,达到矿水标准,为较好的医疗热矿水,具有较好的医疗价值。

6 结语

安徽省舒城县山七地热资源丰富,山七热储为裂隙介质对流型,1000m以浅的热储温度推测为43℃左右,属于中低温地热资源。地下深处基础温度推测为85℃~91℃。如果施工1眼深热井,水温不低于43℃,按300m3/d~400m3/d的开采量,可用于洗浴、医疗,还可以利用低温热水进行热带鱼养殖、大棚种植蔬菜和培育花卉等,创造的经济价值非常可观。如合理综合利用,可节约大量用煤,对绿色环保大有益处。

[1]安徽省地质矿产局第一水文地质工程地质队.1:20万六安幅区域水文地质普查报告.

[2]安徽省地质矿产局区域地质调查队.1:20万六安幅区域地质调查报告.

[3]安徽省地质矿产局.安徽省区域地质志.地质出版社.

[4]安徽省地质矿产局313地质队.1:5万晓天幅区域地质调查报告.

[5]安徽省地质矿产局第二水文地质工程地质队.安徽地热及其开发利用.

[6]汪集炀.中低温对流型地热系统.科学出版社.

[7]安徽省地质调查院.安徽省大别山地区1:25万区域地质调查报告.

[8]张宝莉.农业环境保护.化学工业出版社.

宋铮宇,助理工程师,从事水文地质工程地质与环境地质工作。

中国地质大学网络教育学院本科毕业论文试析混凝土的施工温度与裂缝

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