水文地質(zhì)測繪與淺層測溫法在地?zé)豳Y源勘查調(diào)查階段的應(yīng)用

水文地質(zhì)測繪與淺層測溫法在地?zé)豳Y源勘查調(diào)查階段的應(yīng)用

摘要：地?zé)豳Y源勘查可以通過遙感解譯、水文地質(zhì)測繪、淺層測溫、電阻率測深、激電測深、測溫孔鉆探等多種地質(zhì)工作手段圈定地下熱水異常區(qū)，在地?zé)豳Y源勘查的調(diào)查階段，為了以小的投入獲取大的收益，綜合應(yīng)用水文地質(zhì)測繪法與淺層測溫法圈定地下熱水異常區(qū)是較直觀、經(jīng)濟(jì)、有效的方法之一，下面以新泉地?zé)岙惓^(qū)為例加以說明；圈定地下熱水異常區(qū)的技術(shù)方針和思想體系，也為今后在類似地區(qū)開展地?zé)豳Y源勘查與研究提供了理論和實(shí)踐案例。

關(guān)鍵詞：地?zé)豳Y源勘查  地下熱水異常區(qū)  水文地質(zhì)測繪  淺層測溫

勘查區(qū)內(nèi)地貌[2]屬侵蝕丘陵和盆地相間地貌類型，中為河谷盆地四周為丘陵山區(qū)，高點(diǎn)位于勘查區(qū)東南部的小山包，海拔標(biāo)高 477.5m，低點(diǎn)于舊縣河的河床中海拔標(biāo)高 280m，相對高差197.5m。區(qū)內(nèi)東南部、東部沉積巖區(qū)，山脊多呈波狀起伏，山頂多為圓狀、圓錐狀，溝谷不發(fā)育，山坡一般較陡，植被發(fā)育一般；西北部、西部花崗巖區(qū)，山頂多渾圓狀，山坡較陡，多凸坡，植被較發(fā)育；中部新泉盆地，地勢平坦，現(xiàn)為稻田及居民區(qū)。舊縣河分布于勘查區(qū)中南部，其北岸有一小溪匯入，交匯處及其附近即為地?zé)崽锍雎秴^(qū)。

2  區(qū)域地質(zhì)概況

2.1  地層巖性

調(diào)查區(qū)內(nèi)分布有侏羅系坂頭組、白堊系沙縣組和第三系、第四系地層。

(1)：坂頭組（J3b）：分布于地?zé)崽镂髂蟼?cè)及東北側(cè)一帶，巖性為長石石英

砂巖，呈灰白、淺灰色，產(chǎn)狀為255∠59°，局部,夾有薄層泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，呈灰白、灰黃色。受構(gòu)造斷裂和地?zé)崽餆崮苡绊?，局部巖石受變質(zhì)略呈硅化、絹云母化。

(2)：沙縣組（k2s）：分布于地?zé)崽飽|側(cè)，巖性為紫紅色泥巖、粉砂巖夾砂

礫巖、含礫粉砂巖。

(3):第三系（Q3al-pl）：分布于盆地內(nèi)舊縣河南岸及其支流小溪的西岸的二級

階地，上部含礫砂質(zhì)分析粘土層，下部為礫砂、卵石層。

(4):第四系（Q4）：分布于盆地內(nèi)舊縣河及其支流小溪兩岸一級階地，上部

為含礫砂質(zhì)粉質(zhì)粘土層，下部為礫砂、卵石層，構(gòu)成，鉆孔控制的厚度

4.50-11.05m。

2.2  地質(zhì)構(gòu)造

新泉地?zé)岙惓^(qū)位于閩西南拗陷帶內(nèi)清流—連城北東向斷褶皺帶和上杭—云宵北西向斷褶帶的接合部。盆地西部分布為二長花崗巖（ηγ1

4-l）、淺灰白、

灰黃夾灰黑、淺肉紅色，中粗粒似斑狀結(jié)構(gòu)或條帶狀、片麻狀構(gòu)造。組成巖石的礦物有較強(qiáng)的自變質(zhì)現(xiàn)象。高嶺土化、綠泥石化和葉臘石化、絹云母化明顯。根據(jù)收集資料表明，盆地基地巖性也為二長花崗巖及其蝕變巖。區(qū)內(nèi)地層為單斜層，褶皺不發(fā)育，但斷裂構(gòu)造發(fā)育有走向北東向30-40°、走向北西向330-340°兩組。

(1):北北東向斷裂。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，北北東向斷層分布新泉盆地以東成為盆地東部邊界斷層。斷層兩側(cè)沙縣組和坂頭組斷層接觸，坂頭組頁巖有明顯硅化破碎。斷層帶向西傾斜、傾角70°左右。

(2):北西向斷裂，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料該斷層呈北北西向，沿舊縣河支流小溪方向延展，在本地?zé)崽铮摂鄬与[覆于第四系之下，野外調(diào)查期間未發(fā)現(xiàn)明顯跡象，具體走向尚需結(jié)合后期物探資料進(jìn)一步論證。

2.3  巖漿巖（ηγ1

4-5）

盆地的基底及其以西分布二長花崗巖、淺灰白色，中粗粒似斑狀結(jié)構(gòu)或條帶

狀、片麻狀構(gòu)造。組成巖石的礦物有較強(qiáng)的自變質(zhì)現(xiàn)象。高嶺土化、綠泥石化和葉臘石化、絹云母化明顯。

3  地質(zhì)調(diào)查方法 

3.1  地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪

地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪同步進(jìn)行，測繪時(shí)間選擇在枯季（2011年12月-1月）。測繪面積8.2km2。測繪底圖采用1∶10000地形圖，野外采用雙星ＧＮＳＳ(RTK)測量儀定點(diǎn)。測繪方法采用沿?cái)鄬?、溝谷追索法，輔以路線穿越法。測繪時(shí)以溫泉自涌點(diǎn)和熱水井點(diǎn)為中心，逐漸向四周擴(kuò)展，共定地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪點(diǎn)80個(gè)，其中熱水泉點(diǎn)1個(gè)，冷水泉點(diǎn)2個(gè)，熱水孔調(diào)查8個(gè)，冷水孔調(diào)查2個(gè)，溪溝測流點(diǎn)2處。地質(zhì)測量以填繪斷裂構(gòu)造為重點(diǎn)，水文地質(zhì)測繪以尋找天然溫泉露頭點(diǎn)、分析熱水井點(diǎn)分布范圍，注意觀察與地下熱水有關(guān)的巖石蝕變，裂隙發(fā)育特征為重點(diǎn)。水文地質(zhì)測繪期間，共采取水質(zhì)全分析樣5件，簡分析樣11件，送福建省地質(zhì)測試研究中心實(shí)驗(yàn)室分析，取樣過程符合有關(guān)規(guī)范要求。

3.2  水化學(xué)特征

根據(jù)取樣結(jié)果綜合分析：新泉地下熱水陽離子以Na 為主，陰離子以HCO3-為主，水質(zhì)類型為HCO3-—Na型；熱水井點(diǎn)及泉點(diǎn)的F與SiO2離子含量較溪溝水、

河水含量偏高。從簡分析取樣結(jié)果分析：以HX3點(diǎn)的測試結(jié)果作為本底值，靠近溫泉自涌點(diǎn)附近區(qū)域F與SiO2離子含量偏高，PH值偏小，由此圈定出地球水化學(xué)異常區(qū)范圍圖（見圖1）。

3.3 淺層測溫

淺層測溫主要采用深度1.0m左右的測溫。測溫點(diǎn)定位采用雙星ＧＮＳＳ(RTK)測量儀，精度為1.0mm；測溫采用便攜式AR882紅外測溫儀，精度0.1℃。測溫點(diǎn)觀測線距25—60m，點(diǎn)距15—30m。根據(jù)測溫點(diǎn)畫出等溫線圖，在于地?zé)岙惓^(qū)外圍的本底值對比后圈定出地?zé)岙惓^(qū)范圍圖（見圖2）。 

4  地?zé)岙惓^(qū)特征

4.1  異常區(qū)平面分布特征

從水文地質(zhì)測繪及熱水孔、溫泉分布位置及1m淺層測溫綜合分析，勘查區(qū)

地?zé)嶂饕谾1、F2隱伏斷裂帶分布，沿F1斷裂走向帶圈定出3個(gè)地?zé)岙惓^(qū)，其中以ZK2孔為中心的異常區(qū)溫度高。異常區(qū)形狀呈長條狀，沿北東15°左右方向展布，長約700m，寬90-180m不等,異常區(qū)面積0.091Km2（見圖1）。水文地質(zhì)測繪取樣測試結(jié)果分析，根據(jù)PH、SiO2、F離子含量的不同，圈定出地球異常范圍，異常區(qū)形狀上不規(guī)則橢圓形形，以舊縣河及其支流交匯處為中心，沿其流域方向展布，異常區(qū)面積0.151Km2。通過1m淺層測溫與地球化學(xué)調(diào)查分別圈定出異常范圍，然后疊加，圈定出公共異常區(qū)范圍，異常區(qū)面積為0.167 Km2。

圖1    水化學(xué)分析法圈定地?zé)岙惓^(qū)范圍圖

4.2  估算熱儲溫度[4]

在溫泉出露區(qū)，利用地球化學(xué)溫標(biāo)來估算熱儲溫度，所取溫標(biāo)為SiO2溫標(biāo)和K-Na溫標(biāo)兩種，然后取其平均值作為新泉地下熱水的熱儲溫標(biāo)。

圖2    淺層測溫法圈定地?zé)岙惓^(qū)范圍圖

（1）SiO2溫標(biāo)

Tr1?1309?273.155.19?lgC

式中：Tr1—熱儲溫度（℃）

C—水中SiO2的濃度（mg/L） 1309?273.15 即Tr1?5.19?lg70.33

=118.43℃

（2）K-Na地?zé)釡貥?biāo)

Tr2?1309?273.15 1.75?lg(C1C2)

式中：Tr2—熱儲溫度（℃）

C1—水中鉀的濃度（mg/L）

C2—水中鈉的濃度（mg/L）

即Tr2?1309?273.15 1.75?lg(13.210)

=170.33℃ Tr1?Tr2所以，取Tr?2

9  結(jié)束語 =144.38℃作為新泉溫泉深部的熱儲溫度。

水文地質(zhì)測繪法和淺層測溫法簡單、方便、且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，尤其在地?zé)豳Y源勘查的調(diào)查階段，工作量和工作經(jīng)費(fèi)的投入有限，綜合水化學(xué)調(diào)查測試分析法和淺層測溫法圈定地?zé)岙惓^(qū)和估算熱儲溫度，可以以較小的投入獲取較大的成果。 參考文獻(xiàn)[1] 地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范，GB/T 11615-2010，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011年2月1日實(shí)施；

[2] 工程地質(zhì)手冊（第三版）〔M〕，中國建筑工業(yè)出版社，1992年12月，605～606；

[3] 孫希滿  隋學(xué)文．地?zé)豳Y源的勘查方法手段．黑龍江科技信息，2011年 28期；

[4] 董穎  曹曉娟  黃文啟  鄭克棪. 寧波九龍湖地?zé)豳Y源勘查研究． 中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集，2011年。

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