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陜西省眉縣湯峪地?zé)崽锏刭|(zhì)特征

  地?zé)崽?/a>內(nèi)地層主要為第四系、中元古代寬坪巖群謝灣巖組和太白山片麻狀花崗巖巖體,分布如圖1所示。地?zé)?/a>田內(nèi),以F1斷層為邊界,其北主要為第四系出露,南邊為基巖區(qū)。第四系全新統(tǒng)覆蓋于山前湯峪河河床及一、二級(jí)河谷階地上。一級(jí)河谷階地呈帶狀分布于湯峪河兩側(cè),由南向北逐漸拓寬,主要為沙、砂礫、少量卵石及亞砂土等。其兩側(cè)為湯峪河二級(jí)階地,呈帶狀分布,地表為更新統(tǒng)馬蘭組黃土,呈淡黃色其中夾有淺棕色古土壤層,后緣與秦嶺山前沖洪積扇相接。沖洪積扇呈扇形分布在河谷兩側(cè),扇面向北傾斜,主要為砂礫石、砂土及亞砂土,磨圓差,分選性不好,上部也被更新統(tǒng)黃土覆蓋。F1斷層以南為秦嶺山地,大面積基巖出露,按巖性變化劃分為四個(gè)帶(圖1),從南到北巖性依次為:(1)中元古代寬坪群謝灣巖組變質(zhì)帶:主要巖性以中細(xì)粒斜長(zhǎng)角閃片麻巖為主,夾少量含黑云母斜長(zhǎng)石英巖、白云母綠泥石鈉長(zhǎng)石英片巖。(2)韌性剪切帶,巖性為糜棱巖化花崗巖;(3)侵入的片麻狀花崗巖體也就是前文所說(shuō)的太白山巖體,受桃川脆韌性斷裂帶控制,在研究區(qū)內(nèi)呈東西向巖墻狀產(chǎn)出,在湯峪河以東地下三百米處發(fā)生尖滅,是一個(gè)由西向東逐漸變薄的巖體,與北部的寬坪群呈侵入接觸關(guān)系。(4)中元古代寬坪群謝灣巖組混合巖化片麻巖,分布于湯峪河口兩側(cè),東到鳳山東麓,西至東滑峪溝,基本以中細(xì)粒黑云母斜長(zhǎng)角閃片麻巖為主,后期受混合巖化作用,使得片麻巖中的片理和斷裂裂隙變得封閉,大大降低了其透水和儲(chǔ)水功能,最終成為研究區(qū)內(nèi)的阻水層。根據(jù)巖性的變化對(duì)比,我們將研究區(qū)內(nèi)的韌性剪切帶和混合巖化片麻巖定為阻水巖帶。
 
  本次工作中我們采用了α卡法以及激電測(cè)深法對(duì)地?zé)崽?/a>內(nèi)的構(gòu)造進(jìn)行查找和追蹤。其中α卡法儀器是FFA-2快速α數(shù)字閃爍輻射儀,激電測(cè)深設(shè)備為重慶奔騰地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的WDJD-3多功能數(shù)字直流電激電儀。α卡法由東向西共布6條測(cè)線,每條測(cè)線從南段開(kāi)始至北段結(jié)束,測(cè)線長(zhǎng)度總計(jì)3440m。每條測(cè)線上30 m布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn),共計(jì)布設(shè)了117個(gè)點(diǎn)。激電測(cè)深法共布線4條,由于受地形控制,測(cè)線長(zhǎng)短不一,最長(zhǎng)可達(dá)1120 m,最短560 m。測(cè)線長(zhǎng)度共計(jì)2880 m,布設(shè)148個(gè)點(diǎn)。根據(jù)物探資料和前人的工作結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)地?zé)崽?/a>內(nèi)主要發(fā)育著近東西向的F1、F2、F6、F7號(hào)斷層,和近南北向的F3、F4、F5號(hào)兩組斷層,呈典型的“十字架”型構(gòu)造格局(圖1)。
  1.第四系全新統(tǒng);2.第四系上更新統(tǒng);3.斜長(zhǎng)角閃片麻巖;4.混合巖化片麻巖;5.糜棱巖化花崗巖;6.片麻狀花崗巖;7.斷層;8.地?zé)峋?/a>井號(hào)(溫度和深度);9.溫泉28 地 質(zhì) 調(diào) 查 與 研 究第37卷的特性。F2斷層為低角度逆掩斷層,其下盤(pán)為片麻狀二長(zhǎng)花崗巖,巖石中次生裂隙發(fā)育,但多被石英脈充填,上盤(pán)局部地段出現(xiàn)構(gòu)造角礫巖,推斷為多期活動(dòng)所產(chǎn)生。F6斷層,位于韌性剪切帶北側(cè),激電解譯寬度為30 m。南為阻水帶,北為透水帶的邊界斷裂,是低角度壓扭性斷層。
 
  根據(jù)區(qū)域資料分析,我們認(rèn)為F1斷層即為組成秦嶺北麓斷裂帶中的一支,其南部F2、F6、F7斷層皆為北秦嶺山前斷裂帶的次生斷裂。F5、F4、F3三條斷層,地表、地貌證據(jù)不足,均為物、化探異常所證實(shí)。
 
  其中F5、F4呈北西向,與區(qū)域上槐芽鎮(zhèn)斷裂平行,且均有汞、鉍化探異常分布,可能為與之同期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物。
 
  我們采用淺層測(cè)溫方法對(duì)該區(qū)地?zé)?/a>田范圍進(jìn)行圈定。同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地質(zhì).html" >地質(zhì)情況及早期開(kāi)采的熱水井地理位置,確定了地溫場(chǎng)范圍(圖2)。我們將等溫線為10 ℃,地溫梯度為10 ℃/hm作為地?zé)崽锏漠惓O孪蕖膱D2上可發(fā)現(xiàn),地?zé)釄?chǎng)呈近橢圓形,東西向?yàn)殚L(zhǎng)軸,與F2斷層近似平行。南北向?yàn)槎梯S,與F4斷層平行。F2和F3斷層相交處,是地?zé)崽飪?nèi)溫度異常值最高地方。
 
  根據(jù)王澤龍等人的研究觀點(diǎn),地質(zhì)構(gòu)造對(duì)地溫場(chǎng)的分布存在影響,地?zé)岙惓^(qū)的延伸方向與斷裂線相平行,熱異常中心靠近主干斷裂,特別是有主干斷裂相伴生的斷裂時(shí),其相匯部位更會(huì)成為熱能儲(chǔ)存運(yùn)移的空間及通道,成為地?zé)岙惓5暮诵牟课弧膱D2上可看到F2斷層控制的2#、6#井井水溫度最高分別為70 ℃和73 ℃。 F6斷層控制的5#井井水溫度次之64 ℃,而F1斷層控制的1、3、4、7#井溫度最低,分別為57 ℃、49 ℃、41 ℃、58 ℃,其中7#、3#井在2008年汶川地震中受到影響,現(xiàn)在出水量和水溫大大降低,現(xiàn)已報(bào)廢,不再使用。據(jù)此推斷,地?zé)崽飪?nèi)東西向F2、F6斷層為主要的導(dǎo)熱通道,當(dāng)和南北向F3、F4斷層相匯時(shí),其附近的熱水井的水溫和水量大大升高。由此說(shuō)明其具有很好的導(dǎo)熱導(dǎo)水性,導(dǎo)通了深部熱源,使地下熱水在斷裂附近富集。湯峪地?zé)崽飪?nèi)的構(gòu)造對(duì)地?zé)崽锏臏囟群退坑忻黠@控制作用。
 
  同時(shí)我們還注意到,高溫井都出現(xiàn)在巖性較為致密的片麻巖和花崗巖中,而低溫井卻在第四系上。根據(jù)資料,我們知道除3#井之外,其他井的取水層段巖性均為寬坪群片麻巖。因此筆者推斷地?zé)崽飪?nèi)熱水井井溫度高低不僅受構(gòu)造作用影響,地表巖性對(duì)其影響也不可忽視。F1斷層控制的1#、3#、4#熱水井,分布在秦嶺山前沖洪積扇上,地表為松散的沖洪積物覆蓋,具有分選性差,磨圓度低等特點(diǎn)??障堵?、透水性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其南邊的變質(zhì)巖和巖漿巖。
 
  1.第四系全新統(tǒng);2.第四系上更新統(tǒng);3.斜長(zhǎng)角閃片麻巖;4.混合巖化片麻巖;5.糜棱巖化花崗巖;6.片麻狀花崗巖;7.斷層;8.地?zé)崽锓秶?.熱水井及井口溫度;10.等溫線(℃/100m)第1期 張鵬:眉縣湯峪地?zé)崽?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/地質(zhì)特征.html" >地質(zhì)特征與成因分析29這不免會(huì)出現(xiàn)發(fā)源于南邊秦嶺山內(nèi)湯峪河中的冷水下滲的情況。下滲的冷水與地下熱水混合,使得整體水溫下降。而且F1斷層南面分布了混合巖化片麻巖,是研究區(qū)內(nèi)的阻水層,不利于F2斷層中的熱水在水平方向上向F1斷層的運(yùn)移和熱量的傳導(dǎo)。因此致使1、3、4井水溫明顯低于其他井。
 
  熱儲(chǔ)層及其溫度估算。
 
  湯峪地?zé)崽飳儆跀嗔蚜严缎偷責(zé)崽铮?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/熱儲(chǔ)層.html" >熱儲(chǔ)層為斷層破碎帶和裂隙發(fā)育帶, 呈帶狀分布。熱儲(chǔ)層地層巖性為片麻狀花崗巖和中元古代寬坪巖群謝灣組片(麻)巖等。其內(nèi)部裂隙發(fā)育,富水及導(dǎo)水性能較好,當(dāng)遠(yuǎn)離這些斷裂裂隙帶時(shí),則富水隔水性較差。
 
  為估算地熱田熱儲(chǔ)層溫度,我們分別對(duì)研究區(qū)的5口熱水井的井水進(jìn)行了采樣和水質(zhì)分析,并將相關(guān)離子列于表1。根據(jù)地?zé)崽锏匦翁卣骱退?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/化學(xué)特征.html" >化學(xué)特征,選用Na-K-Ca地?zé)釡貥?biāo)法對(duì)5口井熱儲(chǔ)進(jìn)行估算。
 
  溫標(biāo)公式如下:
 
  t=1647lg(Na/K)+β[lg( Ca/Na)+2.06]+2.47-273.15其中Na代表Na的質(zhì)量濃度,K代表K的質(zhì)量濃度,Ca代表 Ca 的質(zhì)量濃度,單位 mg/L。若 t<100℃,且[lg( Ca/Na)+2.06] 為正,β取 4/3;若 t>100℃或[lg( Ca/Na)+2.06] 為負(fù),β取1/3。將參數(shù)帶入公式得出計(jì)算結(jié)果列于表2。我們發(fā)現(xiàn)計(jì)算得出的五個(gè)熱儲(chǔ)溫度基本一致。因此我們將五個(gè)熱儲(chǔ)溫度數(shù)值的平均數(shù)即152.93 ℃作為湯峪地?zé)崽镎w熱儲(chǔ)估算溫度。