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灵宝zy盆地地热论证dg
河南省灵宝市朱阳地域
地热论证工作大纲
编写单位
:
河南省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质队
编写日期
:
二○○九年三月
一、工作范围
工作区位于河南省灵宝市朱阳镇断凹盆地,面积约135km2,重点调查区为朱阳镇一带,面积约30km2。
朱阳镇至灵宝市有干线公路,自灵宝有陇海铁路、312国道、209国道、连霍高速公路通往全国各地,交通便利(见图1)。
图1交通位置图
二、地质背景及项目意义
(一)地质背景条件
一、地质构造
工作区内较大的断裂有松树地—周家山断裂、小河断裂和芋园村—五亩断裂(见区域地质图)。
(1)松树地—周家山断裂该断裂为南倾正断层,倾角70—80°,断裂带要紧由角砾岩组成。
该断裂有元古界花岗岩散布,断裂初期可能形成于晚太古代,至今仍有活动,是操纵朱阳镇断陷带的北缘断裂。
(2)小河断裂该断裂是小秦岭南部断裂,东起灵宝周家山,向西经小河、白花峪延入陕西境内,全长大于100km,在灵宝境内长22km,向西延入陕西境内,是操纵朱阳镇断陷带南侧的活动性断裂。
断裂带宽50—500m,呈东西向舒缓波状展布,北盘以太华群为主,南盘为蓟县系白垩系—新生代盆地沉积,断裂破碎带宽十米至数百米,下切深度,带内挤压破碎、劈理等现象十分发育,各类脉岩侵入频繁,岩石普遍具绢云母化、绿泥石化、褐铁矿化等热液蚀变现象。
该断裂是挤压为主,多期活动叠加的产物。
(3)芋园村—五亩断裂该断裂为北东向断裂构造带,从朱阳镇以东隐伏于第四系之下,在芋园村一带分为两支,为北东与北北东的组合断裂。
朱阳镇—周家村段在境内长约60千米,为现代河流谷地。
该断裂带在朱阳镇以西,偏向300度,倾角大于60度,切错寒武系,带内可见断层泥、角砾岩,属张扭性断裂。
该断裂在窄口水库周围通过其派生支断裂带与灵宝-三门峡断裂带相连,后者为导热构造(沿灵宝——三门峡有闻名的温塘热矿泉出露),因此说明该断裂也与地热关系紧密。
二、地层岩性
工作区为华北地层区,区内要紧出露有太古界太华群、中元古界官道口群、上元古界震旦系罗圈组,古生界寒武系,新生界新近系、第四系。
兹别离简述于后:
⑴太古界太华群(Arth)
该地层散布在豫陕交壤的小秦岭地域,总厚度3818m,岩性以斜长角闪岩、黑云更长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、片麻状斜长花岗岩、花岗闪长岩、片麻状黑云二长花岗岩、片麻状角闪花岗岩、片麻状似斑状二长岩为代表。
受多期次构造阻碍,构造裂隙发育,地表风化程度弱至中等。
⑵中元古界(Pt2)
要紧散布在朱阳、五亩、苏村等地,总厚度1784—4083m。
要紧由滨海—浅海相沉积地层组成。
从下到上共分为四个部份:
下部为一套灰白色中厚层状石英砂岩,其中夹有粉砂岩、页岩及变凝灰岩,底部多有一层砾岩,厚度250-1150m;中部为一套浅灰及灰白色白云质灰岩、矽质灰岩,中厚层状,其中夹有矽质条带和矽质团块,厚400-800m;上部为一套浅灰色半结晶矽质条带灰岩夹钙质页岩,厚300-700m;顶部为一套杂色板状页岩夹泥灰岩及结核,厚150m。
⑶上元古界震旦系(Z)
要紧散布于朱阳晋家河一带。
该组底部为泥钙质胶结的砾岩或砂砾岩不整合覆于杜关组之上。
其上部为粉砂质绢云板岩、长石石英砂岩及粉砂岩等。
厚228-252m。
⑷古生界寒武系(∈)
在朱阳以南有零星出露,地层不全,总厚度1000—2000m。
底部为一层角砾岩,与下伏地层呈不整合接触。
要紧岩石为白色石英砂岩、砂质灰岩夹板岩,杂色页岩,粉砂岩。
另外,靠下部夹有一层0.8m左右的磷砾岩(朱阳阎家驮磷矿)。
⑸新生界
①新近系(E)散布在五亩、朱阳、苏村、川口等部份地域,共厚千余米。
下部为厚层块砾岩及泥岩相间;中部为泥岩及泥灰岩相间,其中夹有薄层煤;上部为粉砂岩及泥岩相间。
②第四系
中更新统(Q2)厚度30—50m,要紧散布于山间盆地和黄河断陷带中,在黄河断凹两头为杂色含砾质粘土与砂卵石夹漂砾石层,为冰碛层及冰水层,厚度5—8m。
洪积层零星散布于山间水系、山间盆地及断陷带中,为含漂石卵石夹层,含砂砾、粘土。
中更新统风积黄土,散布面积广,厚度大。
仅在冲沟陡壁处出露,厚度遍地不等,一样大于50m,最厚达200m,为灰黄,棕黄色亚粘土,富含Ca核及蜗牛化石,间夹几层至二十余层古土壤,古土壤厚度一样为—。
黄土垂直节理和大孔隙比较发育。
全新统(Q4)厚度30—45m,散布于黄河及其支流一级阶地和现代河床漫滩中。
冲积层上部为黄色砂质粘土,下部为中细砂。
支流阶地岩性较粗,下部为砂砾石层,上部为砂质粘土。
厚度6—15m。
冲积层以亚砂土及砂砾石层为主,厚度2—50m。
3、岩浆岩
工作区岩浆活动频繁,大体分为前晋宁期、晋宁期、加里东期及燕山期四期。
晋宁期、燕山期以花岗岩类为主,加里东期要紧发育基性脉岩,兹由老至新简述于后。
⑴前晋宁期运动以交代成因侵入了朱阳桂家峪片麻状黑云角闪花岗岩,出露面积13km2。
⑵晋宁期运动伴随普遍的伟晶状花岗岩侵入,在小秦岭约有120余个岩体,多为长轴状,1-10km2规模大小不等,多成顺层或微角度侵入太华群中,并以脉体成份普遍赋存于混合岩中。
后期侵入元古界中的有朱阳小河正长花岗岩。
⑶古生界的加里东运动伴随有基性岩的侵入,普遍散布在小秦岭的有近东西、北北东向的辉长辉绿岩脉。
⑷新生界的燕山运动初期在小秦岭沿断裂面多被正长斑岩、辉绿岩充填。
脉岩散布以东西向为主,北东、北西和南北向次之。
晚期在小秦岭有大面积花岗岩侵入,比如五里村—阌峪岩体,呈北西西—南东东向展布,面积约65km2。
焦村巴娄的梁埝岩体,呈等轴状,面积25km2。
除此,朱阳以南的银家沟蒲陈沟等地较发育的岩浆岩要紧为燕山期中酸性小斑岩体,沿新华夏系压扭性构造断裂带呈带状散布,自西向东有郭家河闪长岩带、后瑶峪-柳关-八宝山岩带、银家沟-秦池-疙老湾-夜长坪岩带、小川-蒲阵沟岩带。
(二)项目意义
据前人工作功效可知,工作区内自上而下别离为第四系砂砾岩、粗砂岩、中砂岩及细砂岩;古近系河湖相泥岩、砾岩;中元古界页岩夹泥灰岩、灰岩、石英砂岩等。
可组成热储层且具有必然温度的地层岩性要紧有:
古近系半固结的泥岩及砾岩;中元古界裂隙石英砂岩、灰岩等。
工作区中元古界裂隙较为发育,其上覆有盖层,热源为来自地壳深部的传导热流,加上现代岩浆活动频繁,由岩浆作用和变质作用形成的地热流体,以深大断裂和派生支断裂带为通道,通过深循环在有利地段(层间岩溶、裂隙发育段或断裂构造破碎带、裂隙带)富集,别离形成层状热储或带状热储。
综上所述,工作区应该具有良好的地热地质条件,但目前工作区尚未对地热资源进行开发利用,据前人工作功效,在朱阳一带有地热异样显示,有必要对该区进行地热地质条件论证,确信其地热资源开发前景。
因此,本次河南省灵宝市朱阳地域地热论证工作是超级必要的,对该区能源结构调整,确保朱阳经济的持续进展具有深远的意义。
三、目标任务及技术线路
(一)目标任务
本次工作重点调查区为朱阳镇一带,目的是初步查明朱阳镇一带的地热地质条件和储层特点,在充分利用现有资料的基础上,以地面调查、物化探工作为主,开展前期地热条件论证工作,为工作区地热资源开发整体计划提供地质依据。
本次工作的要紧任务有:
一、初步查明朱阳镇一带地层、构造及地热显示等地质条件,确信储层及盖层。
二、初步查明热储层结构、岩性、厚度、散布等地质条件。
3、提出地热资源开发利用前景。
(二)技术线路
本次调查在充分搜集资料的基础上,利用地热地质调查、水位水温统调,通过物化探工作,对基底构造和基岩埋藏情形进行初步了解,初步查明各热储层特点。
工作中应充分利用已有资料,重视已有资料二次开发利用,采纳先进的化探、实验等新技术和新方式,充分利用3S技术,增强综合研究,对区内的地热源开发利用前景及有利开采地段作出初步评判,最终提交地热论证报告,为尔后进一步工作及开发计划提供地质依据。
四、工作内容及方式
(一)工作标准
依据中华人民共和国国家标准《地热资源地质勘查标准》(GB11615-89),《地热资源勘查标准》(GB/T11615-200×征求意见稿),《地热资源评判方式》(DZ40),《天然矿泉水地质勘探标准》(GB/T13727-92),《饮用天然矿泉水》(GB8537-1995)及其它相关标准、标准、规程。
(二)要紧工作内容及方式
在充分搜集区内各类地质资料的基础上,重点围绕朱阳镇开展工作。
要紧工作内容及方式如下:
一、资料搜集与整理
工作区内前人作过基础地质、水文地质调查工作,对区域地质背景条件进行了系统研究,研究功效对本次工作有必然借鉴与指导意义。
但以往的功效均偏重于新近纪以来松散岩类的研究,基岩裂隙地热资源的研究接近空白,本次投入适量的工作对以往功效及资料进行系统搜集、整理和二次开发,是合理布置工作量和圆满完本钱次工作任务的保障。
2、地热地质调查
本次调查采用GPS定点,以线路穿越为主,必要时采纳线路追索法。
穿越线路一样垂直地质、地貌单元布置。
观测点布置在地质、地貌转变处。
观测点要紧以综合地质点为主,记录内容包括点号、位置、平面直角坐标、地貌、地层、构造等。
其中对前第四纪露头均圈定其出露范围,观看地层与岩性,测量岩层产状及各组节理,并对成心义的地质地貌现象进行摄影或素描。
对水文地质点(井、泉),除观测地貌、地层、构造外,还要调查水文地质特点及其与地层、构造、地貌的关系,判定其成因。
重点调查区以1:
1万地形图为野外手图,在区内进行逐井调查,调查内容包括井深、水位、水量、水温、水质、井结构、地层剖面及开发利用情形等,调查面积约5km2。
3、浅层地下水位、水温统调
为了解浅层地温场特点,在工作区选择部份机民井、水井进行一次水位、水温统调。
测温点采纳卡片记录法,依照卡片中所列项目内容进行调查与访问。
点位采纳GPS定点,水温测量统一在水面下6m进行,误差小于0.5℃。
4、水文地球化学测量
为了解重点调查区地层岩性埋藏情形,隐伏断裂的散布、产状、阻碍宽度,尤其是确信可能成为热储层的顶底板埋深、岩性、厚度、盖层情形等,在资料分析的基础上,在朱阳镇一带选择条件相对较好的地段,布置必然的化探工作量进行探测研究。
其方式包括地温测量和土壤氡气、汞气测量,测量剖面别离垂直于断裂走向布设(见工程布置图)。
具体布置工作量:
①地温测量
地温测量采纳数字测温仪UA—902C型,分辨率0.1℃,钢钎刺探孔至1米深度,稳固观测时刻大于4min。
浅地表温度受气温阻碍较大,作日变时变校正。
②土壤汞气、氡气测量
土壤汞元素室内分析仪器采纳中国地震局地震及预测研究所生产的RG—BS型数字测汞仪。
分析汞浓度峰值假设大于20ng/g重复取样化验两次,三次测量取平均值,重复读数误差一样小于15%。
土壤氡气测量为原位测试,采纳核工业北京地质研究院FD216环境氡测量仪,灵敏度优于m3/cp20m(20min测量时刻),野外测量高值异样点重复观测,两次测量取平均值,重复读数误差小于20%。
5、水质分析
选取有代表性的水样进行全分析,水样的搜集、保留、送检严格依照有关水样搜集标准要求执行。
6、综合研究工作
通过资料搜集和上述工作功效的综合分析,重点研究地热异样的散布范围,进行调查区内的地热资源开发远景计划。
(三)要紧实物工作量
要紧实物工作量见下表。
要紧实物工作量一览表
序号
工作项目
计量
单位
工作量
备注
1
地热地质调查
精度1:
1万
km2
30
重点调查区
2
统调
水位
点
30
水温
点
30
3
化探
汞气、氡气测量
点
200
五条剖面
地温测量
点
200
五条剖面
4
水质化验
全分析
件
3
5
资料收集
收集相关资料
五、预期功效与效益分析
(一)预期功效
综
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