寧鄉(xiāng)灰湯溫泉的相關文件

1、附件寧鄉(xiāng)灰湯地熱田介紹 簡況灰湯地熱田位于寧鄉(xiāng)縣灰湯鎮(zhèn)，北距寧鄉(xiāng)45km，南距韶山市34km，距長沙95km。原有天然溫泉一處，溫塘一個，位于烏江東岸獅橋河注入口，泉水流量1.96L/s，水溫88，1959-1974年間，原湖南省地質局水文地質工程地質隊先后兩次進行普查勘探，圈定熱異常約8km2，揭露井內(nèi)最高溫度102，求得85-89的可供開采的熱水儲量約3500m3/d，建生產(chǎn)井兩口，2002年湖南省礦產(chǎn)儲量評審中心評審和省國土資源廳認定，灰湯熱水水位降低值35.4m時的水資源量為2032m3/d?；覝珳厝?974年建井開采以來，至今已建井五口，現(xiàn)采水量約1900m3/d，溫泉干枯，地下熱

2、水水位降至標高30 m左右，表明熱水資源補給量小于2000m3/d，主要用作洗浴、育種、養(yǎng)殖等。 地熱地質背景 自然地理背景灰湯地熱田位于低山丘陵區(qū)，最高的東霧山海拔487.5m，由花崗巖組成，紅色碎屑巖組成緩坡丘陵崗地（灰湯盆地），標高83-150m；烏江自西南向東北斜貫區(qū)內(nèi)，河谷寬500-1300m；氣候屬中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，年降雨量1027.7-2001.7mm（1954-2004），平均1451.8mm年,平均氣溫16.2-17.6，多年平均16.8。 地質構造背景A. 深部構造特征灰湯地處常德-湘潭幔隆與湘中南緩坡東（饒家榮）轉換帶，東北部莫霍面隆起深度30-31km，西南莫霍面

3、沉陷至35-36km，常德-安仁轉換斷裂構造帶與公田-灰湯深大斷裂帶交匯于本區(qū)。1541年以來寧鄉(xiāng)一帶有感地震（記載）12次，近年寧鄉(xiāng)一帶微震不斷，表明本區(qū)地殼活動相對較強。B. 斷裂構造a.烏江斷裂（F1）呈43°方向伸展與烏江河流方向一致，傾向北西，淺部傾角41°，深部傾角變緩，斷距約1500m，屬公田-灰湯-新寧深大斷裂帶中段，北西盤（上盤）下降，形成灰湯斷陷盆地，沉積了白堊系巨厚的紅色碎屑巖系；東南盤隆升為低山丘陵，由溈山花崗巖巖體構成，沿斷裂見有糜棱巖（寬度100m左右）和石英脈（寬20余m，長200余m），垂直于石英脈張裂隙發(fā)育，局部見砂礫巖被烘烤現(xiàn)象，鉆孔揭露

4、自上而下依次為碎裂花崗巖、花崗質構造角礫巖、糜棱巖化花崗巖、糜棱巖等。時有石英脈穿插，糜棱巖一般為構造破碎帶隔水底板，具有井內(nèi)最高溫度，表明F1是本區(qū)主要控熱構造。圖1 寧鄉(xiāng)灰湯地熱田地質圖b.獅橋斷裂（F2）走向北西75度，沿獅橋河方向延伸，傾向北東，傾角40-53度，切割白堊系砂礫巖和花崗巖，向東被烏江斷裂所截，未進入烏江斷裂下盤，在碎裂花崗巖中有一組北東80-85度的張裂隙發(fā)育帶，鉆孔揭露斷裂帶內(nèi)裂隙發(fā)育，隙面粗糙，彎曲不平，隙壁多有溶蝕現(xiàn)象，鉆遇此帶，井內(nèi)水溫迅速上升，穿過糜棱巖后水溫迅速下降，表明該斷裂帶是本區(qū)主要導水儲水構造。c.八廟沖斷裂（F3）走向330度，傾向南西，傾角一般在

5、65度左右，發(fā)育于F1斷裂上盤，據(jù)水11、水2孔測溫資料，地溫等值線有向F3斷裂上升的趨勢，水11孔井溫達96，表明F2、F3之間的地壘區(qū)內(nèi)地溫較高（圖2）。C. 巖層含水性白堊系紫紅色、棕紅色砂礫巖、泥巖分布在灰湯盆地內(nèi)，面積40km2，厚度0-1400m，砂礫成分主要為花崗巖，次為板巖，膠結物為鐵泥質、方解石，局部夾泥巖和石膏層，整體為滲透性弱的隔水層。圖2 F2-F3地壘地溫等值線灰湯地熱田位于溈山花崗巖體內(nèi)接觸帶，巖體為中三疊-中侏羅世復式中細粒斑狀黑云母二長花崗巖，內(nèi)有石英脈，偉晶巖脈和細晶巖脈穿插，淺表風化裂隙發(fā)育，含弱孔隙裂隙水，深部塊狀構造巖體為相對隔水體。但在斷裂帶內(nèi)或其上盤

6、一般含較豐富的脈帶狀構造裂隙含水帶，是灰湯地熱田的主要地下熱水儲集帶，厚度25-40m，鉆孔單位涌水量0.573-1.96L/s.m，單井涌水量達3300m3/d（號井），井口水溫88-91。 熱源 大地熱流是其主要熱源灰湯地處常德-湘潭幔隆與湘中南幔坡轉換帶，東北幔隆莫霍面上升至30-31km，大地熱流偏高75 mw/m2（寧鄉(xiāng)偕東橋溈山巖體北側外接觸帶）；西幔坡莫霍面下降至35-36km，大地熱流低至25.1 mw/m2 (婁底)，表明本區(qū)是大地熱流由西南低值區(qū)向東北偏高值對流區(qū)，灰湯地田處于大地熱流值60-70 mw/m2等值線之間，內(nèi)插值約63 mw/m2左右，和中國大陸平均值相當。寧

7、鄉(xiāng)偕樂橋203孔（距灰湯7km）40-500m段井溫曲線為傳導型曲線，地溫梯度3.0/100m。大地熱流偏高區(qū)位于常德-安仁隱伏巖石圈斷裂的上盤，低值區(qū)位于其下盤，表明常德-安仁斷裂是深部控熱構造，控制著局部構造大地熱流值的分配。 斷裂構造運動機械熱能是不可忽視的熱源本區(qū)斷裂構造復雜，深大斷裂在此相互截錯，近代地殼微震不斷表明地殼蠕動脈沖式運動時刻在進行，并產(chǎn)生擠壓，釋放摩擦熱能，據(jù)鉆孔井內(nèi)測溫成果，最高溫度位于斷裂破碎帶底部糜棱巖段內(nèi)，也就是擠壓摩擦應力集中區(qū)內(nèi)。故推斷地殼蠕動摩擦熱也是熱源之一。 兩組深大斷裂相互截錯引發(fā)殼下熱流集中上涌是形成88-92的中高溫熱泉的重要因素常德-安仁隱伏巖

8、石圈轉換斷帶是北西向印支期-燕山早期復式溈山-歇馬-南岳巖漿巖帶導巖構造，沿灰湯-公田地殼斷裂帶有北東向燕山早期幕阜山-望湘-丁字灣巖漿巖帶，兩巖漿巖體均為殼源重熔型，兩斷裂帶在灰湯地區(qū)錯截，北東側有寧鄉(xiāng)盆地，南西形成灰湯盆地，中間為溈山凸起，寬度10-20km，深部為幔坡帶，地表形成大地熱流梯級陡坡帶，表明深部軟流圈由西南向北東隆升，熱流由西南向北東增強，常德-安仁隱伏巖石圈斷裂起主控作用，它和公田-灰湯斷裂的錯截使其熱流繼續(xù)沿著F1向上運移，而形成灰湯較高地熱異常區(qū)。 蓋層灰湯圈定的8km2地熱異常區(qū)位于F1斷裂的上盤（北西盤），灰湯斷陷盆地內(nèi)，斷裂帶構成盆地東南邊緣，盆地傾向和斷裂傾向同

9、向，淺部盆地內(nèi)沉積碎屑巖為F1斷裂直接頂板（上盤），向深部漸變?yōu)殚g接頂板，碎屑巖主要為泥質砂礫巖、泥鐵質基底式膠結，據(jù)鉆孔揭露，巖層及層內(nèi)斷裂帶滲透性均差，熱導率較低，厚度向北西逐漸增厚，具有良好隔水保溫性，是灰湯地熱田隔熱保溫蓋層。據(jù)鉆孔測溫曲線（圖3）可知，蓋層內(nèi)井溫隨深度加深，溫度呈直線上升，為傳導型曲線，地溫梯度有熱水鉆孔，16.7-45/1000m，未見熱水鉆孔8-11/1000m。 熱儲據(jù)寧鄉(xiāng)縣灰湯地熱區(qū)灰湯段水文地質勘探報告，熱儲嚴格受F1和F2斷裂控制，沿著F1與F2截接線，由溫泉向北西方向由淺向深部延伸，目前控制深度616m（水14孔），傾角41度，垂直厚度32-80m，寬度

10、約120-290m，埋深76-530m，最高溫度102，整個熱儲呈傾向北西西或北東東，西大東小的似截錐體，原水位標高83.5-86.2m，由西北向南東降低，號井可采水量3300m3/d，水溫85-91，水質為HCO3·CO3-Na型為主，SiO2含量90-144mg/L，PH 9左右，礦化度0.222-0.32g/L，溶解H2S 2.2mg/L，逸出氣體H2S含量0.84mg/L，氣體成分主要為氮氣，表明大氣降水是主要補給源。熱儲在鉆孔中溫度曲線呈側峰型段或峰值線呈向下近于垂直的指數(shù)型對流型曲線。 灰湯地下熱水系統(tǒng)的形成模式深部大地熱流沿常德-安仁斷裂帶供熱，在殼內(nèi)與灰湯-公田斷裂（

11、F1）截錯，熱流沿著兩斷裂聚集帶繼續(xù)向上供熱，在基底遇北西向F2、F3等斷裂破碎帶，熱流沿F1、F2、F3斷裂復合帶向地表傳輸，形成地表北西向延展的地熱異常帶。大氣降水、地表水體在地勢相對較高的北西，沿溈山花崗巖體淺表風化裂隙，構造裂隙，向下滲入補給形成淺表層風化裂隙孔隙水含水層，風化裂隙孔隙水一部分就近排泄出地表匯入地表水體，另一部分被北西向F2北東向F1等斷裂裂隙帶吸納，沿著斷裂破碎帶向下滲流，在下滲過程中與從深部向上運移的熱流進行水熱對流交換而溫度升高，由于受灰湯盆地內(nèi)滲透性極弱的碎屑巖系阻隔，迫使其受壓繼續(xù)向下徑流，在徑流過程中進一步加熱升溫而形成中低溫地熱流體，運移到北西向導水斷裂與

12、北東向控熱構造交匯灰湯地段時，由于其地勢低（83.5m）,與補給區(qū)存在300-400余米的高差，在壓力差作用下，地下熱水沿著F1、F2錯截破碎帶向上運移，在烏江河岸溢出形成灰湯溫泉，地下熱水在下滲、徑流、上升過程中對圍巖進行溶蝕從而使其成分復雜，Na、SiO2含量高，而形成礦泉水，熱水中氣體成分96.32%為氮氣，表明其補給源主要為大氣降水，H2S的存在可能是脫硫酸作用結果，礦化度低，表明本區(qū)地下水交替循環(huán)塊。圖3 寧鄉(xiāng)灰湯地熱田鉆井溫度曲線圖6圖4 寧鄉(xiāng)灰湯地熱田地下熱水系統(tǒng)地質模型10根據(jù)SiO2玉髓溫標公式推算熱儲溫度，125-143，其地下熱水，循深度3600m-4200m。 拗陷褶斷

13、層帶狀對流型地下熱水系統(tǒng)1、地質構造背景主要分布于衡陽盆地以南的耒陽-臨武褶斷帶和郴州-汝城斷褶帶，由早中生代（印支期早燕山期）形成NE、NNE、SN向（局部弧形）蓋層褶皺與走向斷裂組成主要構造格架，背斜平緩開闊，而向斜緊密，背向斜連續(xù)相間成隔槽式褶皺組合（局部倒轉），茶陵-郴州-臨武深大斷裂帶貫穿其中，沿斷裂帶溫泉呈串珠狀分布。茶陵-郴州-臨武斷裂總體走向N E 30，為傾向SE的地殼斷裂 ,北段被茶陵-永興盆地疊覆，南段郴州-臨武一帶主要由多條NNE向次級逆沖斷裂所顯示，斷裂帶西側拗陷帶內(nèi)主要發(fā)育燕山早期花崗閃長斑巖、花崗斑巖等小型超淺侵入巖體，以及低溫熱液礦產(chǎn)，如水口山、寶山、黃沙坪等地

14、；沿斷裂帶有騎田嶺深成巖體侵位，并發(fā)育新田嶺鎢礦、芙蓉錫金屬礦等，中高溫熱液礦產(chǎn)；緊鄰斷裂帶東側，發(fā)育千里山深成花崗巖體及相關的柿竹園錫多金屬礦、紅旗嶺鎢多金屬礦等高溫熱液礦產(chǎn)。斷裂帶以東的錫田、瑤崗仙等地發(fā)育小型-中型深成花崗侵入巖體，并形成錫田錫多金屬礦、瑤崗仙鎢多金屬礦等以中高溫熱液礦產(chǎn)為主的礦產(chǎn)地。地震探測斷裂兩側下地殼底部波速及厚度不同。在茶陵剖面上莫霍面深度變化不大，但從資興到臨武莫霍面可能有1-5km的落差變化，推斷斷裂傾向SE，傾角約65°，這一差別可能反映出該斷裂為下切至上地幔深大斷裂。溫泉沿斷裂帶由北東向南西密度增大，溫度則南高北低分布。北西向常德-安仁、邵陽-郴

15、州斷裂分別在茶陵-安仁間和郴州-桂陽間與茶陵-郴州斷裂截錯，郴州市溫泉帶，永興馬田（悅來）溫泉沿北西向斷帶出露。2、蓋層本區(qū)褶皺密集，巖層產(chǎn)狀陡，走向斷裂發(fā)育，地殼間歇性抬升，中上石炭統(tǒng)以上蓋層大部被剝蝕，僅在寬緩背斜傾伏端存有蓋層，如華塘鋪背斜傾伏端天堂地熱田。中上泥盆統(tǒng)與中上石炭統(tǒng)之間的下石炭統(tǒng)上部碎屑巖系在永興-郴州-宜章一帶深埋地下，構成隔熱保溫層，成為中上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)下部碳酸鹽的蓋層。裸露的碳酸鹽巖廣泛分布，其淺部巖溶洞隙發(fā)育帶賦存有較豐富巖溶洞隙地下水，它和深循環(huán)地下熱水在局部構造部位匯聚，具有共同的排泄區(qū)域，深循環(huán)地下熱水向上運移或出露近地表地段遇有淺層常溫水時，則發(fā)生側向溢

16、（對）流，或者常溫水侵入熱水上涌通道，兩者混合對流使熱水溫度降低：如郴州市區(qū)內(nèi)的北湖溫泉，永興悅來溫泉、宜章一六地熱田均不同程度和淺層常溫水混合而導致溫度降低。3、熱源 大地熱流是主要熱源本區(qū)具有偏高的大地熱流值60-90mw/m2，平均約66.2mw/m2。 巖石放射性元素衰變熱能是地下熱水熱源之一。本區(qū)花崗巖巖石放射性元素生熱率5.21-11.431w/m3，二疊系下統(tǒng)當沖組炭質硅質巖及其斷裂帶賦存有鈾礦床，礦床內(nèi)賦存有54-58熱儲層，因此推斷放射性元素衰變熱能是地下熱水熱源之一。 深大斷裂帶是深部熱流向其運移匯聚通道茶陵-郴州-臨武斷裂帶，南段（郴州-臨武）東側莫霍面深30km，西側莫

17、霍面深36-40km，北西向邵陽-郴州斷裂與北東郴州-臨武斷裂在郴州錯截。兩斷裂錯截破碎帶是深部熱流自西北深處向東南向上運移聚匯的通道。1517-1778年間有3次地震記錄，近代微震時有發(fā)生，斷裂帶內(nèi)動力熱能也是熱源之一。4、熱儲拗陷褶斷帶褶皺連續(xù)緊密，巖層產(chǎn)狀陡峭，組成褶皺巖層主要為中泥盆統(tǒng)-下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖夾碎屑巖類，走向逆沖斷裂發(fā)育，斷層傾向和巖層同向，致使脆性的碳酸鹽巖于斷裂帶上盤形成復合破碎帶及次級層間裂隙和羽狀張裂隙發(fā)育帶，帶內(nèi)滲透性好，含水性較豐富，導熱性好，吸納基底和沿斷裂帶向上的深部熱流而增溫并和斷裂帶形成相互貫通的地下熱水儲集帶，其既受層狀巖層的控制，又受斷裂的影響、控制，碳酸鹽巖間的碎屑巖韌塑性好，裂隙不發(fā)育，成為隔水隔熱保溫遮擋層，因而具有多層（帶）層狀-帶狀的熱儲特征，主要熱儲層為泥盆系、石炭系、二疊系碳酸鹽巖，下二疊統(tǒng)當沖硅質巖。5、地下熱水系統(tǒng)形成模式大地熱流從深部向上供熱，熱導率高的深大斷裂和陡傾斜具相對高熱導率的碳酸鹽巖及淺部斷裂破碎帶，吸納聚匯較多熱流束于體內(nèi)運移增熱，局部放射性元素衰變熱能使其熱能進一步增加而成為地熱流集中向上傳輸綜合體。大氣降水在地勢高處，沿斷裂帶、向斜仰起端通過淺表巖溶裂隙滲入地下形成淺層地下水，因巖層巖溶裂隙發(fā)育的不均一，巖溶發(fā)育程度和裂隙張啟度隨深度減