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所屬欄目:礦業論文 發布日期:2010-08-31 11:20 熱度:
摘要;介紹新豐縣某地熱礦水區的地質概況,分析熱礦水的形成和賦存條件;根據熱礦水的水量和水質,論述其開發利用價值。
關鍵詞;熱礦水,賦存條件,開發條件,新豐縣
新豐縣地處粵北山區,山清水秀,自然環境優美。區內分布有多處地熱異常區,熱礦水資源豐富,單井涌水量775~1041m3/d,水溫44~51°,屬氟水、硅水和氡水。熱礦水具有一定的醫療、保健作用,可作為醫療礦水和水產養殖等進行綜合開發利用。
1地質概況
1.1地層
區內出露地層區域內出露地層有中生界(T)和上古生界(D-C);
1.2巖漿巖
出露的巖體有燕山早期第二階段石英閃長巖(δo52(2))、燕山早期第三階段中細粒斑狀黑云母花崗巖(γ52(3))、燕山晚期第一階段細粒花崗巖(γ53(1))、燕山晚期第二階段花崗斑巖(γπ53(2))及后期侵入的中~基性巖脈等,其中巖體占據了區內大部份面積,屬于新豐江巖體。
1.3構造
據1/20萬區域地質構造資料,本區發育東西向佛岡~河源緯向構造帶,以及北東向、近似南北向斷裂構造。其中廣州~從化壓扭性深大斷裂帶,總體走向呈北東40左右,走向較為穩定,斷面主要傾向北西,傾角30~60。平行主干斷裂常伴生次一級同向斷裂及北西向張扭性斷裂。沿斷裂走向常見壓碎花崗巖、糜棱巖化花崗巖、糜棱巖,局部可見角礫巖,并有硅化現象。在新豐~連平一帶斷裂呈指狀分叉,同時展布具雁列特征。該斷裂主要生成于燕山期,喜山期仍有活動,沿斷裂帶有一系列溫泉分布。
該溫泉點構造位置處于區域性佛岡~河源緯向構造帶與新華夏系廣州~從化深大斷裂帶交匯處之北東側(圖1)。
2區內地下水環境及熱礦水賦存條件
2.1地下水類型
區域內地下水埋藏分布總類較多,地下水類型主要有松散巖類孔隙水、碳酸鹽類裂隙溶洞水、基巖裂隙水等,現分述如下:
2.1.1松散巖類孔隙水:主要分布于山間盆(谷)地及河流兩岸,由沖積層及沖洪積層組成。各地厚度變化較大。其巖性為砂卵石、含粘土卵礫中粗砂、粘土質礫卵石等。含孔隙水,富水性大小,隨粘土含量的減小而增大。一般低階地比高階地富水性強?偟母凰灾械?菁境R娙髁0.221~2.9L/s。
2.1.2碳酸巖類裂隙溶洞水
碳酸巖類巖溶裂隙水出露較少,主要分布于新豐縣城周邊的上泥盆統、石炭系及下二疊統的碳酸鹽巖層中。由于條件不同,富水性差異明顯,總的富水性中等-強。分為裸露型和覆蓋型。裸露型地下水位一般<50m,泉流量<10L/s;覆蓋型覆蓋厚度一般<50m,單井涌水量10~100m3/d,裂隙溶洞水單井涌水量1000m3/d。
2.1.3基巖裂隙水
廣泛分布于區域大部分地區,地下水賦存于風化裂隙及構造裂隙中,以泉或滲流形式出露,富水性豐富。根據含水特征可劃分為兩個亞類:層狀巖類裂隙水及塊狀巖類裂隙水。
層狀巖類裂隙水:主要分布于區域東部上古生界及下古生界地層中,地下徑流模數<6~12L/s•km2。常見泉流量0.1~1L/s。
塊狀巖類裂隙水:主要為印支期及燕山期侵入巖與噴出巖。分布于區域的中部及西部大部分地區,屬中低山及丘陵地形,含風化網狀裂隙水及構造脈狀裂隙水。其富水性主要受巖性、風化程度諸因素控制;地下徑流模數12~20L/s•km2。常見泉流量0.039~0.5L/s。塊狀巖類裂隙水是勘查區主要地下水類型。
2.2地下水補給、逕流、排泄
區域地下水的補給來源是大氣降雨,地下水的水力坡度大,循環交替強烈,徑流條件良好,排泄于低洼的盆(谷)地中。
松散巖類孔隙水處于地形低平的盆(谷)地,匯水條件優越。主要補給來源有:1)降雨入滲補給;2)河流入滲補給;3)盆地周邊山區基巖裂隙水補給;4)塘、庫及其配套的渠道及灌溉回歸水的滲入補給。巖溶地區溶洞、洼地、漏斗、暗河、伏流等巖溶形態發育,具有匯集周圍山區地表徑流的良好條件;地下水的補給方式以集中注入為主,匯入暗河管道,少部分沿溶蝕裂隙下滲;此外周圍地勢較高的基巖裂隙水還以潛流的形式側向補給巖溶水。塊狀基巖節理裂隙發育,風化帶較厚,植被繁茂,降雨滲入補給條件好;層狀基巖雖節理裂隙也較發育,植被一般較好,但因地勢陡,風化帶較薄,滲入補給條件相對較差。在斷裂破碎帶有構造脈狀水和深循環熱礦水賦存。
丘陵山區地形起伏大,溝谷切割深,水系發育,基巖風化裂隙水徑流途徑短,水力坡度大(28.30~47.86‰),多以泉或滲流形式向附近溝谷或河流排泄,補給區似乎與徑流區一致。巖溶孤峰地下水徑流條件良好,循環交替強烈,以短管流,淺循環,大變幅為特色。河谷平原與山間盆地,為地下水的匯集區,水力坡度平緩,徑流緩慢。
地下水以泉、潛流、毛細水蒸發及井(孔)提水或自流等方式排泄。在丘陵地區低洼部位以泉的形式排入河流,泉分布較多,既有常溫泉,又有熱礦泉,為地下水主要排泄區。在山區與平原接壤地帶,基巖裂隙則以潛流形式排泄,補給第四系松散巖類孔隙水。在平原區由于潛水位淺,毛細水高,因此,毛細水的蒸發及植物的蒸騰,為重要的排泄形式之一;以潛流的形式排入河水,尤以秋冬季節更為明顯;在開發利用地下水的地段,則以井(孔)排泄。
2.3熱礦水的賦存條件
區內地熱水主要賦存于燕山早期第三階段斑狀黑云母鉀長花崗巖裂隙中,其埋藏、分布及賦存狀態均明顯受斷裂構造的控制和制約,總體上呈“X”狀分布。地熱水主要富集在北西向斷裂與北東向斷裂的復合交匯部位或附近的構造裂隙發育帶中,熱儲之巖性較為單一,熱儲空間形態呈陡立傾斜之狀。根據本次鉆孔及測溫成果分析,初步判斷區內地熱水埋藏深度主要在70~106米孔段范圍內。地面有溫熱泉出露,可歸屬II-2類中低溫地熱資源。
3熱礦水開發利用價值
3.1水量水溫
在地熱異常區成井鉆孔3個。出水量在775~1041m3/d,水溫44~50℃,屬于中低溫熱水。祥見抽水試驗成果表(表1)。
表1鉆孔抽水成果表
3.2水質
根據水質分析報告書,區內地熱水具有下列特征:
熱水中除含有豐富的Cl-、SO42-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等常量離子外,尚含有鋰、鍶、硒、鎘、錳、砷、鉛、銅、氟、偏硅酸等多種微量元素。
熱水中陰離子以HCO3-為主,其摩爾分數為53.15%;陽離子以Na+為主,其摩爾分數為72.29%;水化學類型為HCO3-Na型水,屬淡水。
熱水總酸度(以CaCO3計)0.00mg/L;總堿度73.81~84.89mg/L;總硬度23.92~32.33mg/L。
熱水的PH值為8.92~9.27,呈弱堿性。
本區地下水熱水中氟、偏硅酸、氡的含量均達到了命名標準(后述)可命名為氟水、硅水、氡水;具有一定的醫療保健作用。本區地下水氟含量超標,在未處理之前不宜直接作為生活飲用水飲用。
3.3開發利用價值
3.3.1旅游
新豐屬典型的山區縣,這里的自然生態環境優美,天然氧吧充裕,客家文化氣息濃郁,旅游資源豐富。目前境內已有云髻山旅游區、新豐森林溫泉、東方綠高山農業生態園、九棟十八井(客家圍屋)、雁塔、燕子巖等景點。特別是云髻山(海拔高1422m)是珠江三角洲地區的最高峰,也是新豐江水之源頭,這里四季景色綺麗,集“峰、花、雪、葉”于一山,總而言之,新豐是集旅游觀光、溫泉沐浴、休閑渡假的旅游勝地。
為此,大力開發新豐旅游資源,充分利用當地地熱資源優勢,修建溫泉渡假山莊等一系列多功能綜合性服務行業,能為當地的經濟建設和市場繁榮帶來可觀的經濟效益。
3.3.2醫療保健
氟:氟是自然界最活潑鹵族元素,是人體必需元素之一。本區地下水熱水中氟的濃度為3.25~8.34mg/L到達了氟水的命名標準,適合于沐浴,有一定的醫療保健作用。
偏硅酸:硅是人體必需的微量元素,偏硅酸對心血管病,關節炎有一定的預防功能,對骨骼生長、皮膚健康等有促進作用,具有較高的醫療保健作用。在我國《醫療熱礦水水質標準》和《飲用水天然礦泉水標準》中,同時將地下水中的偏硅酸濃度定為≥50mg/L作為界定是否為礦水的臨界標準。本區地下水熱水中偏硅酸含量達到了73.74~8.08mg/L,達到了命名為硅水的礦水濃度。
氡:為放射性元素,對人體有益,并能刺激造血系統,增強免疫力。據有關資料研究,利用含氡的泉水進行浴療,對防治心血管、神經系統、運動系統等方面的疾病有一定作用。區內地下熱水中氡含量為156~896Bq/L,達到了命名為氡水的礦水濃度,具有一定的醫療保健作用。
3.3.3農業及水產養殖
熱礦水水量豐富,水溫高,開發潛力巨大。利用低溫熱水育苗、溫室花卉培植,可縮短植物生長周期,既節省勞力資源,又能提高農作物的產量;利用溫水養殖,能保證水產品安全過冬,可以增強水產品繁殖率,縮短水產品養殖周期,提高水產品的產量和質量。
據我國《漁業水質標準》(GB11607-89),熱礦水中除氟含量超標外,其他各項指標均符合漁業用水水質要求。因此,可將熱礦水適當稀釋作為水產養殖用水,一般不會對水產品的養殖質量產生影響。
綜上所述,開發該熱礦水,成本低、效率高、綜合效益大、管理方便,符合環保節能要求。新豐熱礦水具有較高的開發利用價值。
文章標題:新豐縣某地熱礦水的開發條件研究
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