工程地質(zhì)

永泰地?zé)豳Y源特征及開(kāi)發(fā)利用前景

  摘 要 永泰縣地?zé)豳Y源豐富,已發(fā)現(xiàn)或探明的地?zé)豳Y源有13處,分布于9個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),可采流體資源量17 102 m3/d,大部屬中低溫堿性、低礦化度重碳酸、硫酸鈉型水,具較好醫(yī)療保健價(jià)值。根據(jù)地質(zhì)熱儲(chǔ)地溫場(chǎng)、地?zé)?/a>資源量及水質(zhì)等地?zé)?/a>資源特征的研究分析,提出了地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用方向和前景,為永泰縣地?zé)豳Y源可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的參考依據(jù)。
 
  關(guān)鍵詞 地?zé)豳Y源 熱儲(chǔ)特征 開(kāi)發(fā)利用 永泰縣。
 
  永泰縣位于福州市西南62 km處,縣域總面積2 241 km2。縣域內(nèi)旅游資源豐富,有青云山、姬巖、方廣巖閩山勝地等人文、自然景觀116處。永泰縣地?zé)?/a>資源經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)利用,積累了較豐富經(jīng)驗(yàn)、取得了豐碩成果,為此,中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)授予了永泰縣/中國(guó)溫泉之鄉(xiāng)0稱(chēng)號(hào)。近年來(lái),永泰縣規(guī)劃和引進(jìn)了一批規(guī)模大、檔次高的溫泉度假村別墅酒店等項(xiàng)目,如青云山御溫泉酒店等,推動(dòng)了永泰縣地?zé)?/a>資源的開(kāi)發(fā)深度。隨著對(duì)地?zé)豳Y源的需求量不斷增加,永泰縣的地?zé)豳Y源能否滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展的需要,已成為決策部門(mén)十分關(guān)心的問(wèn)題。因此,了解永泰縣地?zé)豳Y源的特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)利用前景對(duì)地?zé)豳Y源的合理開(kāi)發(fā)利用有著十分重要的意義。
 
  1 地質(zhì)概況。
 
  永泰縣地處戴云山脈東北延伸部位,構(gòu)造位置上處于閩東火山斷坳帶中部,以燕山期中酸-酸性火山巖、侵入巖廣泛出露為特征[1]。地貌特征以中低山、丘陵為主,地勢(shì)從西往東傾斜,大部分海拔在400 m以上,受地質(zhì)構(gòu)造控制,山脈走向呈北北西、北東、南北向,地形切割強(qiáng)烈。縣域內(nèi)水系主要為自西南向東北流向的大樟溪水系,大漳溪為閩江下游最大支流,境內(nèi)支流有后亭溪、潼關(guān)溪、赤壁溪、一都溪,境內(nèi)水力資源充足。永泰縣地?zé)豳Y源主要分布于大樟溪主干流域的兩側(cè)(圖1)。
 
  111 地層。
 
  縣域內(nèi)地層由老到新依次有震旦系、二疊系下統(tǒng)童子巖組、三疊系上統(tǒng)文賓山組、侏羅系上統(tǒng)長(zhǎng)林組、南園組、白堊系下統(tǒng)石帽山群及第四紀(jì),其中,南園組之前的地層呈小面積分布于永泰縣西部、西北部,南園組和石帽山群,呈厚層狀,在縣域內(nèi)大面積出露,為地?zé)崽?/a>出露的主要地層巖性。
 
  縣域內(nèi)的侵入巖均屬燕山晚期,巖性主要為花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、石英二長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖等,呈巖株、巖瘤、巖墻狀;其次有輝長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖等中-基性巖體,出露面積不大,規(guī)模小,呈巖株、巖瘤狀;脈巖發(fā)育,主要有輝綠巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈、花崗斑巖脈、石英正長(zhǎng)斑巖脈、正長(zhǎng)斑巖脈等,一般寬數(shù)十厘米至數(shù)米,延伸數(shù)米至幾百米。地?zé)釁^(qū)內(nèi)均有酸-堿性巖體或巖脈出露。勘查資料表明,溫泉多出露在巖體或巖脈(或火山巖)的裂隙中,其化學(xué)成分與巖體或巖脈密切相關(guān)。
 
  113 構(gòu)造。
 
  縣域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,連江)永定北東東向斷裂和浦城)永泰南北向區(qū)域性大斷裂在區(qū)內(nèi)通過(guò)[2],主要有北東東、北北東、北西、南北向斷裂及火山環(huán)狀、幅射狀斷裂。北東東、北北東向斷裂具壓扭性特征,較早發(fā)育,控制整個(gè)構(gòu)造格局,部分被北西向斷裂切割;北西向斷裂為張扭性斷裂,縣域內(nèi)的地?zé)釁^(qū)均分部在北西向斷裂帶上,是地?zé)釁^(qū)主要的導(dǎo)熱和控?zé)針?gòu)造。南北向斷裂為壓性斷裂,僅在縣域西部嵩口一帶發(fā)育;環(huán)狀、幅射狀斷裂為火山機(jī)構(gòu)伴、派生斷裂構(gòu)造。
 
  2 熱儲(chǔ)特征。
 
  根據(jù)區(qū)內(nèi)地下熱水貯存特征,永泰地?zé)崽?/a>可分為基巖裂隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)和第四系孔隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)。
 
  211 基巖裂隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)。
 
  主要沿北北西和北西向斷裂呈帶狀分布,出露巖性為酸-堿性巖體(或巖脈)和侏羅系上統(tǒng)南園組、白堊系下統(tǒng)石帽山群火山巖。地?zé)岙惓V行拇蠖鄶?shù)位于北北西、北西向斷裂與北北東、北東東向斷裂的交匯部位,其溫度高,壓力大,水量豐富,遠(yuǎn)離地?zé)岙惓V行臏囟戎饾u降低。地下熱水貯存于斷裂破碎帶或圍巖與侵入巖接觸帶的節(jié)理裂隙中,其主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水通過(guò)斷裂構(gòu)造經(jīng)深循環(huán)加熱形成,循環(huán)深度2~3 km,依據(jù)放射性同位素氚測(cè)定循環(huán)時(shí)間40~50 a?。
 
  福建省第四地質(zhì)大隊(duì),福建省永泰縣地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告, 2007。212 第四系孔隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)分布在山間盆地,直接覆蓋于基巖裂隙熱儲(chǔ)之上,由泥、砂質(zhì)礫卵石層組成,厚度不均,大多數(shù)小于10 m,個(gè)別在10~30 m。第四系孔隙儲(chǔ)熱含水層所貯存的地下熱水來(lái)源于基巖裂隙熱水及大氣降水、地表水和第四系松散沉積層孔隙地下水補(bǔ)給,呈層狀熱水層,水位埋藏淺,一般2~15 m,在地?zé)岙惓V行牟课粶囟容^高。
 
  第四系孔隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)與基巖裂隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)呈上覆、下伏關(guān)系,第四系孔隙儲(chǔ)熱含水層的熱能傳遞方式為傳導(dǎo)型,其水位、水溫及出水量受季節(jié)、地形變化和開(kāi)采量影響明顯;而基巖裂隙熱儲(chǔ)則不明顯,其熱能傳遞方式為對(duì)流型,若超量開(kāi)采,其水位、水溫及出水量會(huì)受影響。
 
  福建地質(zhì)調(diào)查研究院,福建省永泰縣葛嶺地下熱水勘查報(bào)告, 2007。
 
  福建工程學(xué)校,福建省永泰縣大湯地?zé)嵩敳閳?bào)告, 2002。
 
  福建省地質(zhì)工程勘察院,福建省永泰縣城關(guān)南門(mén)橋溫泉水勘查報(bào)告, 2004。3 地溫場(chǎng)、地?zé)豳Y源量特征311 地溫場(chǎng)特征。
 
  對(duì)葛嶺地?zé)帷⒋鬁責(zé)帷⒊顷P(guān)南門(mén)橋地?zé)釁^(qū)采用高精度磁測(cè)、淺層測(cè)溫、聯(lián)合電剖面測(cè)量、電阻率測(cè)深、瞬變電磁測(cè)量等綜合物探方法進(jìn)行了勘查,通過(guò)地?zé)釁^(qū)地質(zhì)特征物探資料等綜合分析,并經(jīng)鉆井驗(yàn)證,表明這些地溫異常區(qū)與斷裂構(gòu)造帶有密切關(guān)系,在平面上地溫異常區(qū)均位于北東向與北西向斷裂構(gòu)造帶交匯地帶,呈橢圓狀、不規(guī)則狀,地溫異常區(qū)的溫度異常強(qiáng)度、梯度變化較大,中心區(qū)溫度較高,遠(yuǎn)離中心區(qū)溫度低;根據(jù)鉆井測(cè)溫和采用SiO2溫標(biāo)計(jì)算,地溫與深度呈近似正比。
 
  312 地?zé)豳Y源量特征。
 
  根據(jù)勘查報(bào)告資料和實(shí)地調(diào)查的開(kāi)采量資料,永泰地?zé)豳Y源可采流體資源量為17 102m3/d???,熱儲(chǔ)資源總量為183164@1013kJ,折合標(biāo)準(zhǔn)煤621666@106t,熱能26 813198kW,若開(kāi)采年限按100年計(jì)算,相當(dāng)于大型中低溫地?zé)崽?/a>(表2)。
  福建省地質(zhì)調(diào)查研究院,福建省永泰縣葛嶺地下熱水勘查報(bào)告, 2007。
 
  福建工程學(xué)校,福建省永泰縣大湯地?zé)嵩敳閳?bào)告, 2002。
 
  福建省地質(zhì)工程勘察院,福建省永泰縣城關(guān)南門(mén)橋溫泉水勘查報(bào)告, 2004。4 水質(zhì)特征永泰縣地下熱水水質(zhì)類(lèi)型大部分為重碳酸、硫酸納型水,個(gè)別水溫較低者屬重碳酸鈣鈉型, pH值一般為7~815,屬堿性型水?,溶解性總固體一般為240~660 mg/L,水中富含鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鍶、鋰、氡、偏硅酸等二十多種對(duì)人體有益的元素及化合物,特別是氡含量達(dá)1 030~1 050 Bg/L,在全國(guó)的眾多溫泉水中并不多見(jiàn)。根據(jù)GB11615 -895地?zé)豳Y源勘察規(guī)范6附錄C醫(yī)療熱礦要求[3],永泰地下熱水中氟、偏硅酸達(dá)到命名礦水濃度,部分地下水氡含量達(dá)到礦水濃度,此外還含有鋰、鍶、硼、鐵、鋇、錳有益微量元素。因此,綜合評(píng)價(jià)永泰地下熱水屬重碳酸、硫酸鈉型中低溫堿性、低礦化度的醫(yī)療礦水,具有較好的醫(yī)療保健價(jià)值。
 
  5 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用方向和前景。
 
  511 開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題。
 
  (1)永泰地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用已有1000多年的歷史,上世紀(jì)80年代初開(kāi)始在溫泉出露地及其附近地區(qū)陸續(xù)開(kāi)展了地?zé)豳Y源勘查,鉆鑿地?zé)峋?/a>,對(duì)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)從自然狀態(tài)轉(zhuǎn)向了較自覺(jué)的狀態(tài), 90年代末達(dá)到高潮,主要用于種植養(yǎng)殖溫泉旅游、居室供熱、洗浴療養(yǎng)、健身保健等。現(xiàn)平均年開(kāi)采量為172132@104m3(在利用共7口井),占可供年開(kāi)采總量6151672@104m3的28%。
 
  (2)目前永泰縣地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用較為集中,主要分布在縣城城區(qū)和葛嶺鎮(zhèn)兩地,對(duì)該兩地的地?zé)豳Y源影響較大,通過(guò)近幾年對(duì)該兩地溫泉的自流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,顯示溫泉的自流量呈較大幅度減少。
 
  (3)近期地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用主要在縣城城區(qū)和葛嶺鎮(zhèn),由于管理上的局限性,個(gè)別地?zé)峋?/a>超強(qiáng)度開(kāi)采,導(dǎo)致局部地?zé)崴?/a>的水位逐年下降。
  (4)現(xiàn)階段地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)規(guī)模小,每年開(kāi)采量?jī)H為172132@104m3,綜合利用程度較低,管理比較粗放,綜合效益較差。
 
  512 開(kāi)發(fā)方向。
 
  (1)按照/創(chuàng)休閑生態(tài)縣0的目標(biāo),并根據(jù)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量分布狀況,與永泰縣地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃及城、鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃和永泰縣旅游總體規(guī)劃、大樟溪流域旅游規(guī)劃、風(fēng)情大道旅游規(guī)劃等相結(jié)合,對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)配,在統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)上,根據(jù)市場(chǎng)需求變化進(jìn)行統(tǒng)一資源配置,避免因不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng),而造成資源散失、浪費(fèi),確保地?zé)豳Y源科學(xué)合理、有序均衡地開(kāi)發(fā)利用。
 
  (2)加強(qiáng)對(duì)永泰地?zé)豳Y源保護(hù)和利用管理,遵循著/在保護(hù)中開(kāi)發(fā),在開(kāi)發(fā)中保護(hù)0的原則,實(shí)現(xiàn)/統(tǒng)一開(kāi)發(fā),統(tǒng)一管理0,減少地?zé)峋?/a>之間的相互干擾。同時(shí),并制定和實(shí)施鼓勵(lì)投資地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)和深度開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)政策措施,擴(kuò)大地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)規(guī)模,進(jìn)一步提升地?zé)豳Y源的保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用的管理水平。并加大對(duì)地?zé)豳Y源的勘探力度,努力做好地?zé)豳Y源的儲(chǔ)備工作。
 
  福州市科學(xué)技術(shù)委員會(huì),福州地區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)及其開(kāi)發(fā)利用對(duì)策。
 
  (3)加大地?zé)豳Y源的保護(hù)力度,在地?zé)醿?chǔ)藏區(qū)劃出保護(hù)區(qū),以明確保護(hù)范圍,保護(hù)好保護(hù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境,在保護(hù)區(qū)不批建不利于資源保護(hù)的建筑物,并設(shè)立衛(wèi)生防護(hù)帶,杜絕一切污染源;積極采取新技術(shù)、新工藝,防止溫泉廢水對(duì)環(huán)境的污染,并努力推廣溫泉水的二次利用和水位回灌
 
  (4)在大力倡導(dǎo)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、節(jié)能減排低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,作為能源礦產(chǎn)資源,今后對(duì)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā),不僅注重在發(fā)展旅游業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)上的利用,更應(yīng)注重其能源的利用,要積極探索并推進(jìn)地?zé)豳Y源用于發(fā)電溫室種植等領(lǐng)域。同時(shí),要建立綜合利用梯級(jí)利用循環(huán)利用的模式,有效地利用地?zé)崴?/a>的/熱、礦、水0潛在價(jià)值,讓其發(fā)揮最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、資源效益和環(huán)境效益。
  (2)永泰地?zé)崽?/a>以其緊鄰省會(huì)城市福州的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和發(fā)達(dá)便捷的交通條件,優(yōu)良的水質(zhì)及豐富的儲(chǔ)量,具備良好的開(kāi)發(fā)利用前景。
 
  (3)永泰地?zé)崽锏責(zé)豳Y源的開(kāi)發(fā),必將帶動(dòng)旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)優(yōu)化旅游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將發(fā)揮十分重要的作用。
 
  (4)永泰地?zé)崽锏責(zé)豳Y源的開(kāi)發(fā),將推動(dòng)文化娛樂(lè)、休閑業(yè)的迅速發(fā)展。已建成投入運(yùn)營(yíng)的青云山御溫泉酒店,規(guī)劃建設(shè)中的慈心園俱樂(lè)部、櫻花泉、赤壁溫泉山莊等項(xiàng)目,都具有現(xiàn)代休閑理念的酒店休閑度假勝地,以突出溫泉文化為特色,感受溫泉文化為主題,把地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用提升到一個(gè)新高度。
 
  (5)永泰地?zé)崽锏責(zé)豳Y源的開(kāi)發(fā),帶動(dòng)了房地產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。隨著吉祥溫泉小區(qū)等大型溫泉住宅小區(qū)的建成,必將改善人們的居住環(huán)境。
 
  (6)永泰地?zé)崽?a href="http://www.tja100.com.cn/t/地?zé)崴?html" >地?zé)崴?/a>中氟、偏硅酸及氡等含量達(dá)到熱礦水命名濃度,鋰、鍶等微量元素的含量達(dá)到有醫(yī)療價(jià)值濃度,發(fā)展溫泉療養(yǎng)事業(yè)的空間很大。
 
  (7)永泰地?zé)崽锏責(zé)豳Y源可利用于蔬菜溫室水產(chǎn)養(yǎng)殖、孵化業(yè)和發(fā)電等項(xiàng)目,這也是開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源的重要方面。
 
  (8)開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源,還將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增加就業(yè)機(jī)會(huì),必將為構(gòu)建和諧社會(huì)作出貢獻(xiàn)。
 
  6 結(jié)語(yǔ)。
 
  (1)永泰地?zé)崽锟煞譃榛鶐r裂隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)和第四系孔隙熱儲(chǔ)系統(tǒng),第四系孔隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)與基巖裂隙熱儲(chǔ)系統(tǒng)呈上覆、下伏關(guān)系,熱儲(chǔ)埋藏淺,斷裂構(gòu)造發(fā)育,富水性好,水溫42e~76e,其補(bǔ)給源近,直接接受基巖裂隙水及大氣降水、地表水和第四系松散沉積層孔隙地下水補(bǔ)給,補(bǔ)給量大,易于開(kāi)發(fā)利用。
 
  (2)永泰縣地?zé)崽锓植紡V,且面積大,其地下熱水資源儲(chǔ)量大,允許開(kāi)采量為17 102m3/d。
 
  (3)永泰縣地下熱水水質(zhì)屬重碳酸、硫酸納型水, pH值一般為7~815屬弱堿性,溶解總固體為240~660 mg/L屬低礦化度淡溫泉水,永泰地下熱水普遍含氟、偏硅酸,均達(dá)157第 2 期林仙彪:永泰地?zé)豳Y源特征及開(kāi)發(fā)利用前景命名礦水濃度,氡含量也達(dá)到礦水濃度,具有較好的醫(yī)療保健價(jià)值。永泰縣地下熱水水質(zhì)為優(yōu)質(zhì)醫(yī)療熱礦水。
 
  (4)應(yīng)珍惜和合理地保護(hù)利用好地?zé)豳Y源,遵循著/梯級(jí)開(kāi)發(fā)、綜合利用0和/在保護(hù)中開(kāi)發(fā),在開(kāi)發(fā)中保護(hù)0的原則,根據(jù)地?zé)豳Y源的溫度和水質(zhì)選擇適合的利用途徑,做到可持續(xù)發(fā)展
 
  (5)永泰縣地下熱水資源豐富,用途廣泛,開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源的前景廣闊,必將帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益。