咸宁深部热储和载体特征

 物理特征

 

  咸宁地区奥陶系灰岩热导率高于其他岩石，是本区导热条件好的岩石，利于深部地热的传导。揭穿其上部志留系千余米厚的砂岩，下部1 000 以下或1 000～ 3 000 m、3 000 m 以下灰岩裂隙、岩溶发育的局部地段是地热流体的主要热储层和载体。

 

  本区完整的硅质岩、碳酸盐岩类，其电阻率均较高，视电阻率一般＞ 300 Ω·m; 当基岩为志留系地层或基岩中发育有断裂破碎带、岩溶( 尤其含地下水) 时其电阻率显著降低，视电阻率一般＜ 100 Ω·m，地热流体的电阻率随地下水温度的升高而降低的特征，这主要是地热流体的矿化程度随温度升高而升高所致;测区内若存在良好的赋水、导水构造，将会产生较明显的物探异常。断裂构造的电性特征: 当岩石受到地质构造破坏后其电阻率值会显著降低，往往形成低阻异常。尤其是奥陶系电阻率值较高，但当基岩中发育有断裂、岩溶时，在该部位会形成明显的低电阻率异常，这种高阻中的低阻异常往往反映了断裂构造。同时还可以根据低阻异常的形态特征如低阻异常的长轴展布情况来确定断裂的大致产状。已知地热出露点的电性特征: 这些点上的电性场往往表现为高阻背景中的局部低阻特征，视电阻率值较低，常常形成低阻封闭圈，视电阻率值一般为60 ～ 80 Ω·m。2014 年8 月湖北香泉映月生态旅游发展有限公司拟定地热井附近物探资料显示该区深度800 ～ 1 000 m 仍存在明显低阻异常。

 

  化学特征

 

  咸宁温泉地热流体以水温和特殊的水化学成分而有别于普通的地下水和地表水，其特征是硫酸根和钙离子含量很高，其中硫酸根离子的含量介于605． 56 ～1 225． 32 mg /L 之间，钙离子含量介于250． 30 ～ 438． 21mg /L 之间，含量明显高于地表水和地下冷水，地热流体中的氟含量一般在2． 5 ～ 4． 4 mg /L 之间，二氧化硅含量在20． 0 ～ 50． 0 mg /L，明显高于一般地下水，而且二者与地热流体水温呈正相关，其含量的变化也与地热流体的分布相一致，即两者含量在地热流体分布中心地带高，向周围其含量逐渐降低。特征离子为钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子和氟离子，是地热田重要的水化学标志和主要的标性元素，其含量与地热流体水温呈正相关。

 

  咸宁浅层地热流体中还含有多种微量元素，地热流体中微量元素与地表水相比，锂离子含量比地表水高出10 ～ 15 倍，锌离子高出2 ～ 3 倍，锶离子更是高出地表水约30 ～ 40 倍，另外还存在前述N2气体含量高、放射性元素氡含量低、含同位素元素H3等化学特征。

 

  温度及可能存在深层热储和载体的其他特征目前咸宁地热流体温度由于所处区段的地热环境不同，其温度特征也不同，大致分为三级，即8 ～ 55 ℃;40 ～ 48 ℃; 40 ℃以下。

 

  根据温泉地热详查钻探资料XN01 号孔( 孔深500． 30 m) 在终孔时还显示温度升高态势，另外XN06号孔( 孔深701． 18 m) 自上而下温度持续升高，在673 m至孔底岩石有硅化现象，根据对硅化岩石成因分析，推测深部还存在水质更好、温度更高的地热流体，因此进一步勘探应该以深部物探、钻探为主要手段，深度宜在1 000 ～ 3 000 m 或3 000 m 以下。

 

  2014 年8 月笔者在对潜山背斜西南翼局部地段进行音频大地电磁( EH－4) 物探测试显示，该区地质构造与东北翼相似，存在北东向与北西向相互交错断裂，推测深部1 000 m 左右存在地热流体。

 

  地热流体开发利用条件

 

  咸宁深层地热温度虽不太高，但地质条件较好，水量、水质会更好，易于开发。需针对其化学及温度特征，借鉴北京小汤山温泉开发利用经验，采取地热水的多级利用。通过系统规划、分区，有步骤进行深层地热探究工作，找到更高温度( 55 ℃以上) 地热流体，直接对其进行开发利用; 对于55 ～ 40 ℃低温地热流体可直接用于生活用水、洗浴、温室、旅游开发等; 40 ℃以下低温地热流体可用于农业灌溉、养殖、土壤加温等。同时利用地热流体中氟、二氧化硅、锶等矿物成份有针对性地进行医疗价值开发。