宜春白马地热简报.doc

江西省宜春市袁州区白马地热区地质调查简报安福县恒发矿山设备有限公司二一三年三月江西省宜春市袁州区白马地热区地质调查简报野外调查人：刘细元 吴师金 胡正华 雷天浩简报编写人：刘细元 吴师金提交单位：安福县恒发矿山设备有限公司提交时间：二一三年三月11目 录一、前言11目的任务与工作概况12自然地理概况13前人工作概况1二、地质背景21地层22岩浆岩33构造3三、断裂构造与温泉成因分析讨论8四、工作建议8五、工作质量述评及存在主要问题9附图：江西省宜春市袁州区白马地热区地质图一、前言1目的任务与工作概况受江西省勘察设计研究院九江分院邀请和业主（安福县恒发矿山设备有限公司）委托，我们于2013年3月15日3月18日对南庙乡白马地热区进行110000野外地质调查，绘制了地质图和实际材料图、编写了本调查简报。其目的和任务是：基本查明调查区地层、岩浆岩、构造的分布特征，重点对控制地热的断裂构造性质、规模、延伸方向进行调查和研究，为下一步开展物探、钻探工作提供地质依据。本探矿权（证号36420100601041102）设置范围：东经114 23001142400、北纬274330274400；设置面积3.04平方公里，本次地质调查面积近平方公里9 km2，地质观察点28个，调查路线总长约12 km。路线调查在充分利用前人资料和遥感解译的基础上，有针对性地布置地质调查路线。对一般地质界线、地质体的空间位置及其相互关系，仅作校正检查；重点对断裂构造，尤其是对控热、导水断裂构造进行重点调查和解剖，并主要以追索路线为主。地质调查观察点的标定采用GPS全球卫星定位仪与地形地物相结合，圆满地完成了地质调查任务。2自然地理概况调查区位于明月山北麓南庙乡苏家下里、白马、白石下、廖家里一带，距宜春市区和温汤镇分别约7km左右、10km左右。从宜春市区至庙下镇、洪江镇直至安福县的旅游公路纵贯区内，从市区至温汤镇的旅游公路也从调查区西北侧通过，可谓交通便捷，区位优势明显（图1）。工作区西部紧邻梅花桥地热区。在地貌区划上属赣西低山丘陵区，处于武功山北坡山麓。区内地形为东西两侧地势较高的山丘坡地（图2），标高一般在150170m左右；中部为地势平坦低洼的冲积平原，标高一般为110125m。图1 交通位置图1.行政区划；2.城市及居民地；3.铁路；4.公路；5.工作区范围本区属亚热带气候区，温和湿润、四季分明，年平均气温17.1，一月平均气温5，七月平均气温28.4，年无霜期272天。多年平均降水量为1919.2毫米，46月为雨季，11月至翌年1月为枯水季，极端最高气温可达40左右。发源于明月山的南庙河为袁水一级支流，呈南北向纵贯调查区，常年日水流量达2104m3。图2 宜春市袁州区白马地热区卫星照片3前人工作概况新中国成立前曾有地质前辈在本区作了概略地质调查，解放后，先后有铁矿大队（907）、220队、华东石油勘探局301队、省水文地质队、省区测队等单位在本区进行过不同程度的地质矿产调查、普查或勘探工作。特别是120万宜春幅（1964年）对本区地层、岩石、构造、矿产进行了系统的调查和总结；120万宜春幅水文地质调查（1964年），对本区外的温汤温泉进行详细研究与总结；15万宜春市幅区调（2000年）运用新理论、新方法、新技术，除对本区的地层、岩石进行系统划分与研究外，根据构造变形特点及层次与序次的不同划分为三个构造变形区，分别建立了构造变形序列，揭示了武功山地区的构造演化规律。确立了测区多层次、多序次伸展滑覆构造系统，认为伸展构造印支期为发生、发展期，燕山期为强盛期，至燕山末期停止了活动。据120万宜春幅水文地质调查报告，温汤镇温泉产于奥陶纪、志留纪片麻状花岗岩区，断裂构造极其发育，有北东东向、北西向和北北东向三组，温汤热泉就产于北东东和北西向断裂交汇部位，地表涌水范围长约50米，宽20米左右。水温62C，流量10升秒，水质类型为碳酸钠型（Oa），水质特征：值7.47.6，略偏碱，总硬度1.01.9德国度、负硬度3.04.2德国度，总碱度1.82.5毫克当量升溶解固形物180263毫克升、可溶二氧化硫100150毫克升、游离二氧化炭2.011毫克升、氟1.93.5毫克升、铀5.2108毫克升、镭居里升。紧邻本区的梅花桥地热区，经过钻探工程也验证了地热的确实存在，并顺利成井。二、地质背景1地层（1）寒武纪牛角河组（1n）牛角河组主要分布于调查区北部，呈推覆构造的推覆体由南往北叠覆于奥陶纪岩体或志留纪岩体之上。从岩性组合以一套含炭岩石组合为标志。依据其岩性组合特征分为上、中、下三部分。总体岩性组合特征为：总厚度 1043.35m。下部:为灰黑色薄层状炭质二云片岩与灰黑色、灰紫色中薄层状千枚状含炭不等粒长石石英杂砂岩互层;灰黑色中厚层状变质不等粒含炭石英杂砂岩夹灰绿色薄层状绿泥二云片岩；厚层状二云石英片岩、黑云片岩。厚度为275.06m。中段：为中厚厚层状二长二云石英片岩，变质不等粒石榴长石石英杂砂岩夹中薄层状二云片岩；为中薄层状二云片岩。厚度为102.23m。上段：为中厚厚层状变质不等粒石英杂砂岩、石榴二云石英片岩与灰黑色薄层状炭质二云片岩呈不等厚互层；中厚层状含炭石榴二云石英片岩、灰黑色薄层状炭质二云片岩、黑云云片岩组成的基本层序；厚度为275.06m。（2）第四纪联圩组（Qhl）分布于南庙河及支流两岸地区，本组以河流冲积物为特征，少量山前冲洪积混合物堆积，沉积物主要为灰黄色、浅灰黄色、深灰色、黄褐色砂砾层、亚砂土、亚粘土层。厚度010m不等。本组在地貌上为级上迭阶地现代冲沟、稻田等，二元结构明显。与区域对比时代归属为第四纪全新世。2岩浆岩区内发育的岩浆岩为加里东期花岗岩，受扬子板块与华南板块碰撞造山作用影响，发生了大规模中酸性岩浆上侵形成的志留纪和奥陶纪岩体，岩体中片麻理、眼球状、条纹条带状构造、矿物拉伸线理、旋转碎斑系和片麻理褶皱均很发育，拉伸线理指向为北倾。志留纪岩体（S3D东梅充单元）：主要分布于调查区东部，岩性为片麻状细粒含斑黑云母二长花岗岩，同位素年龄值为409.45.1Ma。志留纪岩体（稠坪S3C单元）：分布于调查区东南部，岩性为片麻状黑云二长花岗岩。奥陶纪岩体（O2L陵上单元）：分布于调查区南西部和中部，岩性为片麻状中细粒含斑黑云母花岗闪长岩，同位素年龄为 462.32.3Ma。奥陶纪岩体（O2G高头单元）：分布于调查区西部偏南部，岩性为片麻状英云闪长岩。3构造调查区处于华南板块北缘，武功山岩浆核杂岩（北东侧）的一部分，自加里东运动以来，遭受多期次构造运动的叠加改造，不同层次的构造形迹交织在一起，具有复杂造山带的一般特征。既存在与俯冲碰撞造山带有关的压缩构造体系，又有多期次岩浆体热穹窿引起的伸展滑覆构造系统。受板块碰撞造山作用的制约，后期构造的叠加改造及多期次岩体侵位的破坏，区内基底褶皱构造多发生形态、位态的改变以致残缺不全。区内断裂构造极为发育，其中脆性断裂具有继承性和长期或多期活动的特点，主要特征为：早期浅表层次的韧脆性变形带被后期表壳相的脆性断层的利用和改造。在走向上可分为北东向和北西向断裂。北东（东）向 断裂：如梅花桥肖家岭断裂。北西向断裂主要有湾头断裂（处于梅花桥地热区）、苏家下里断裂。北东向和北西向断裂两者呈明显的切割关系，即北西向断裂切割北东向断裂。北东向断裂受北西向断裂切割和牵引，其走向有所偏转，同时也反映了北西向断裂为右型平移的特征。（1）北东向梅花桥肖家岭断裂F1：区域上称之为温汤断裂，也是控制温汤地热的主要断裂，总体呈北东向展布。在调查区分布于湾头、苏家下里、肖家岭及雷古岭等地，往东则构造形迹不明显。调查区内长度约4 km，由于北西向断裂的切割错断成段，在西中部切割成三段：西段F1(1)位于湾头以西，走向呈北东东向（80左右）；中段F1(2)位于湾头至苏家下里，走向逐步变为北东东北东（7065）；东段F1(3)位于肖家下里至雷古岭，则完全变为北东向（50左右），区内大部分地段被第四系覆盖，仅在湾头附近、肖家岭南部的河道内有断裂构造岩出露。图3温汤断裂剖面图1片麻状中细粒二长花岗岩；2.花岗质碎裂岩；3.片理化带；4.硅化岩；5.石英脉；6.硅化在调查区东部断层形迹不清晰，只能根据地形线型状冲沟而推断F1(4)。据区域资料：该断裂分带性明显，且具多期活动的特点（图3），可分为碎裂岩带、硅化岩带和片理化带。碎裂岩带：为片麻状花岗质碎裂岩，主要分布于断裂带中部，带宽5575m。岩浆热穹窿呈棱角状碎块，花岗质碎裂结构。发育一组“X”型共轭剪节理，节理面凹凸不平，局部可见挤压透镜体，其长轴与主断面呈小角度斜交，显示该期断层为右行下滑性质。硅化岩带:原岩为片麻状花岗质岩石，经强烈硅化而成硅化岩，带宽525m。片理化带：原岩为砂质泥岩类,经剪切作用而成片理化。宏观特征主要表现为岩石呈极薄层状，微观特征主要反映在云母上，特别是白云母出现平行定向排列明显。石英压扁拉长，具波状消光。带宽525m。带内普遍发育揉皱，显示逆断层性质。图4 梅花桥南东侧F1(1)断裂平面素描图1、片麻状英云闪长岩；2、花岗质硅化构造角砾岩；3、硅化岩；4、石英脉从区域上看，本断裂切割加里东期中奥陶世与早志留世岩体及寒武纪地层，其形成时期可能为印支期燕山晚期喜山期，活动期较长，且具有多期次活动的特点。即早期为韧脆性逆断层，形成片理化带。晚期为脆性正断层，形成硅化岩带和碎裂岩带。沿断裂带在温汤一带发育温泉、在调查区西部（梅花桥地热区）的湾头村（河道东岸）经钻探工程揭露也形成了温泉“自流井”，这些地质现象都说明断裂切割深且具长期活动的特点。调查区西部的南庙河支流河道内，多处见有零星露头构造岩F1(1)（图4）：见一硅化破碎带，可见宽78m，可分为二个亚带：北亚带为硅化岩带，可见宽80100cm，带内岩硅化强烈，质地坚硬，原岩的花岗结构已被改造，呈隐晶质；南亚带为硅化破碎带，可见宽34m，带内岩石硅化强烈，强烈破碎，并发育一组裂隙，面平直，具压性特征。另外，带内还见有后期贯入的石英脉，与破碎带近直交，石英脉宽约78cm。破碎带产状： 15070、石英脉产状：24080。该断裂多处被北西向断裂所切断。在肖家岭南侧的河道内也出露有硅化破碎带F1(3)，其结构面产状14068（图5），其构造特征与上述F1(1)断裂构造特征极为相似。只是由于北西向断裂的切割和牵引，其走向有所向北偏转。图5肖家岭南侧河道内断裂构造面肖家岭南侧的河道内所见的硅化破碎带F1(3)，沿河道断断续续可见长度约100米，宽度约15米，自南而北大致可以划分为：硅化片麻状花岗闪长岩，宽度6米；硅化碎裂（局部呈角砾状）片麻状花岗闪长岩；强硅化岩，宽度0.5米；硅化碎裂片麻状花岗闪长岩，宽度3.5米；硅化片麻状花岗闪长岩，宽度2米。另外，在肖家岭村的房后的岩石中也可见一组倾向南东的破裂结构面，产状14070。图6 肖家岭村房后 倾向南东的破裂结构面综上所述，梅花桥肖家岭断裂F1以硅化、破碎等为主要构造特征，并具多期次活动形迹；断裂活动前期主要显示为张性特征，后期曾有压扭性特征，晚期又有北西断裂对其切割和改造。（2）北西向断裂F2：从调查区各类地质体的分布格局分析，区内具有一定规模的北西向断裂有4条，从西至东分别称之为F2（1)、 F2（2) 、F2（3)、 F2（4)。但由于地质露头太差，仅湾头村南东侧河道内见露头尺度的小型断裂F2（1)。其表现特征（D16点）主要为（图6）：地表可见宽约3050cm的硅化破碎带，原岩为片麻状英云闪长岩（O2G），岩石硅化破碎强烈，其内发育一组片理，呈S型弯曲，破碎带产状为3070。显示断裂北东盘往南东移动、南西盘向北西移动，据此可以判别该断裂为右行。同时也可推测，区内北西向断裂主要为右形平移断裂。图6 湾头村南东侧河道内F2（1）断裂素描图1、片麻状英云闪长岩；2、硅化构造角砾岩；3、残存片麻理F2（2) 、F2（3)、 F2（4)等断裂构造均被覆盖，未见构造岩、构造面出露，但据其周边地质体的展布格局和地形地貌的特征，可推断其总体呈北西向延伸，也主要具有右形平移性质。（3）滑覆断裂F3区内滑覆断裂是武功山岩浆核杂岩构造体系的组成部分，其断裂结构造面呈平缓波状，在本区倾向北，寒武纪地层叠覆于奥陶纪志留纪岩体之上。一般情况下，该断裂与“地热”的没有直接的成因联系，故本简报不予阐述和讨论。三、断裂构造与温泉成因分析讨论本区处于“温汤地热田”北东部，无论是从地形地貌、地层、岩性，还是地质构造上，都与温汤地热田相同或类似，是寻找“温汤型”地热的理想靶区。紧邻本区西边的梅花桥地热区，经过钻探工程揭露也验证了地热的确实存在，并顺利成井。这对在本区探寻地热资源无疑提供了更加可信的地质依据。区内发育的北东向梅花桥肖家岭断裂F1是温汤断裂东段的一部分（也是梅花桥地热区的控热断裂）。据区域资料，其活动期较长，一致形成于印支期燕山晚期喜山期，且具有多期次活动的特点。早期为韧脆性逆断层，形成片理化带；晚期为脆性正断层，形成硅化岩带和碎裂岩带，期后受应力“松弛”作用，又有小规模的压扭性活动，为喜山期产物。沿断裂在温汤一带发育热泉，与本区相邻的梅花桥地热区也经钻探揭露，证实了地热的存在。说明断裂切割深且具长期活动的特点。是区内仍至武功山北麓重要的控热构造。区内发育多条北西向断裂构造，该组断裂切割北东北北东向断裂，北西向断裂属次级断裂构造，规模较小，具张扭性质，岩石破碎，裂隙发育，对导水极为有利，可能是重要的导水构造。综上所述，北东向断裂构造与北西向断裂构造切割交汇复合部位，是寻找地下热水的有利部位。四、工作建议根据本区的地质背景和邻区梅花桥地热区勘察经验，勘查重点应置于矿权区的北西部，梅花桥肖家岭断裂F1的南侧，尤其是该断裂与北西向断裂的交汇处，即矿权区北西部肖家岭以南的苏家下里马王塘井头的三角地带。由于区内大部分地段被覆盖，基岩构造岩等构造形迹出露有限，建议在物探工作的基础上，先探寻断裂构造的具体位置及其切割复合部位，再选择适当的位置布置钻孔。断裂带产状较陡，给钻孔准确布置造成一定的难度。勘查工作应该遵