1縣城區(qū)域基本概況

1.1地理位置

麟游縣城區(qū)東距西安163 km,西距寶雞110 km,主要交通干道有S306省道及麟眉公路穿過縣城。麟游縣總體地勢南高北低、西高東低,千山余脈將麟游縣分為南北兩部分。最高海拔 1650 m為東南部的永安山,最低海拔1010 m為北部杜水河谷。區(qū)域內(nèi)分布有河谷階地、黃土梁峁、中低山與低中山四種地貌形態(tài)。

1.2區(qū)域水文地質(zhì)條件

麟游縣城區(qū)域地下水分布不均,依據(jù)含水層的巖石性質(zhì)及地下水在其空間的分布狀態(tài),主要有潛水與承壓水兩類。

第四系全新統(tǒng)黃土狀粉土或亞砂土分布于各河流兩側(cè), 下部為含砂的卵石層潛水受地表水和降水補給,面積小,儲量不大而且潛水多被深溝切割疏干;第四系黃土殘塬風積黃土層潛水分布于縣城東部水位埋深50~100 m,泉水流量0.005~ 0.037 m3/s。

三疊系砂巖、頁巖、礫巖裂隙水分布縣城境內(nèi)東南部。含水層為厚層狀砂巖,裂隙較為發(fā)育,出水量為0.079 m3/s。

承壓水主要分布于奧陶系、二疊系、三疊系砂巖地層的構(gòu)造裂隙發(fā)育地段,三疊系砂巖有細、中、粗結(jié)構(gòu),鈣質(zhì)膠結(jié),結(jié)構(gòu)疏松,水位埋深12~50 m,出水量3.894 m3/s。

野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),二疊系千峰組、石盒子組砂巖巖性較粗,具有一定的儲水性能,區(qū)內(nèi)廣泛分布NEE向與NNW向互為共軛的扭裂隙,具有棋盤格式構(gòu)造的特征,增加了構(gòu)造裂隙儲水的能力。

1.3地熱地質(zhì)條件

麟游縣城區(qū)域內(nèi)以碳酸巖為主的奧陶統(tǒng)三道溝組地層在杜水河一帶埋深于3000 m以下,深度大,論證地熱資源以二疊系碎屑巖作為主要熱儲層。

區(qū)域地層出露:下古生界寒武紀-奧陶紀地層出露于麟游縣南分水嶺地帶,厚188~879 m;上古生界二疊系地層出露于下永安-上永安一帶,厚98~395 m;中生界三疊系地層分布于杜水河兩岸,厚333~1000 m;新生界第四系地層杜水河及永安河谷,厚度小于10 m,下栗川-黑山頭梁一帶,厚 20~80 m。

熱儲蓋層:第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、砂礫石層埋深0~10 m, 厚10 m;三疊系中統(tǒng)紙坊組細砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖,埋深10~900 m, 厚890 m;三疊系下統(tǒng)劉家溝組細砂巖夾泥巖、礫巖,埋深900~ 1300 m,厚400 m。

熱儲層:麟游縣城區(qū)域主要熱儲層考慮二疊系上統(tǒng)及下統(tǒng)碎屑巖、奧陶系上統(tǒng)局部碎屑巖夾碳酸巖巖層段。二疊系上統(tǒng)石千峰群孫家溝組、下統(tǒng)石盒子組粗粒砂巖與砂質(zhì)泥巖及頁巖互層在杜水河一帶埋深1300~2000 m,厚700 m。

2地熱資源勘查

2.1地面調(diào)查

通過對論證區(qū)50 km2范圍內(nèi)30km線路、10個地質(zhì)點、 21個水文地質(zhì)點的野外地面調(diào)查,結(jié)合搜集到的12套區(qū)域相關資料對論證區(qū)水文地質(zhì)進行了填圖,采集巖石標本進行專門的含水性研究,對出露的地表水、泉水、井水選擇有代表性的進行采集化驗研究,測量水溫、礦化度、總硬度及微量元素等。

地表水特征:地表水主要有杜水河、清水河及出露的泉水,化學類型為HCO3·SO4-Ca·Mg型,礦化度0.601~0.73 1g/L, 總硬度3745.8~4036.8 mg/L,pH值7.33~7.38。

地下水特征:松散層地下水化學類型為HCO3·SO4-Ca·Mg 型或HCO3-Ca·Mg型,礦化度0.324~0.772 g/L,總硬度112.2~ 257.8 mg/L,水溫12~15℃。三疊系中統(tǒng)紙坊組地下水(砂巖裂隙水)化學類型為HCO3·SO4-Ca·Mg型或HCO3-Ca·Mg型,礦化度0.483~0.790 g/L,總硬度2337.5~5100.5 mg/L,水溫14~18℃。三疊系下統(tǒng)劉家溝組地下水(砂泥巖裂隙水)化學類型為 HCO3·SO4-Ca·Mg型,礦化度0.484~0.793 g/L,總硬度3090.5~ 5196.5 mg/L,水溫13~18℃。

依據(jù)野外調(diào)查分析,麟游縣城區(qū)域地下水溫度較為恒定, 水質(zhì)礦化度小于1 g/L、pH值位于6.5~8.5之間為淡水,水質(zhì)總硬度大于450 mg/L,水質(zhì)較硬,為特硬水。

2.2地球物理勘探

(1)放射性α卡法測量

通過在吳家溝、栗川溝、楊七家溝、康家溝布置5條α卡法剖面,對5.4 km長、185個測點的監(jiān)測、分析及研究,靜電α卡法剖面揭示氡含量的αmax=17個脈沖/min,氡含量的αmin=6個脈沖/min,均值(X)在10.829~11.61個脈沖/min,依據(jù)均差與方值分析,剖面范圍氡含量幅值變化小,未有較明顯的幅度變化異常,未發(fā)現(xiàn)斷裂異常。

(2)大地電磁測深法

通過在吳家溝、楊七家溝、康家溝布置5條大地電磁測深法剖面,對7.7 km長、74個測深點的監(jiān)測、分析及研究,區(qū)域地質(zhì)剖面水平方向上電性界面總體向北傾斜,傾斜角度變化很小,總體未見明顯的電性變化梯度異常。0~2000 m視電阻率值<1000(Ω·M)地層有局部低阻體和不均勻體存在,局部地層不整合;2000 m以下視電阻率值>1000(Ω·M)地層較完整, 界面連續(xù)性較好?？导覝嫌袃蓚€區(qū)段橫向電性結(jié)構(gòu)不連續(xù),電性梯度異常,通過加密點監(jiān)測后,發(fā)現(xiàn)兩條北傾正斷層,F1斷裂構(gòu)造發(fā)育在杜水河南岸,最大斷距250 m,F2斷裂構(gòu)造發(fā)育在康家溝內(nèi),F2斷裂貫通性較F1斷裂好,F2斷裂最大斷距 400 m。

(3)人工地震法

通過在吳家溝、康家溝布置2條人工地震剖面,對4 km 長、87個鉆探炮眼的監(jiān)測、分析及研究,探測區(qū)域內(nèi)第四系覆蓋層較薄,不能形成連續(xù)性較好的反射波,依據(jù)探測地震波速分析,0~310 m地層波速變化范圍在3600~3800 m/s之間,對應鄰近地質(zhì)剖面為三疊系中統(tǒng)紙坊組中細粒砂巖、粉砂巖及泥巖;300~790 m地層波速變化范圍在3800~4200 m/s 之間,對應鄰近地質(zhì)剖面為三疊系下統(tǒng)劉家溝組粉砂巖及泥巖組合;630~1230 m地層波速變化范圍在4100~4400 m/s之間,對應鄰近地質(zhì)剖面為二疊系上統(tǒng)粉細砂巖夾頁巖組合; 930~2230 m地層波速變化范圍在4300~4600 m/s之間,對應鄰近地質(zhì)剖面為奧陶系上統(tǒng)龍門洞組頁巖夾灰?guī)r、凝灰?guī)r、 砂巖組合;2230 m以深地層波速變化范圍>4600 m/s,對應鄰近地質(zhì)剖面為奧陶系中統(tǒng)三道溝組碳酸鹽巖。地震時間剖面分析,康家溝溝道內(nèi)覆蓋層300 m以下存在兩條隱伏斷裂構(gòu)造。

2.3擬建地熱井參數(shù)預測

出水量預測。計算公式：

式中:Q為設計出水量;H為取水段厚度(700 m);b為基巖砂厚比(15.8%);s為設計降深(60m);q為每米砂巖單位降深出水量 (0.002 m3/h.m2)。

即:Q=700×15.8/100×0.002×60=13.3 m3/h 擬建地熱井出水量預測10~15 m3/h。 (2)井口水溫預測。計算公式：

式中:T為井口溫度(℃);t為平均地溫梯度(℃/100 m)(參考麟北煤田勘探孔最低值2.0℃/100 m);h為開采段中點深度(m), 為1650 m;h0為常溫帶深度,為20 m;t0為常溫帶溫度,為15℃; m為水溫損耗值,選用《西安地熱普查報告》,為0.377℃/100 m 并按照1.5系數(shù)進行修正。

T=2/100×(1650-20)+15-0.377/100×1.5×1650=38.27℃ 擬建地熱井井口水溫預測35~40℃。

(3)水質(zhì)預測:地熱探采井擬布置在康家溝溝道內(nèi),主要開采層段為二疊系厚層砂巖中的裂隙水。

預測其水化學類型:HCO3·SO4-Ca·Mg型,礦化度為5~10 g/L, 屬微硬水和弱堿性水,個別元素可能達到醫(yī)療熱礦水命名濃度。該地熱水不能作為飲用水與漁業(yè)養(yǎng)殖,農(nóng)灌水需處理,對鋼結(jié)構(gòu)無明顯腐蝕,對混凝土有弱腐蝕作用。

2.4鉆孔位的布置

依據(jù)地面調(diào)查、地球物理勘探成果分析意見,在康家溝溝道內(nèi)距離溝口150 m處,位于F2斷層處布置1眼地熱探采結(jié)合井,并定位開鉆。

3結(jié)論

(1)通過對麟游縣城區(qū)域深井地熱資源勘探,探明地熱出水量120 m3/d,水溫33℃。通過勘探填補了麟游縣城區(qū)無地熱溫泉資源的空白。

(2)麟游縣城區(qū)域地熱水為氯鈉鈣型水,感官指標、PH值、 鐵離子、氯化物、溶解性固體、總硬度不符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)要求,不能作為飲用水。

(3)麟游縣城區(qū)域地熱水鐵離子、偏硼酸、偏硅酸3項指標達到《理療熱礦水水質(zhì)標準》(GB/T11615-2010)理療礦泉水標準,對人體有消炎、消毒作用,可緩解心腦血管硬化,防治關節(jié)炎、消化系統(tǒng)疾病、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)紊亂等功效,可作為理療礦泉水開發(fā)利用。