地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用

秦嶺地?zé)豳Y源分析

揚(yáng)子與華北板塊的碰撞,造就了秦嶺的雛形,之后秦嶺遭受了長(zhǎng)期剝蝕夷平,大約在始新世中期(5000萬(wàn)年前)以來(lái),受印度洋板塊推擠遠(yuǎn)程效應(yīng),秦嶺加速隆升,關(guān)中斷陷逐步形成,并長(zhǎng)期接受了來(lái)自秦嶺剝蝕的陸緣碎屑沉積。關(guān)中盆地就是伴隨秦嶺山系、由一系列不同方向斷裂切錯(cuò)形成的新生代復(fù)式地塹型斷陷盆地盆地相對(duì)其南部秦嶺山區(qū)呈強(qiáng)烈下降趨勢(shì),沉積了厚度巨大的新生代沉積,新生界蓋層厚達(dá)300—7000余米,主要為河湖相松散及半固結(jié)的砂、礫石、粘土,上部主要為第四系風(fēng)成黃土。有利的大地構(gòu)造位置、強(qiáng)烈的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、豐富的深部水熱活動(dòng),為關(guān)中盆地地?zé)豳Y源的儲(chǔ)存和形成提供了穩(wěn)定的背景條件。

地?zé)崃黧w的運(yùn)動(dòng)和形成是受一定的地?zé)岬刭|(zhì)水文地質(zhì)條件控制,從而形成一定的熱流體系統(tǒng)。關(guān)中盆地7000余米厚的松軟蓋層中,高滲透性能的半固結(jié)砂礫巖層孔隙造就了儲(chǔ)熱儲(chǔ)水層,低滲透的粘土及泥巖類(lèi)造就了阻熱蓋層。蓋層和儲(chǔ)熱儲(chǔ)水層共同組成熱流體系統(tǒng)。同一熱流體系統(tǒng)根據(jù)地層時(shí)代、巖性特征以及地質(zhì)時(shí)期的沉積旋回組合規(guī)律和水文地質(zhì)特征等因素,又可分成不同的熱儲(chǔ)層關(guān)中盆地依據(jù)熱儲(chǔ)埋藏條件及熱流體的運(yùn)移特征,緊鄰秦嶺北麓地段可劃分為構(gòu)造斷裂裂隙熱儲(chǔ)和砂礫巖孔隙裂隙兩個(gè)熱儲(chǔ)

溫泉水循環(huán)示意圖

構(gòu)造斷裂裂隙熱儲(chǔ)分布在盆地南側(cè),沿秦嶺山前斷裂呈帶狀分布,該斷裂走向近東西向,傾向北,傾角50°左右,切穿地層東部為太古界太華群變質(zhì)巖,西部為古生界寬坪群變質(zhì)巖,其節(jié)理裂隙較發(fā)育,蓋層厚度300—600m。

新生代以來(lái),斷裂以正斷層活動(dòng)為主,沿?cái)嗔殉雎队信R潼驪山溫泉藍(lán)田東湯峪溫泉、眉縣西湯峪溫泉、寶雞溫水溝溫泉等,溫度在30℃-60℃,流量大小不等,大的可達(dá)100m^3/h以上,小的小于10m^3/h。

目前在這些地區(qū)及長(zhǎng)安區(qū)東大地區(qū)均已施工一定數(shù)量的地?zé)峋?/a>,局部形成了集中開(kāi)采地段。其熱源主要為深部巖漿余熱、放射性元素蛻變熱等,熱能傳遞主要以對(duì)流作用為主。

第四系及新近系砂礫巖孔隙裂隙型熱儲(chǔ)主要分布在盆地中部的凹陷地帶,在西起寶雞,東至潼關(guān),南依秦嶺,北鄰北山,面積約19000km^2范圍皆有分布。凹陷內(nèi)新生界碎屑巖沉積厚度一般為3000-5000m,最厚可達(dá)7000m以上。熱儲(chǔ)多賦存于河湖相沉積建造中,巖性主要為砂、砂礫巖與泥巖互層,熱儲(chǔ)底部具有持續(xù)的傳導(dǎo)熱流補(bǔ)給,地溫變化特征是自上而下逐漸升高,整個(gè)熱儲(chǔ)埋藏相對(duì)比較穩(wěn)定,富水性相對(duì)較好,屬層狀傳導(dǎo)型熱儲(chǔ)。該熱儲(chǔ)可劃分成五個(gè)熱儲(chǔ)層段,自上而下分別為:第四系三門(mén)組熱儲(chǔ)層段,新近系張家坡組熱儲(chǔ)層段、藍(lán)田灞河組熱儲(chǔ)層段、高陵群熱儲(chǔ)層段和白鹿塬熱儲(chǔ)層段。

陜西省地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)歷史早,據(jù)史載,自新石器時(shí)代臨潼姜寨人在驪山腳下用溫泉洗浴起至今已有6000多年。從初始的溫泉簡(jiǎn)單洗浴,到現(xiàn)時(shí)的鉆井取熱多方利用可謂巨變。

打井形式開(kāi)發(fā)地?zé)?/a>流體始于20世紀(jì)70年代,1972年在藍(lán)田縣石門(mén)湯附近,由陜西省地礦局第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)施工地?zé)峋?/a>,深度627m、水溫57℃,成為陜西省內(nèi)第一眼人工開(kāi)鑿的地?zé)?/a>井,開(kāi)創(chuàng)了全省開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源的先河。

20世紀(jì)80年代陜西省地礦局(陜西地礦集團(tuán)前身)相關(guān)單位在西安地區(qū)開(kāi)展了地?zé)?/a>普查,促進(jìn)鉆井開(kāi)發(fā)地?zé)?/a>探索進(jìn)入起步階段,共鑿熱水井11眼。同期在陜南勉縣施工了深度648.16m和250.27m的巖溶型熱儲(chǔ)地?zé)峋?/a>,溫度32℃—58.2℃,揭示了該地區(qū)的地?zé)衢_(kāi)發(fā)前景。

20世紀(jì)90年代是地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)的高潮期,不但地?zé)峋?/a>開(kāi)采深度不斷加大,而且開(kāi)發(fā)區(qū)域從以西安咸陽(yáng)為中心向周至、戶(hù)縣、扶風(fēng)以及渭南市區(qū)和華縣、華陰擴(kuò)展,井深大多在2000-3000m,井口地?zé)崃黧w70℃—100℃。2000年后地?zé)?/a>資源開(kāi)發(fā)進(jìn)入相對(duì)平穩(wěn)期,年增加開(kāi)采井數(shù)10眼左右。

2007-2010年,地?zé)衢_(kāi)發(fā)逐漸升溫,特別是在2010年后,咸陽(yáng)地區(qū)地?zé)?/a>井深度漸增,多在3000m以上,井口地?zé)崃黧w溫度90℃-105℃,最深達(dá)4505m,井口地?zé)崃黧w溫度127℃,為目前深度最深、水溫最高地?zé)峋?/p>

華清池就是臨潼驪山溫泉的代表,又名華清宮,是以溫泉湯池著稱(chēng)的中國(guó)古代離宮。周、秦、漢、唐以來(lái),歷代帝王均在此修建湯池沐浴,使其逐漸成為皇家御用溫泉。據(jù)史料,華清池溫泉形成于二三百萬(wàn)年以前,6000年前就為姜寨先民所利用。華清池溫泉共有4處泉源,水質(zhì)清澈,泉水無(wú)色透明,水溫常年穩(wěn)定在43℃左右,水中含多種礦物質(zhì),素有“溫泉水滑洗凝脂”之稱(chēng),因其歷史久遠(yuǎn),被譽(yù)為“天下第一泉”。1982年,被列為全國(guó)第一批重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū),2007年5月,被批準(zhǔn)為國(guó)家5A級(jí)旅游景區(qū)。華清池之所以名揚(yáng)華夏,皆因其亙古不變的溫泉資源

華清池地理位置

注:

1.撰文水文專(zhuān)家、陜西地礦集團(tuán)勘察開(kāi)發(fā)部副主任 董天印
2.本文地圖選自西安地圖出版社出版的《秦嶺地質(zhì)公園》