内蒙古自治区阿尔山地热田地热资源赋存特征浅析

摘要阿尔山温泉位于区域北东向张性断裂和裂隙式火山管道的交叉部位，推测其成因与火山活动有关。阿尔山地温泉为低温地热资源，阿尔山地热资源仅局限在阿尔山温泉群之内。现状条件下，在地热资源未进行详细勘查之前，为保护地热资源，阿尔山温泉群不易扩大开采规模。此外，在开发利用地热资源的同时，需尽快实施温泉水再利用工程。

关键词地热田；地热资源；赋存特征；阿尔山

中图分类号S181文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）34-134-02

地热资源来源于地下岩浆熔融和放射性物质的衰变，具有热能蕴藏量大、清洁等优点，是开发前景好、可再生的天然能源[1-2]。地热资源作为一种新型能源，与传统的能源相比，具有可再生、无污染、易开采利用、经济价值高等优点[3]，是继太阳能和风能之后的一种重要的绿色能源[4]。国外对地热资源利用较早。冰岛首先将地热水用于室内取暖，意大利、新西兰、日本、美国及其他国家先后利用地热能发电[5-6]。阿尔山温泉以其特殊的医疗功效，吸引着众多中外游客来洗浴疗养、休闲度假。奇特的地热资源和旅游事业对阿尔山的经济发展发挥着重要作用，带动着地方经济的快速发展。

1地质背景

1.1地质构造阿尔山地热田位于阿尔山-柴河北东向火山活动带的西缘，其间发育着多个火山喷发中心和破火山口，沿喷发中心裂隙式火山管道较发育，后期破火山口的塌陷，形成了阿尔山地堑。另外，与北东向区域构造线方向垂直的次生断裂也较发育。阿尔山温泉位于区域北东向张性断裂和裂隙式火山管道的交叉部位，推测阿尔山温泉的成因与火山活动密切相关。

阿尔山复活破火山位于阿尔山镇。在阿尔山镇附近发育3条断层，巴音乌拉压性断裂，走向70°；阿尔善高勒断层，走向315°；温德根乌拉东西向压性断层，走向15°。此3条断层交叉部位为阿尔山破火山口的火山活动创造了有利的构造条件。阿尔山复活破火山口呈椭圆形，长轴为东西向直径15 km，短轴为南北向直径7～8 km，面积约110 km2。破火山口由上侏罗统宝石组地层组成，其边缘由环状断裂所限定，火山岩层均向内倾斜。

1.2地层

据现有揭露地层资料，研究区从老到新的地层有志留系上统（S3）、泥盆系下统（D1）、侏罗系上统（J3）和第四系全新统（Q4）。

志留系上统（S3）：局部出露于阿尔山西的勃尔姑高勒两岸。岩性下部为灰、灰黑色变质砂岩、粉砂岩，上部为紫灰色、灰白色流纹岩、流纹质凝灰熔岩。厚度>1 300 m。

泥盆系下统（D1）：仅局部分布在阿尔山五里泉东-银江沟西之间。岩性为灰紫色、深灰色杏仁状、块状安山岩、安山质角砾岩、安山玢岩及变质砾岩、砂岩、板岩、钙质粉砂岩、泥质板岩等。推测厚度>2 500 m。

侏罗系上统（J3）：区内大面积出露，主要分布在阿尔山市河谷两侧山体，主要由一套中酸性熔岩、熔结凝灰岩、角砾凝灰岩夹沉凝灰岩、粉砂质泥岩及少量偏碱性、中基性火山岩等组成。据该次调查和钻探成果表明，岩石构造裂隙较发育，裂隙面可见水锈斑迹。推测厚度>3 000 m。

第四系全新统（Q4al+pl）：主要分布在河谷洼地及河漫滩上。下部为黄褐色、灰白色砂及砂砾石；上部为黑褐色亚砂土。厚度一般为2～5 m，局部可达10 m。

1.3侵入岩侵入岩在区内分布广泛，在研究区北部和南部均有出露。岩性主要为花岗岩（γ52）、花岗斑岩（γπ52）等。

2水文地质特征

根据区域水文地质条件结合该次勘查分析，阿尔山温泉地热田含水层岩性为侏罗系凝灰岩，深部由于构造作用，形成了较为密集的裂隙带及断裂带，这些储水构造组成了阿尔山温泉热水的赋存和运移通道。

吉林省地质工程勘察院1994年在阿尔山温泉34号泉北西20 m处施工一眼勘探孔，孔深288.70 m，揭露3个热储层。第一热储层44.07～54.17 m，水温45 ℃；第二热储层81.99～96.39 m，水温47 ℃；第三热储层210.75～243.70 m，水温49 ℃。自流水位+2.60 m，自流量20 m3/h，单井最大涌水量935.28 m3/h。

3地热田温度场和热储特征

3.1温度场空间特征

分析阿尔山温泉群29眼温泉水温等值线图（图1）可知，沿断裂带分布着以34号泉为中心的温度高值区，其平面展布方向为北西-南东向，南北长约150 m，东西宽约50 m，面积约0.007 5 km2。

分析34号泉附近钻孔地温场垂向资料[7] （图2），阿尔山地热田热水热储段为地下30～45 m，在地下85 m之上地温呈现异常。

从RK1和RK2号孔水文测井中利用热敏电阻法测温结果（图3）可知[8]，阿尔山地热资源仅限于方圆约0.007 5 km2范围内。

分析以上资料可得出如下结论：偏离阿尔山温泉群范围地温均属正常增温地段，而在温泉群之内深度在85 m之上地温呈正增长态势，这是阿尔山地热资源仅局限在阿尔山温泉群之内的特殊原因，15号泉以南为冷泉群、RK1和RK2孔均为常温水或冷水就说明这一点。

3.2热储特征

（1）第四系松散层与基岩破碎由于其间无隔水层，两者构成了良好的地热田的盖层。

（2）在阿尔山地堑之下100 m，含水层岩性为凝灰岩，为

地热田的主要含水层，构成了地热田的热储层。

（3）火山作用形成的裂隙带和断裂构造，为地下迳流的通道。

上述地热条件使该阿尔山地热田资源呈不均匀分布特点征。依据《地热资源勘查规范（GB 11615-89）》，该区地热水属低温水。

4阿尔山地热田资源评价

依据以上地热特征，利用热储模型计算得热流体可开采量为1 940 m3/d，而地热井的现状开采量为500 m3/d，虽属正均衡，但是依照可开采量条件下5年之内开采井水位下降速率结合温泉近些年水位、水温和水量（温泉干枯）普遍下降的情况，可以初步判断阿尔山地热田目前已进入采补平衡期。若再加大开采量，开采井影响半径将会影响整个温泉群的量与质。为此，在加大开采规模前，必须先进行地热资源详细勘查评价工作，在勘查评价提供的储量和开采方案的基础上，方可新增开采量。

5结语

阿尔山地热资源现状开采条件下，在地热资源尚未详细勘查清楚之前，为保护地热资源，阿尔山温泉群不易扩大开采规模。阿尔山地热资源在开发利用的同时，需尽快实施温泉水再利用工程。建设温泉废水沉淀净化池，温泉废水净化处理后回灌重复利用；抬高现状温泉池高度，杜绝温泉水向外溢流，减少地热资源浪费。温泉附近建立温泉卫生防护带，禁止建厂矿、居民住宅和垃圾场，避免地热资源遭到污染，保护地热资源环境。同时应建立温泉动态监测网络，长期监测温泉流量、温度、水质及开采量动态变化，根据温泉动态变化，在现状开发利用的条件下及时调整开采规模，确保温泉长期开发利用。

参考文献

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