地?zé)豳Y源是一種綠色低碳可再生的清潔型新能源，湖南缺煤、少氣、無油，加快推進(jìn)開發(fā)利用地?zé)豳Y源可有效緩解能源短缺的局面。在湖南岳陽(yáng)縣公田地區(qū)進(jìn)行地下熱水可行性勘查時(shí)施工鉆孔3個(gè)，均鉆遇地下熱水，水溫穩(wěn)定于22.1～32.7 ℃,屬低溫地?zé)豳Y源。

地質(zhì)概況

研究區(qū)位于湖南岳陽(yáng)縣東部幕阜山脈與汨羅凹陷盆地的交界部位[地質(zhì)構(gòu)造控制，總體上為東高西低，北部的花崗巖丘陵高，西部、中部的碎屑巖盆地低。沙港河自北東往南西流經(jīng)整個(gè)研究區(qū)。

地層巖性特征

研究區(qū)內(nèi)出露有中生界白堊系上統(tǒng)(K2)、新生界第四系全新統(tǒng)(Q4)地層及燕山期巖漿巖(γ5)。白堊系地層分布于研究區(qū)西北部，以公田斷裂(F1)為界，位于斷裂北西(上盤),巖性以紫紅色、灰白色砂礫巖為主，在研究區(qū)內(nèi)與下伏巖漿巖為斷層接觸。第四系(Q4)分布于沙港河及其支流沿岸，上部為黏質(zhì)砂土，下部為含礫石砂層。巖漿巖分布于研究區(qū)東南部及外東側(cè)大部區(qū)域，位于公田斷裂(F1)南東(下盤),屬于幕阜山巖體，呈巖基狀產(chǎn)出，產(chǎn)出時(shí)代為燕山期，同位素年齡為142～160 Ma, 巖性主要為中細(xì)粒斑狀二云母二長(zhǎng)花崗巖、細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖。

圖1 公田地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)位于新華夏系第二復(fù)式沉降地帶內(nèi)洞庭—邵陽(yáng)坳陷帶汨羅凹陷與湘東褶斷帶幕阜山銅盆寺新華夏系隆起帶的構(gòu)造耦合位置，地殼升降運(yùn)動(dòng)、斷裂構(gòu)造活動(dòng)頻繁。主要構(gòu)造為北東向區(qū)域性斷裂公田斷裂(F1)及北西向斷裂(F2)。

公田斷裂(F1)由北東至南西貫穿整個(gè)研究區(qū)，斷層具先壓后張性質(zhì)，總體傾向北西，傾向280°～345°,傾角40°～60°。其上盤為白堊系砂礫巖，下盤為燕山期花崗巖。斷層破碎帶為硅化巖、硅化花崗巖。硅化程度隨構(gòu)造作用強(qiáng)烈程度的不同而呈現(xiàn)差異，隨著遠(yuǎn)離斷裂活動(dòng)面的距離加大，構(gòu)造作用影響程度逐漸減弱，硅化程度亦逐漸降低。根據(jù)ZK1孔鉆探揭露，硅化帶硅化程度呈漸變特點(diǎn)。

水文地質(zhì)特征

地下水類型及其富水性特征

根據(jù)對(duì)研究區(qū)地質(zhì)背景綜合分析，區(qū)內(nèi)地?zé)?/a>資源的地下水類型屬構(gòu)造裂隙水。公田斷裂(F1)構(gòu)造破碎硅化巖帶裂隙發(fā)育，是區(qū)內(nèi)主要含水層，含較豐富構(gòu)造裂隙水，但其富水特征受構(gòu)造控制。公田斷裂(F1)與F2交匯部位裂隙最為發(fā)育，是本區(qū)水資源相對(duì)富集的地帶。對(duì)鉆探巖芯及水文觀測(cè)資料對(duì)照分析，在垂直方向可分為多個(gè)裂隙發(fā)育段，同一發(fā)育段內(nèi)裂隙連通性相對(duì)較好。據(jù)地面調(diào)查，區(qū)內(nèi)沿F1斷裂出露泉點(diǎn)3處,自1992年ZK92001孔成井自流后，其中劉家坡溫泉與介萬(wàn)溫泉兩處干枯，現(xiàn)僅存一處即公田溫泉，其流量為0.297 L/s, ZK92001自流量4.28 L/s, 自溢總量約4.5 L/s。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)成果(表1),水溫22.1～32.7 ℃,屬于低溫地?zé)豳Y源。其單孔涌水量0.303～11.402 L/s, 滲透系數(shù)0.01～3.58 m/d; 群孔抽水總涌水量17.73 L/s, 滲透系數(shù)0.79～1.35 m/d。

 公田地區(qū)溫泉分布位置圖

根據(jù)抽水試驗(yàn)實(shí)測(cè)涌水量、水溫結(jié)合鉆孔與區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造的相對(duì)位置分析，靠近F2則相對(duì)富水，水溫亦升高；且隨著含水層(公田斷裂破碎帶)埋深的增大，揭露的地下水溫也增高；地下水溫度與含水層埋深有關(guān)，也和地下水賦水空間與深部熱源溝通程度有關(guān)。

地下水化學(xué)特征

本研究采集了區(qū)內(nèi)地下熱水水樣9組，據(jù)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，HCO3-含量為85.37～228.7 mg/L,平均含量為171.25 mg/L;SO42-含量為5.0～350.0 mg/L,平均含量為73.81 mg/L;Na+含量為28.20～146.59 mg/L,平均含量為88.23 mg/L;Ca2+含量為5.13～40.7 mg/L,平均含量為12.45 mg/L,其地下水化學(xué)類型屬于HCO3-·SO42-—Na+·Ca2+型。

區(qū)域地下水補(bǔ)給、徑流及排泄條件

地下水在各類地層的徑流及排泄方式差異明顯[3],構(gòu)造裂隙水是研究區(qū)內(nèi)地下熱水的主要存在形式，其補(bǔ)徑排均受構(gòu)造控制，主要接受大氣降水補(bǔ)給，順構(gòu)造裂隙發(fā)育帶徑流運(yùn)移，并在向深部運(yùn)移過程中逐步進(jìn)行熱力交換，富集形成熱田，在構(gòu)造發(fā)育部位上升排泄。