地熱作為綜合性礦產資源和潛力巨大的清潔能源, 在熱力開發、醫療保健、生態旅游等方面, 具有良好的經濟和社會效應, 其勘探開發利用日益升溫。

宜良盆地其基底下伏深部發育有富水性強的碳酸鹽巖巖溶含水層組。研究區具有地熱資源分布面積廣、埋藏淺、規模大的特點, 而斷陷盆地區資源配置集中、交通便利, 是主要的社會經濟發展區, 因此該類型地熱田資源的科學高效勘探、開發有著重要的經濟、環境和社會意義。

宜良縣地處滇中, 位于昆明市東南部, 102°58'E～103°29'E, 24°31'N～25°17'N, 距省會昆明約55 km。研究區是昆明市通往云南東南部的交通要塞和商品聚散地。

宜良盆地屬于低緯度高原型季風夏雨溫涼氣候帶。據宜良縣氣象站觀測資料, 年平均氣溫16.3℃, 平均降雨量912.2 mm, 每年的6～9月為雨季。南盤江自北向南流經宜良盆地, 沿盆地東部蜿蜒流出區外。

地形地貌

宜良盆地總體寬約5 km, 長約30 km, 呈東西短、南北寬近狹長狀橢圓形。研究區屬于谷盆、山嶺相間的地貌格局, 其與附近山地的高差最大超過500 m。

區域地層

區域內地層發育齊全, 從前震旦系至第四系均有出露。在漫長的地質歷史進程中, 歷經多期構造運動, 海進海退頻繁, 古地理環境多變。

研究區內出露地層以元古界、下古生界和新生界為主, 缺失中生界地層, 即出露震旦系、寒武系、志留系、泥盆系、古近系、新近系及第四系地層, 其中與地熱資源有關的地層主要為第四系、寒武系及震旦系。

地質構造

研究區地處滇中高原, 受NNE-SN向構造控制, 是以昆陽群變質巖系為基底, 震旦系及后各時代沉積地層為蓋層的區域。大地構造位置區域上位于揚子準地臺—滇東臺褶帶—小江斷裂帶中。區內構造形式以斷層為主, 褶皺次之。

研究區主要斷裂構造均呈NS向展布, 即F1、F2、F3、F4斷裂帶。F1斷裂在地表可見100～200 m寬的破碎帶, 由角礫巖、糜棱巖和少量斷層泥組成, 傾角80°±。F4斷裂破碎帶寬50m±, 由角礫巖和糜棱巖組成, 斷裂面向東傾斜, 傾角45°, 局部地段近于直立。與兩主干斷裂平行或斜交的F2, F3斷裂, 見有50～70 m寬的破碎帶, 斷面東傾, 傾角約80°±。

F1斷層從研究區北部江頭村以東進入研究區, 途經桃花村后延展至區外, 此斷層控制了縣城以西盆地邊緣的形成和西部熱異常區邊界。F2斷層由縣城以北經段官村及小唐營延出研究區, 往南至譚官營延出研究區, 此斷裂控制東部熱異常區的分界。F3、F4斷層分布于研究區東部大渡口東西兩側, 為東部邊緣的復合構造。

地熱資源的分布特征

宜良熱田地熱資源相對較為豐富, 地熱的空間分布與盆地隱伏斷裂的展布相一致, 即主要沿著F1小江斷裂東支 (宜良斷裂) 、F2、F3、F4斷裂由南向北呈條帶狀分布。其中F1和F4斷裂是構成盆地東西邊界的主干斷裂, 控制整個熱田區地層的排列、展布和地下水的運移、循環條件。

根據研究區地熱資源開發利用及其構造控制分布特征的不同, 小江斷裂東支斷裂束即F1～F4斷裂呈南北向縱貫全區, 將熱田分割成三個塊段, 即地熱田西山營 (Ⅰ) 塊段、地熱田大渡口 (Ⅱ) 塊段、地熱田狗街 (Ⅲ) 塊段, 各具不同的埋藏分布特征 。

地熱田西山營 (Ⅰ) 塊段:野外調查發現地熱井5口, 鉆孔主要集中在縣城西部F1宜良斷裂通過區域, 其中有4口地熱井開發利用深部熱儲層燈影組 (Z2dn) 地熱水, 取水深度918～2 000 m不等, 出水溫度為56℃～58℃;該地熱田塊段地熱水水化學類型主要為SO4-Ca型, 為深埋型巖溶熱儲型。

熱源

研究區地熱異常的平面分布特征顯示盆地南部地溫梯度比北部略高, 異常高的地溫梯度出現在南部地區埋深100～200 m的層位, 其他層位變化不大, 多在 (4～5) ℃/100 m之間。

對于垂向地溫場而言, 溫度變化主要受巖性及導熱性能的控制。據位于西山營地熱井 (ZK04) 資料, 出孔水溫為58℃, 推測孔底溫度為59.3℃ 。進入熱儲后, 隨著熱導率的增大, 增溫率急劇下降, 表現出良好的負相關關系, 說明熱儲的溫差不大。異常高的地溫梯度是由熱儲頂板隆起或上翹后在熱傳導及載熱流體混合作用下產生的結果, 地溫場熱流量并沒有得到增強 。

研究區東北部溫泉村wq3溫泉, 其處于主干斷裂F1與北西向斷裂的交匯部位, 熱儲層燈影組Z2dn熱水沿斷裂通道上升到地表形成溫泉, 流量14 L/s, 水溫50℃。說明斷裂構造既為地下水深循環提供有力條件, 也是載熱流體流出地表的良好通道, 充分表明區內小江東支斷裂控制了宜良城區地熱田的形成, 是該區域熱儲層主要熱源來源。

(1) 宜良地熱田屬于斷陷盆地型地熱田。地熱田邊緣為強循環水熱對流帶, 其內部為巖溶含水層緩滯帶, 上覆為古、新生代沉積保溫蓋層, 形成了“坳陷盆地層控型”地熱系統。

(2) 宜良地熱田分為3個相對獨立的地熱區, 其成因模式屬于大氣降水補給的斷裂控熱深循環型地熱系統。震旦系燈影組碳酸鹽巖為巖溶型層狀熱儲, 熱儲溫度一般在43℃～55℃之間, 其水化學類型主要為SO4-Ca型、HCO3-Ca·Mg型等, 埋藏深度一般在800～1 200 m。

(3) 研究區小江斷裂帶東支斷裂束為水熱對流循環提供了良好的通道和儲集空間。斷裂切割深度大, 導通深部熱源, 使得地下熱水在震旦系燈影組巖溶含水層中富集, 最終形成大氣降水補給的斷裂帶控熱深循環型地熱系統。