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[摘 要]地热是蕴藏于地球内部的自然能源,具有水资源和矿产资源的双重属性,其功能多、用途广,是宝贵的洁净资源。营口市是辽宁、乃至东三省的重要港口城市,在地热资源上有着很好的条件。地热资源开发、利用将为当地旅游、就业、环境保护等多方面做出巨大贡献。
[关键词]地热 营口 开发利用
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)11-0109-01
一、自然地理条件
营口市位于东北松辽平原南部,渤海辽东湾东北岸,大辽河入海口处。地处东经121°56′44"~123°02′00",北纬39°55′00"~40°30′00"之间。营口市地形特点是由东南向西北逐渐倾斜。东部为山地,海拔100-1000米,占全市总面积的27%;中部为丘陵,海拔50-200米,占全市总面积的31.6%;西部为平原,海拔2-10米,占全市总面积的41.4%。
二、地热资源分布特征
根据《地热资源勘查规范》GB11615-1989的规定,当地下水水温大于或等于25℃时,属地热资源。地热资源按温度可分为高温、中温、低温。 根据《地热资源勘查规范》GB11615-1989的规定,当地下水水温大于或等于25℃时,属地热资源。地热资源按温度可分为高温、中温、低温三类,其中:①水温25℃≤t<40℃为温水;②40℃≤t<60℃为温热水;③60℃≤t<90℃为热水;④90℃≤t<150℃为中温地热资源;⑤t>150℃为高温地热资源。营口市的地热资源主要是水温<100℃的中低温地热资源。根据其产出条件,分为构造裂隙(对流型)地热水和断陷盆地(传导型)地热水二种,其中前者为主,也是目前开发利用较好的地热资源。
三、水文地质条件
1、地质构造特征
营口地区出露的温泉均严格受到花岗岩中发育的深大断裂所控制。熊岳温泉分布在金州大断裂延伸的隐伏断裂带上,并于与北西向断裂相交处的熊岳河谷砂砾石层中涌出。思拉堡、董屯、黄旗堡、黄哨、福利、九垄地等温泉点,均在金州断裂带东侧与之平行的构造带与北西向、近东西向推断断裂交点处的河谷砂砾石层中涌出(黄旗堡、董屯、福利、九垄地热水点在河流阶地中凿井揭露),故推测地热矿水是由深部断裂中涌出,穿过上覆第四纪沉积层而泄出地表。总的来说,营口市的地热异常点都分布在辽东隆起與下辽河断陷的交接部位,区域地质构造活动频繁而且剧烈。
营口地区在太古代末期,北北东向构造已具雏型,它纵贯全区,数条并行排列分布.进入中生代以来,燕山运动构造活动尤为强烈,同时岩浆侵入活动也十分频繁,花岗岩大规模侵入,中基性岩脉也沿裂隙侵入。由此,为新生代及近期的地质构造奠定了基础。
由于区域性的深大断裂的持续活动(如金州断裂),为深部热源提供了良好的通道,。热水点均处于北北东向深大断裂与北西向、近东西向断裂的复合部位,说明了热水出露与深大断裂以及岩浆侵入活动有着密切关系。
2、热矿水含水层特征
营口地区地下热水赋存的含水层结构条件,主要有三种。第一种为第四纪河流冲积砂砾石热潜水。分布在河漫滩和一、二级阶地上,埋藏深度较浅(10-40米)。以熊岳、九垄地、思拉堡、黄哨温泉为代表;第二种为隐伏的白垩纪砂砾岩裂缝溶洞承压水。隐伏的白垩纪砂砾岩裂隙溶洞承压水存在于第四纪砂砾石之下的白垩纪砂砾岩中,其成分以花岗岩、石英岩为主,钙质胶结有溶洞。该层厚度50余米,水温80多度,埋藏深度在80m-130m之间,接受深部花岗岩承压热水补给,热水再顶托补给第四纪潜水而排泄。该层溶洞裂隙发育,与上覆第四纪砂砾石含水层相比,对热的扩散存在一定的保温作用,也说明距热源越近,水温也较高。以熊岳温泉为代表;第三种为隐伏的燕山期花岗岩裂隙承压水。隐伏的侏罗纪侵入岩裂隙承压水为本地区第三层热水,赋存在北东向区域深大断裂发育的侏罗纪花岗岩中,也是热源贮热层。其围岩主要有侏罗纪晚期再度侵入的中细粒花岗岩以及经燕山运动使北东向及北西向构造动力变质的压碎花岗岩碎裂岩、大理岩等。并有岩脉和热液蚀变作用,节理裂隙发育,常有溶蚀现象。该层水埋藏深度为180m-330m之间,垂向测温超过85℃,在个别岩脉侵入地段,水温可陡增至90℃以上。
3、地下热矿水补给特征
通过对前人工作资料的研究分析认为,营口地区地热水补给可以分为热补给和水补给两个方面。热补给主要是地下热源,而地下热源则来自于燕山期的岩浆侵入。这个热源的提供是长期且相对稳定的。水的补给除少量区内地表水渗透补给外主要是由大气降水远途补给的。其沿深大断裂构造破碎带形成对流循环过程中冷水被岩石传导热而增温,继以蒸汽加温,并携带围岩的物质,沿构造裂隙通道而上升,经砂砾岩层,再顶托给第四纪砂砾石潜水排泄至地表扩散成面状散热,形成温泉。
4、温泉水化学特征
通过化验分析,营口地区出露的温泉均含有硫、氯、氟、可溶性二氧化硅及溶解气体,一定量的铀、镭、钍、氡等放射性元素以及对人体有益的微量金属元素,水化学类型为Cl-Na型,呈现弱碱性。
熊岳温泉属于盐化物温泉,可内饮外浴,饮用之对治疗慢性消化病、便秘、妇科病、儿童体弱有效果,洗浴则对皮肤疾病、外伤、烧伤有治疗效果。历史上这里曾接纳过志愿军伤员和唐山大地震受伤者,也是离退休干部和老年人疗养的绝佳胜地。
思拉堡温泉水为无色透明状,有硫化氢气味、咸苦味,个别发涩,呈弱碱性。其化学成份有以下4个特点,第一是含有放射性氡元素,经核工业部东北局化验含量为34.54埃曼、8.767马海,高于了20.00埃曼和5.50马海的医用矿泉标准;其二是氟含量1.39mg/l,高于理疗热矿水医疗价值浓度(1.0mg/l)标准;第三,偏硅酸含量高达143.52mg/l,也高于了50.55mg/l偏硅酸医疗矿泉标准;第四是高达80℃-90℃的高热温泉。
5、地下热矿水储量
营口地区目前只有熊岳和思拉堡温泉做过较系统的工作,而其它几个热异常点并没有做过系统勘探评价工作。
熊岳温泉的可持续开采量为2271-2791t/日(熊岳地热勘查报告1981)。而根据熊岳镇温泉水管理的经验,在保证当前热水位不下降的前提下,可以提供5000t/日-6000t/日的热水量(深层水最大开采量3326 t/日)。
思拉堡温泉的日开采量为2700t/d(思拉堡地热勘查报告1983),与熊岳温泉0.42 km2(勘查面积)、0.17 km2(开采中的地热面积)相比,思拉堡热田面积约1.60 km2-1.86 km2,从初步勘探钻井抽水试验看,思拉堡热水储量保守估计为100万m3/年-130万m3/年,实际储量似比熊岳城温泉储量为大。但是,在未继续做出评价的情况下,其开采量应有适当控制,应严密监视井水位变化趋势,如进一步开采,则应从地质上进一步做好评价工作。总的来说,思拉堡温泉开采量不应大于熊岳城温泉。
从以上可以看出,营口地区的地热资源不仅储量大、水质好,而且是我国北方以循环性地热为主的温泉区少有的高温温泉。只要进行科学的规划调整,合理地开发利用,一定会给营口人民带来更大的福祉。
参考文献:
1、《辽宁省地热资源调查评价报告》 辽宁省地质矿产勘查开发局,2007年。
2、《营口市发展建设规划2014-2020》 营口市政府,2015年。
3、《地热学基础》 科学出版社,2009年。
[关键词]地热 营口 开发利用
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)11-0109-01
一、自然地理条件
营口市位于东北松辽平原南部,渤海辽东湾东北岸,大辽河入海口处。地处东经121°56′44"~123°02′00",北纬39°55′00"~40°30′00"之间。营口市地形特点是由东南向西北逐渐倾斜。东部为山地,海拔100-1000米,占全市总面积的27%;中部为丘陵,海拔50-200米,占全市总面积的31.6%;西部为平原,海拔2-10米,占全市总面积的41.4%。
二、地热资源分布特征
根据《地热资源勘查规范》GB11615-1989的规定,当地下水水温大于或等于25℃时,属地热资源。地热资源按温度可分为高温、中温、低温。 根据《地热资源勘查规范》GB11615-1989的规定,当地下水水温大于或等于25℃时,属地热资源。地热资源按温度可分为高温、中温、低温三类,其中:①水温25℃≤t<40℃为温水;②40℃≤t<60℃为温热水;③60℃≤t<90℃为热水;④90℃≤t<150℃为中温地热资源;⑤t>150℃为高温地热资源。营口市的地热资源主要是水温<100℃的中低温地热资源。根据其产出条件,分为构造裂隙(对流型)地热水和断陷盆地(传导型)地热水二种,其中前者为主,也是目前开发利用较好的地热资源。
三、水文地质条件
1、地质构造特征
营口地区出露的温泉均严格受到花岗岩中发育的深大断裂所控制。熊岳温泉分布在金州大断裂延伸的隐伏断裂带上,并于与北西向断裂相交处的熊岳河谷砂砾石层中涌出。思拉堡、董屯、黄旗堡、黄哨、福利、九垄地等温泉点,均在金州断裂带东侧与之平行的构造带与北西向、近东西向推断断裂交点处的河谷砂砾石层中涌出(黄旗堡、董屯、福利、九垄地热水点在河流阶地中凿井揭露),故推测地热矿水是由深部断裂中涌出,穿过上覆第四纪沉积层而泄出地表。总的来说,营口市的地热异常点都分布在辽东隆起與下辽河断陷的交接部位,区域地质构造活动频繁而且剧烈。
营口地区在太古代末期,北北东向构造已具雏型,它纵贯全区,数条并行排列分布.进入中生代以来,燕山运动构造活动尤为强烈,同时岩浆侵入活动也十分频繁,花岗岩大规模侵入,中基性岩脉也沿裂隙侵入。由此,为新生代及近期的地质构造奠定了基础。
由于区域性的深大断裂的持续活动(如金州断裂),为深部热源提供了良好的通道,。热水点均处于北北东向深大断裂与北西向、近东西向断裂的复合部位,说明了热水出露与深大断裂以及岩浆侵入活动有着密切关系。
2、热矿水含水层特征
营口地区地下热水赋存的含水层结构条件,主要有三种。第一种为第四纪河流冲积砂砾石热潜水。分布在河漫滩和一、二级阶地上,埋藏深度较浅(10-40米)。以熊岳、九垄地、思拉堡、黄哨温泉为代表;第二种为隐伏的白垩纪砂砾岩裂缝溶洞承压水。隐伏的白垩纪砂砾岩裂隙溶洞承压水存在于第四纪砂砾石之下的白垩纪砂砾岩中,其成分以花岗岩、石英岩为主,钙质胶结有溶洞。该层厚度50余米,水温80多度,埋藏深度在80m-130m之间,接受深部花岗岩承压热水补给,热水再顶托补给第四纪潜水而排泄。该层溶洞裂隙发育,与上覆第四纪砂砾石含水层相比,对热的扩散存在一定的保温作用,也说明距热源越近,水温也较高。以熊岳温泉为代表;第三种为隐伏的燕山期花岗岩裂隙承压水。隐伏的侏罗纪侵入岩裂隙承压水为本地区第三层热水,赋存在北东向区域深大断裂发育的侏罗纪花岗岩中,也是热源贮热层。其围岩主要有侏罗纪晚期再度侵入的中细粒花岗岩以及经燕山运动使北东向及北西向构造动力变质的压碎花岗岩碎裂岩、大理岩等。并有岩脉和热液蚀变作用,节理裂隙发育,常有溶蚀现象。该层水埋藏深度为180m-330m之间,垂向测温超过85℃,在个别岩脉侵入地段,水温可陡增至90℃以上。
3、地下热矿水补给特征
通过对前人工作资料的研究分析认为,营口地区地热水补给可以分为热补给和水补给两个方面。热补给主要是地下热源,而地下热源则来自于燕山期的岩浆侵入。这个热源的提供是长期且相对稳定的。水的补给除少量区内地表水渗透补给外主要是由大气降水远途补给的。其沿深大断裂构造破碎带形成对流循环过程中冷水被岩石传导热而增温,继以蒸汽加温,并携带围岩的物质,沿构造裂隙通道而上升,经砂砾岩层,再顶托给第四纪砂砾石潜水排泄至地表扩散成面状散热,形成温泉。
4、温泉水化学特征
通过化验分析,营口地区出露的温泉均含有硫、氯、氟、可溶性二氧化硅及溶解气体,一定量的铀、镭、钍、氡等放射性元素以及对人体有益的微量金属元素,水化学类型为Cl-Na型,呈现弱碱性。
熊岳温泉属于盐化物温泉,可内饮外浴,饮用之对治疗慢性消化病、便秘、妇科病、儿童体弱有效果,洗浴则对皮肤疾病、外伤、烧伤有治疗效果。历史上这里曾接纳过志愿军伤员和唐山大地震受伤者,也是离退休干部和老年人疗养的绝佳胜地。
思拉堡温泉水为无色透明状,有硫化氢气味、咸苦味,个别发涩,呈弱碱性。其化学成份有以下4个特点,第一是含有放射性氡元素,经核工业部东北局化验含量为34.54埃曼、8.767马海,高于了20.00埃曼和5.50马海的医用矿泉标准;其二是氟含量1.39mg/l,高于理疗热矿水医疗价值浓度(1.0mg/l)标准;第三,偏硅酸含量高达143.52mg/l,也高于了50.55mg/l偏硅酸医疗矿泉标准;第四是高达80℃-90℃的高热温泉。
5、地下热矿水储量
营口地区目前只有熊岳和思拉堡温泉做过较系统的工作,而其它几个热异常点并没有做过系统勘探评价工作。
熊岳温泉的可持续开采量为2271-2791t/日(熊岳地热勘查报告1981)。而根据熊岳镇温泉水管理的经验,在保证当前热水位不下降的前提下,可以提供5000t/日-6000t/日的热水量(深层水最大开采量3326 t/日)。
思拉堡温泉的日开采量为2700t/d(思拉堡地热勘查报告1983),与熊岳温泉0.42 km2(勘查面积)、0.17 km2(开采中的地热面积)相比,思拉堡热田面积约1.60 km2-1.86 km2,从初步勘探钻井抽水试验看,思拉堡热水储量保守估计为100万m3/年-130万m3/年,实际储量似比熊岳城温泉储量为大。但是,在未继续做出评价的情况下,其开采量应有适当控制,应严密监视井水位变化趋势,如进一步开采,则应从地质上进一步做好评价工作。总的来说,思拉堡温泉开采量不应大于熊岳城温泉。
从以上可以看出,营口地区的地热资源不仅储量大、水质好,而且是我国北方以循环性地热为主的温泉区少有的高温温泉。只要进行科学的规划调整,合理地开发利用,一定会给营口人民带来更大的福祉。
参考文献:
1、《辽宁省地热资源调查评价报告》 辽宁省地质矿产勘查开发局,2007年。
2、《营口市发展建设规划2014-2020》 营口市政府,2015年。
3、《地热学基础》 科学出版社,2009年。