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江蘇省地?zé)豳Y源分布規(guī)律
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-10-26 14:39:46瀏覽次數(shù):3716
1. 江蘇省地形地貌特征
地處中國(guó)大陸東部沿海地區(qū)中部,長(zhǎng)江、淮河下游,東瀕黃海,北接山東,西連安徽,東南與上海、浙江接壤,是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的重要組成部分。地跨東經(jīng)116°18′~121°57′,北緯30°45′~35°20′。內(nèi)陸面積10.26萬(wàn)平方千米,占中國(guó)土地總面積的1.06%。長(zhǎng)江橫貫東西425千米,京杭大運(yùn)河縱貫?zāi)媳?18千米,海岸線長(zhǎng)954千米。
江蘇地形以平原為主,平原面積7萬(wàn)多平方公里,占江蘇省面積的70%以上,比例居中國(guó)各省首位,主要由蘇北平原、黃淮平原、江淮平原、濱海平原、長(zhǎng)江三角洲平原組成。江蘇地勢(shì)低平,河湖較多,平原、水面所占比例占江蘇省的90%以上,比例仍居中國(guó)各省首位,這是江蘇的地理特點(diǎn)。
2. 江蘇省區(qū)域構(gòu)造概況
江蘇省位于中國(guó)東部沿海,地跨華北板塊、蘇膠地塊和揚(yáng)子板塊三大地質(zhì)構(gòu)造單元,先后經(jīng)歷加里東、海西、印支、燕山、喜馬拉雅等多期次構(gòu)造活動(dòng),其間中國(guó)東部舉世矚目的深大斷裂-郯(城)廬(江)大斷裂帶斜貫江蘇西北部。由于大地構(gòu)造位置的得天獨(dú)厚以及南、北碰撞帶復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史,在地球演化的漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史時(shí)期,其地層發(fā)育較為齊全,地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜,巖漿活動(dòng)頻繁多樣,礦產(chǎn)資源眾多,由此形成了類型豐富且獨(dú)特的地質(zhì)遺跡,其中不乏具有全國(guó)乃至全球科學(xué)意義并體現(xiàn)地方特色與文化內(nèi)涵的地質(zhì)遺跡,它們具有較高的科學(xué)研究和觀賞價(jià)值,在中外地學(xué)界享有很高的聲譽(yù)。
3. 江蘇地?zé)豳Y源類型及分布特征
江蘇具備地?zé)豳Y源所應(yīng)有“源、通、儲(chǔ)、蓋”的成熱條件。“源”是指熱源、水深及水中化學(xué)成分的來源。江蘇地區(qū)地?zé)豳Y源中熱的來源主要是地下深處按一定地溫梯區(qū)增加的累積熱盤;水主要是大氣降水;水中化學(xué)成分則是水在深循環(huán)過程中從圍巖獲得。“通”是指地下熱水的運(yùn)移通道,包括不同方向的斷裂、裂隙等,特別是切割較深的活動(dòng)性斷裂。江蘇境內(nèi)普遍存在著北東-北北東、東西、北西向3組活動(dòng)性斷裂,還發(fā)育著一些弧形斷裂。“儲(chǔ)”是指熱水儲(chǔ)集層,江蘇地區(qū)無(wú)論是丘陵山區(qū)或是平原區(qū),都存在著多套較好的儲(chǔ)蓋組合。
江蘇處于中國(guó)東部沿海高熱流地?zé)?/a>異常帶,地?zé)?/a>資源豐富,類型繁多,成因復(fù)雜,但各類地?zé)?/a>資源皆有其特殊的分布規(guī)律。
3.1 溫泉
江蘇已知溫泉和熱泉露頭僅10余處,主要為連云港東海溫泉、南京江浦溫泉和南京湯山溫泉。
湯山溫泉主要分布在湯山山體東側(cè)的湯山鎮(zhèn)區(qū)和西側(cè)的侯家塘附近。據(jù)資料記載,湯山溫泉原有泉眼7處,1961年泉的自流量為1500m3/d。20世紀(jì)70年代以后,根據(jù)實(shí)際需要而開挖了一些淺井,至1993年,各淺井基本干涸,1994年南京大旱,各淺井都無(wú)地?zé)崴?/a>可抽。受湯山短軸背斜核部褶皺與斷裂控制,組成山體的奧陶系-寒武系上統(tǒng)灰?guī)r、白云巖是本區(qū)的主要熱儲(chǔ)層位。受斷裂控制,東端跌落,西端下落傾伏,斷裂發(fā)育,既導(dǎo)通深部熱源,又有較好的儲(chǔ)水空間。
連云港東海縣溫泉位于橫淘鄉(xiāng)湯廟村。20世紀(jì)70年代,溫泉地區(qū)可見有3個(gè)水溫在44-48℃的自流溫泉,自流量基本穩(wěn)定在15m3/h。20世紀(jì)80年代-90年代后期,為進(jìn)一步開發(fā)利用區(qū)內(nèi)的地?zé)豳Y源,陸續(xù)增打了8眼深井,地下熱水的開采規(guī)模逐漸增大。目前,年開采量達(dá)36.2877萬(wàn)m3。泉水出自燕山期花崗巖侵入體(羅莊巖體)的風(fēng)化帶。溫泉區(qū)地?zé)嵯到y(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立完整的、在燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖巖體中發(fā)育起來的裂隙保持深循環(huán)對(duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)、溫泉區(qū)內(nèi)的西曉莊-竹墩斷裂是區(qū)內(nèi)延伸遠(yuǎn)、切割深的區(qū)域性斷裂,具有良好的控?zé)帷⒖厮浴T摂嗔言跍厝獏^(qū),穿過脆性巖體,形成一定寬度的斷裂破碎帶,該斷裂破碎帶在淺部與北西向斷裂相互交匯,與地表溝通,在局部地區(qū)存在地?zé)?/a>異常,在構(gòu)造破碎帶中心,地?zé)崴疁囟?/a>較高,向兩側(cè)隨著混入冷水逐漸增多,地?zé)崴?/a>溫逐漸降低。
湯泉地?zé)豳Y源位于江浦縣湯泉鎮(zhèn),地?zé)崛时睎|東向帶狀分布,東端轉(zhuǎn)為北東向,長(zhǎng)約23km,寬約3.5km。湯泉地區(qū)共28個(gè)溫泉,4個(gè)熱水孔。其中25℃以上的熱水孔3個(gè)、溫泉27處,主要集中在西南部湯泉陳莊地段,其次是東北部浦鎮(zhèn)地段。湯泉鎮(zhèn)-陳莊地段泉群總流量為6500m3/d。湯泉處于寧鎮(zhèn)隆起西端龍洞山復(fù)背斜的北緣和東端,北與滁河中新生代盆地毗鄰,復(fù)背斜呈北東東向分布,軸面向南東倒轉(zhuǎn),褶皺軸向東傾斜,主要由震旦系組成核部,南翼因斷層斷失且被白堊系覆蓋,北翼受滁河隱伏斷裂影響。復(fù)背斜主要由燈影組白云巖、云質(zhì)灰?guī)r和硅質(zhì)巖組成,其上覆寒武紀(jì)幕府山組白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r溶洞裂隙發(fā)育,據(jù)鉆孔揭露,滁河斷裂帶附近白云巖內(nèi)尚見角礫巖,上述巖溶裂隙和構(gòu)造裂隙為地下熱水的賦存提供了熱儲(chǔ)條件。
3.2地?zé)崮苜Y源
江蘇四季分明的氣候條件及占全省總面積85%的松散層厚覆蓋區(qū),最適宜于淺層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用,利用淺層地?zé)崮?/a>不僅冬天可以供暖,夏天還可以降溫。
江蘇是全國(guó)地勢(shì)最為平坦的省區(qū),低山丘陵面積不足全省總面積的15%。氣候溫和,年降雨量約1000mm。大部分平原地區(qū)河湖廣布。第四系和新近紀(jì)松散層分布廣泛,厚度大,淺層地下水資源十分豐富,因此,江蘇地下蘊(yùn)藏著豐富的淺層地溫能。江蘇淺層地?zé)崮?/a>大至可分為下述6個(gè)區(qū),各區(qū)的淺層地?zé)?/a>能的地質(zhì)條件存在明顯的差異。
(1)黃河沖積平原。分布于豐縣、徐州、睢寧、泗陽(yáng)、漣水、濱海一線,與廢黃河展布一致,主要由于黃河泛濫形成的沖積平原,第四系及新近系松散層厚度40-600m不等,大部分厚度大于100。
(2)沿海平原。位于東部沿海,呈條帶狀分布,巖性以亞黏土、亞砂土為主,富含碘、氟等鹵族元素,松散層厚度除了北部連云港地區(qū)小于40m外,其余皆大于300m,厚度最大的主要位于大豐及海安一帶。
(3)里下海水網(wǎng)平原。里下河水網(wǎng)平原位于江蘇中部泰州、興化、寶應(yīng)、建湖一帶,地勢(shì)低平,水網(wǎng)發(fā)達(dá),是全省松散堆積最厚的分布區(qū),第四系及新近系總厚度皆逾千米,是開展淺層地溫能地質(zhì)條件最好的地區(qū)。
(4)泗洪-盱眙丘崗區(qū)。該區(qū)位于江蘇中西部洪澤湖周邊,屬于淮河流域。在地勢(shì)較高的低山丘崗區(qū),以更新統(tǒng)沖積亞黏土為主,在地勢(shì)相對(duì)較低的沖溝中,以沖積、沖湖積亞黏土為主,其中,淮河入河口以沖積成因的砂土、亞砂土為主。松散層厚度40-200m不等,山區(qū)厚度小于40m,淺層地溫能開發(fā)利用條件較差,而平原區(qū)一般大于100m,可開發(fā)利用淺層地溫能。
(5)長(zhǎng)江三角洲平原區(qū)。該區(qū)位于長(zhǎng)江兩岸,頂點(diǎn)在儀征附近,北達(dá)新通運(yùn)河,南部以揚(yáng)中、江陰、常熟、太倉(cāng)為界,呈喇叭狀向東開口,地表出露地層皆為全新世松散堆積層。松散層厚度40-500m不等,長(zhǎng)江兩岸存在明顯差異,長(zhǎng)江以南厚度較小,一般50m左右,而長(zhǎng)江以北大多大于200m。
(6)太湖平原區(qū)。該區(qū)位于江蘇境內(nèi)太湖周邊,常州、無(wú)錫、蘇州市大部分國(guó)土劃歸該區(qū),以平原為主,局部為低山丘崗,出露有晚更新世、全新世地層。太湖平原區(qū)松散堆積厚度變化較大,一般為100m左右,基巖出露區(qū)一般小于40m,最厚地達(dá)400m,主要位于昆山地區(qū)。
3.3中淺層地?zé)崴Y源
中淺層地?zé)崴Y源是我國(guó)勘查與開發(fā)利用最廣的地?zé)?a href="http://m.tja100.com.cn/t/資源.html" >資源。據(jù)估算,我國(guó)深度在2000m以內(nèi)的地?zé)?a href="http://m.tja100.com.cn/t/資源.html" >資源所含熱能相當(dāng)于2500億噸煤,保守估計(jì)可開發(fā)其中的500億噸。江蘇已掀起勘查與開發(fā)中淺層地?zé)?/a>水的熱潮,全省已完成此類型的鉆孔約150多口。根據(jù)以往地?zé)峥辈?/a>成果,中淺層地?zé)?/a>水資源存在多種成因類型,并且各成因類型在全省分布具有一定的規(guī)律性。
3.3.1中淺層孔隙型地?zé)豳Y源
蘇北盆地屬于裂谷型盆地,地幔上隆、地殼減薄而發(fā)生的斷陷,大地熱流及地溫梯度相對(duì)皆較高,有利于松散層的地?zé)崴?/a>增溫蓄熱成為地?zé)豳Y源、蘇北盆地是孔隙型地?zé)豳Y源主要分布區(qū),地?zé)豳Y源廣泛發(fā)育于鹽城組地層中,呈層狀產(chǎn)出,該地層主要為由粗碎屑物質(zhì)組成的高孔隙度和高滲透性的儲(chǔ)集層和由細(xì)粒物質(zhì)組成的阻隔層,儲(chǔ)集層主要為砂礫層,阻隔層主要為黏土層(并起著隔熱保溫作用)。局部地區(qū)在附加熱源的作用下,存在地溫異常,該處新近紀(jì)地層中富存的地下水,也具有較高溫度,且埋藏深度小,屬于松散巖類孔隙水,主要分布于盆地邊緣,如小洋口地區(qū)(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,2011)、寶應(yīng)地區(qū)及鹽城市區(qū)皆屬于此種類型。
3.3.2構(gòu)造裂隙型地?zé)豳Y源
嚴(yán)格受“源、通、儲(chǔ)、蓋(條件控制,熱源主要為自然增溫,構(gòu)造是該類型地?zé)岚l(fā)育的先決條件,碳酸鹽巖是最理想的儲(chǔ)層,當(dāng)然泥質(zhì)含量較少的脆性地層亦可作為地?zé)醿?chǔ)層,另外要有一定厚度的蓋層(熱傳導(dǎo)率低的地層)才能保證地?zé)豳Y源的溫度。寧鎮(zhèn)構(gòu)造隆起區(qū)、蘇北盆地南北兩側(cè)、建湖隆起及郯廬斷裂帶是孔隙型地?zé)豳Y源發(fā)育的遠(yuǎn)景區(qū)。地?zé)豳Y源沿?cái)嗔殉蕩罘植迹饕鼙蔽飨驈埿詳嗔褬?gòu)造控制。
3.3.3古構(gòu)造面巖溶型地?zé)豳Y源
該類型的地?zé)豳Y源斷裂構(gòu)造控制不明顯,屬于古巖溶,與近代斷裂構(gòu)造關(guān)系不甚明顯,而在目前的地?zé)峥辈?/a>過程中,幾乎所有的地?zé)峋?/a>都是與斷裂構(gòu)造有關(guān),因此,很難總結(jié)該類型地?zé)豳Y源分布規(guī)律,有待進(jìn)一步研究。
3.3.4 中淺層對(duì)流型地?zé)豳Y源
該類型地?zé)崴?/a>因受地下水循環(huán)動(dòng)力條件限制,末能出露地表成為溫泉。經(jīng)研究,老子山地?zé)帷殤?yīng)地?zé)峒靶⊙罂诘責(zé)岢梢蛎黠@屬于該類型,盱眙2號(hào)地?zé)峋?/a>、圌山地?zé)峋?/a>及臨淮地?zé)峋?/a>成因比較復(fù)雜,很可能也屬于對(duì)流型地?zé)幔蛘咭詫?duì)流型為主。從對(duì)流型地?zé)豳Y源分布規(guī)律看,其與規(guī)模較大的深大斷裂關(guān)系比較密切。如小洋口熱井與金壇-如皋斷裂有關(guān),老子山地?zé)崤c盱眙2號(hào)地?zé)峋苑植加诒睎|向漁溝-桂五斷裂帶,鎮(zhèn)江新區(qū)圌山地?zé)峋蔽飨蛞?大路斷裂控制,泗洪縣臨淮地?zé)峋l(fā)育于淮(陰)-響(水)斷裂帶,丹陽(yáng)胡橋地?zé)峋挥诒蔽飨蚪ㄉ?丹徒斷裂帶。
3.4 深層干熱巖型地?zé)豳Y源
江蘇處于中國(guó)東部沿海高熱流地?zé)岙惓^(qū),其成因與太平洋板塊對(duì)歐亞板塊的俯沖作用有關(guān),是與俯沖帶有關(guān)的軟流圈上拱的結(jié)果。蘇北盆地又是江蘇高熱流分布區(qū),大地?zé)崃髦荡笥?0MW/m2,平均地溫梯度30℃,局部地溫梯度大于40℃/km,主要分布于建湖隆起南側(cè)凹陷區(qū)寶應(yīng)、鹽城市區(qū)至大豐以北一線,溱潼凹陷及秦州凸起局部也有大于40℃/km的地溫異常區(qū)。因此,寶應(yīng)、鹽城市區(qū)至大豐以北,溱潼凹陷及秦州凸起具有開發(fā)干熱巖地溫能的前景,4-5km的深度地溫有望大于200℃。
圖1 江蘇地?zé)岙惓Х植际疽鈭D
注:1-地?zé)岙惓<熬幪?hào);2-地?zé)岙惓Ш途幪?hào)
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