青海共和盆地高溫幹熱岩體 區域地質條件研究

摘要：通過近年來在青海省全區及重點盆地開展的一係列地熱資源調查評價(jia) 與(yu) 勘查工作，查明了重點地區地熱資源的分布特征，並相繼在共和恰卜恰鎮、貴德縣紮倉(cang) 溝地下深部鑽獲幹熱岩體(ti) ，對共和盆地及周邊地區高溫幹熱岩形成的區域地質條件及幹熱岩岩體(ti) 特征形成了重要認識。

1.項目概況

“十二五”期間，中國地質調查局部署開展了全國地熱資源調查評價(jia) 工作，同時啟動了我國幹熱岩資源的研究尋找工作。2012年至今，中國地質調查局部署了“青海省地熱資源調查評價(jia) ”“青海省地熱資源現狀評價(jia) 與(yu) 區劃”“貴德盆地深部水文地質調查”“青藏高原北緣重點區1∶5萬(wan) 水文地質調查”“青海西寧—貴南地區地熱資源調查”等項目，對青海省的地熱及幹熱岩資源進行調查研究。2013—2017年，青海省國土資源廳部署了“青海省共和縣恰卜恰鎮幹熱岩勘查”“青海省貴德縣紮倉(cang) 溝地熱-幹熱岩勘查”“青海省東(dong) 北部地區地熱資源勘查開發利用與(yu) 找礦靶區優(you) 選”等項目，2014—2015年，青海省科技廳安排了“地熱資源勘查與(yu) 綜合利用技術研究與(yu) 應用示範”項目。通過上述工作，分別在共和恰卜恰鎮、貴德縣紮倉(cang) 溝地下深部鑽獲溫度高於(yu) 150℃的不含水致密熱岩體(ti) ，並在共和盆地探獲了236℃的高品質幹熱岩體(ti) ，對共和盆地高溫幹熱岩體(ti) 區域地質條件有了重要認識。

2.成果簡介

2.1 幹熱岩形成的地質背景

共和盆地在區域地質構造上處秦昆結合部，通過航磁、重力異常解譯出一條規模較大的北東(dong) 向隱伏斷裂從(cong) 盆地中部通過。盆地北緣由宗務隆-青海南山斷裂控製，該斷裂是祁連地塊與(yu) 昆侖(lun) 地塊的分界斷裂，是斷麵近直立微向南傾(qing) 的超岩石圈活動斷裂；南界為(wei) 鯨魚湖晚古生代—早中生代縫合帶主邊斷裂，是一條總體(ti) 向北陡傾(qing) 的岩石圈或超岩石圈斷裂；西界為(wei) 東(dong) 昆中斷裂的延伸段，為(wei) 西域板塊和華南板塊的分界線；東(dong) 界為(wei) 瑪沁-文都斷裂，斷裂始於(yu) 瑪沁，向北東(dong) 延伸經多禾茂-同仁-文都，是一條規模較大的左行走滑斷層，沿斷裂擠壓破碎帶發育，該斷層上的多禾茂斷裂沿線分布有共和-貴德的絕大多數中高溫地熱天然露頭（圖1）。

圖1 青海省共和盆地及周邊地熱資源分布圖

共和盆地周邊不同時代岩漿活動較頻繁，盆地周邊山區主要活動期有興(xing) 凱、加裏東(dong) 期、華力西期、印支期等。活動形式有侵入和噴發兩(liang) 種，且受地質構造的控製，以中酸性岩類為(wei) 主。根據重力剖麵解譯，共和盆地、貴德盆地中部呈重力負異常，基底為(wei) 花崗岩分布區。鋯石法測齡試驗數據表明，恰卜恰地區鑽孔揭露的花崗岩侵入年齡為(wei) 243±1~248±2Ma，224±2~227±2Ma，表明共有印支期早、晚兩(liang) 個(ge) 侵入期。勘探結果表明，幹熱岩基底侵入岩由黑雲(yun) 母花崗閃長岩、斑狀二長花崗、花崗岩組成。

2.2 幹熱岩岩體(ti) 特征

根據可控源音瀕大地電磁測深成果，恰卜洽地區基底埋深在1000~1400m，與(yu) 重力剖麵推測基底埋深在1000~1385m基本一致，岩體(ti) 表麵呈西低東(dong) 高的趨勢。自2012年啟動幹熱岩勘查工作以來，共和盆地完成幹熱岩勘查孔4眼，編號分別為(wei) ：DR3、DR4、GR1、GR2，孔深2927~3705m，孔底溫度180.27~236℃，貴德盆地完成幹熱岩勘查孔1眼，孔深3050m，孔底溫度151.34℃。

共和盆地的幹熱岩勘探結果表明，隨著花崗岩體(ti) 厚度的增加，岩體(ti) 溫度明顯增加，在2100~2500m深處花崗岩體(ti) 溫度普遍達到150℃，達到幹熱岩的標準。根據共和地區幹熱岩勘查孔測井數據，恰卜恰地區平均地溫梯度為(wei) 6.1℃/100m，蓋層與(yu) 花崗岩體(ti) 接觸帶、斷裂帶、花崗岩裂隙帶處的地溫梯度較大，完整花崗岩中地溫梯度相對較小。放射性測試結果表明，花崗岩中鈾、釷、鉀等放射性元素含量無明顯異常，放射性生熱不是幹熱岩形成的主要熱量來源，幹熱岩勘查孔的測溫曲線呈現出較好的線型特征，符合傳(chuan) 導型地熱的特征，判斷共和盆地幹熱岩的熱源來自於(yu) 地球深部。

2.3 幹熱岩分布範圍

通過物探、鑽探初步查明了共和盆地恰卜恰地區的基底起伏、地質構造、地層結構及幹熱岩資源分布特征及埋藏條件。該地區幹熱岩勘查孔控製範圍東(dong) 起阿乙亥，西至恰卜恰鎮西緣，南到塔邁，北至共茶高速公路，控製麵積大於(yu) 230km2，勘探成果顯示該範圍均為(wei) 幹熱岩分布區。

通過區域地質資料及重力、航磁資料對比分析，認為(wei) 位於(yu) 秦祁昆西北緣的共和盆地、貴德盆地底部均由侵入岩組成，解譯的侵入岩分布區約2.8萬(wan) km2。地熱露頭調查情況顯示青海省水溫大於(yu) 60℃的地下熱水大多分布在秦祁昆結合部及其周邊，其中溫度大於(yu) 90℃的地熱露頭點均分布在共和-貴德沿線及周邊地區。高溫地熱資源以共和-貴德為(wei) 中心向四周遞減，結合共和盆地、貴德盆地鑽探揭露情況確定盆地底部為(wei) 印支期花崗岩，潛在幹熱岩分布區麵積約1.4萬(wan) km2。

3.成果意義(yi)

青海省共和盆地探獲的幹熱岩體(ti) 具有溫度高、地溫梯度大的特征，符合上幹熱岩資源的標準，也是我國目前探獲的溫度MAX的幹熱岩體(ti) 。該項工作是我國幹熱岩勘查工作的一次突破。為(wei) 青藏高原東(dong) 北緣地熱成因機製研究提供了重要依據，對全國的幹熱岩資源勘查工作具有積極的示範作用。

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