石阡温泉

石阡断裂地热水赋存特征及开发利用

田小林

【摘要】Theprentpaperhasadiscussiononorigin,distribution,

occurrenceandenrichmentfactorsofgeothermalwaterintheShiqian

fractureinShiqian,dyindicatesthatgeothermalwaterin

thehangingwalloftheShiqianfracturemaybeexploitedasphysical

therapyofmineralwater,whilegeothermalwaterinthefootwallofthe

Shiqianfracturemaybeexp大胆露出 loitedasdrinkingnaturalmineralwater.%通过

对贵州省石阡县城区附近石阡断裂区域出露地热水资源地热地质条件的综合研究，

分析认为石阡断裂构造是控制区内地热水资源形成和富集的主要因素，总结了沿石

阡断裂上下盘地热水资源的形成、分布和赋存等特征，提出了石阡断裂上盘是进行

理疗矿泉水资源勘查和开发的理想构造部位，下盘是进行饮用天然矿泉水资源开发

利用的合理构造部位，为后期区内地热水资源的勘查开发提供了依据。

【期刊名称】《四川地质学报》

【年(卷),期】2016(036)004

【总页数】4页(P623-626)

【关键词】地热水;赋存特征;开发利用;石阡断裂

【作者】田小林

【作者单位】贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队，贵州遵义563000;贵州

大学资环学院，贵阳550004

【正文语种】中文

【中图分类】P641.5+5

石阡断裂位于贵州省石阡县中部、石阡河边缘，行政区划包括石阡县中坝镇、汤山

镇、大沙坝乡及思南县大坝场乡、砂厂镇，呈北北东向贯穿石阡县城，是石阡县境

内延伸距离较远、规模较大的区域地质构造[1]，城区附近延其走向分布有4处天

然温泉、5处人工地热井，著名的石阡温泉则位于石阡县城内该断裂带上。这些地

热水资源在地表的天然或人工露头与石阡断裂的位置关系充分显示了石阡断裂对区

内地热水资源的控制作用，也揭示了石阡断裂是控制地热水形成、赋存及再分布的

主要原因。因此，加大石阡断裂对地热水赋存规律的研究，对区内获取可再生清洁

能源、助推地方经济发展和构建和谐社会具有重要的战略意义（图1）。

石阡断裂在县城区域呈近南北向延伸展布，该区在区域上位于贵州高原第二阶梯面，

处于武陵山脉西南缘，地势总体东西两侧高，海拔高程400~600m，以近南北向

延伸的石阡河形成河谷阶地地貌，各天然出露温泉及地热井均分布于河谷边缘的一

级阶地上、石阡断裂两盘附近，该地貌类型为深部地热水资源的补给提供了良好的

地形条件[2]。

该区域出露地层以奥陶系（O）、志留系（S）为主，零星分布第四系（Q），其

中奥陶系下统湄潭组（O1m）、中上统（O2+3）、志留系（S）及第四系（Q）

地层岩性主要以泥岩、页岩、泥灰岩及冲积层等碎屑岩为主，是区内地热水骆驼祥子启示 资源隔

热保温的良好盖层。而深埋于地下的地热水赋存的奥陶系桐梓红花园组（O1t-h）、

寒武系娄山关群（∈2-3ls）、寒武系清虚洞组（∈1q）等碳酸盐岩地层保存较完

好，形成了地热水资源储存的良好蓄水层。

区内地质构造以石阡断层和石阡背斜为主，是区内规模最大、延伸距离最远、影响

范围最宽的断裂褶皱构造。石阡断裂在区内位于石阡河边缘，与石阡背斜形影相伴，

同步弯曲，走向北东，倾向南东，倾角50左右，显示逆断层特性，上盘出露奥陶

系湄潭组、中上统及志留系等地层，具备地热水形成的良好盖层；下盘出露奥陶系

桐梓红花园组、湄潭组及志留系等地层，其地热水赋存的蓄水层桐梓红花园组局部

已暴露，隔热保温效果较差。石阡背斜分布于石阡断裂西侧，轴向北东，呈狭窄条

状展布，两翼略不对称，西翼较缓，东翼较陡，倾角25~45，核部出露最老地

层为奥陶系桐梓红花园组，两翼为奥陶系及志留系地层，是区内形成地热水资源的

良好聚热构造。

热源是形成是形成地热水最主要的因素，通常情况下，形成地热水的热源主要包括

岩浆余热、深部热流体对流热及放射性元素蜕变所释放的热能。由于区内大面积出

露奥陶系及志留系等下古生界地层，无中、新生代岩浆活动，热源类型不存在岩浆

余热型[3]。区内以石阡背斜及石阡断裂为主的地质构造极为发育，沿石阡断裂岩

石破碎、构造裂隙、节理等极为发育，为地表水和浅层地下水下渗提供了极为有利

的通道，地下水在下渗过程中沿构造断裂或裂隙与地下深部热流体不断的交替和循

环，形成了大量的对流热，是区内形成地热水热源的主要来源。另外，由于石阡背

斜具有良好的聚热效应，聚集了来自地壳深部基地热流体的正常增温，也是区内地

热水热源的来源之一。

区内出露地层包括奥陶系桐梓红花园组、湄潭组及志留系等地层，根据热储单元结

构划分原则，石阡断层区域热储分属第一热储单元和第二热储单元，其中第一热储

单元中热储层为震旦系灯影组（Zbdn），热储盖层为寒武系牛蹄塘组（∈1n）至

金顶山组（∈1j），由于该单元的热储层震旦系灯影组在该区域已经发生质变，变

为导热导水能力和含水性均较差的硅质岩类，故该热储层不具备良好的储热和蓄水

作用。第二热储单元热储层为寒武系清虚洞组至奥陶系桐梓红花园组，热储盖层为

奥陶系湄潭组至志留系，该热储单元结构中热储粉条炖白菜的家常做法 层保存较完好，导热导水能力及富

水性强，是区内地热水储集的主要场所（图2）。

区内石阡断裂上盘和下盘热储类型存在一定的差异。上盘热储层为寒武系清虚洞组

至奥陶系桐梓红花园组的白云岩、灰岩、白云质灰岩等碳酸盐岩，该热储层上覆盖

层保存完好，热储未遭破坏，地热水的形成主要受石阡断裂的导热、导水作用小羊过桥的故事 控制，

其强烈发育的断层破碎带、构造裂隙等，是地热水储存和富集的主要场所，显示带

状热储特征。下盘热储层寒武系清虚洞组至奥陶系桐梓红花园组分布在石阡背斜核

部，地热水主要储存于该热储层中，呈层状赋存，因该热储层受石阡断裂破坏，局

部已暴露，盖层覆盖较薄，热能散失较为严重，层状热储条件较差，显示层状兼带

状热储特征[4]。

由于石阡断层上、下盘热储类型存在差异，地热水的富集也存在明显的特点。上盘

热储层中地热水，受石阡断裂及构造裂隙控制，沿断裂带附近的破碎带富集，并沿

断裂延伸方向径流和运移，区内该盘分布有2处温泉，3口地热井，由于盖层完整，

保温效果较好，水温均在39~48℃之间。下盘热储层中的地热水，受到石阡背斜

和断裂的共同控制，地热水主要储存于沿背斜核部发育的热储层中，因受断裂构造

破坏，使得部分地热水资源沿断裂破碎带和构造裂隙向石阡断裂下盘富集，形成背

斜热储层富集区和断裂破碎带富集区交汇复合的地热水复杂富集区，由于该区热储

结构造破坏，分布的2处温泉、2口地热井水温相对较低，多在30~35℃之间。

根据区内出露的4处天然温泉、5口地热井水温资料反映，石阡断裂上盘地热水出

露温度在39~48℃之间，下盘地热水出露温度在30~35℃之间，上、下盘地热水

出露温度存在明显差异，上盘温度较高，下盘较低，充分反映了上盘热储盖层对区

内地热水资源的隔热、保温作用，同时为区内进行高温地热水资源的勘查和开发利

用提供了方向（表）。

根据区内出露的9处地热水水质检测结果，区内地热水物理性质均呈无色、无味、

无嗅、透明状，色度值均＜1度，浑浊度值＜5NTU，无肉眼可见物。其中满足理

疗矿泉水评价标准的指标元素主要为偏硅酸，满足饮用天然矿泉水评价标准的指标

元素为偏硅酸及锶，上盘客服工作计划 出露的S3、S4、ZK3、ZK4、ZK5等地热水中偏硅酸含

量为34.24~49.42mg/L，锶含量为1.36~3.85mg/L，能同时满足理疗及饮用矿

泉水评价要求，可命名为偏硅酸型理疗矿泉水、偏硅酸型饮用天然矿泉水、锶型饮

用天然矿泉水。下盘出露的S1、S2、ZK1、ZK2等地热水中只军机处是谁设立的 有ZK1号地热井水

质中偏硅酸含量满足理疗矿泉水评价要求，且含量只有27.61mg/L，饮用天然矿

泉水评价中下盘4处均满足评价要求，偏硅酸含量25.10~27.61mg/求婚告白 L，锶含量

1.23~1.58mg/L，可命名为偏硅酸型饮用天然矿泉水、锶型饮用天然矿泉水[5]。

根据上下盘地热水水质特征对比分析，上盘地热水中偏硅酸及锶远高于下盘，反映

了上盘地热水资源富含较高含量的微量元素。

区内已有5口地热井均以第二热储为成井目的层，其中ZK3、ZK4、ZK5号地热

井位于石阡断裂上盘，取水层位为第二热储单元中的寒武系娄山关群及奥陶系桐梓

红花园组热储层，井深为400~1134m。ZK1、ZK2号地热井位于石阡断裂下盘，

取水层位为第二热储单元中的奥陶系桐梓红花园组热储层，井深为179.4m和

437.6m[6]。通过各地热井中地热水资源埋藏深度分析，石阡断裂上盘因热储盖层

保存完整，地热水埋藏深度较深，但水温及微量元素富集均较高，断裂下盘因热储

盖层遭酱猪蹄子最正宗的做法 石阡断裂破坏而变薄，保温效果较差，地热水埋藏深度较浅，水温及微量元

素富集相对较低。

根据对石阡断裂上盘地热地质条件及地热水赋存特征的分析研究，该盘热储结构中

热储层深埋于地下，上覆热储盖层保存完整，对区内地热水起着良好的保温作用。

从地热水赋存特征分析，该盘地热水水温相对较高，有利于水中微量元素的富集，

是区域上地热水水质的高值区。由于保温盖层完整、厚度较大，地热水主要沿石阡

断裂富集，故该区地热水资源的开发主要针对石阡断裂破碎带，开发方式建议采用

人工地热井，勘探深度相对较深，适宜获取水温较高、微量元素较为富集的地热水

资源，后期利用方式建议用于温泉洗浴和理疗。

根据石阡断裂下盘地热水赋存规律、水温、水质、地热水埋藏深度等特点，该盘热

储盖层已遭破坏，热储单元已不完整，地热水主要富集于石阡背斜核部的热储层和

石阡断裂下盘破碎带及构造裂隙中，其地热水具有相对上盘温度较低、微量元素低

值的特点，因此，该盘地热水资源的开发利用主要针对石阡背斜核部和石阡断裂下

盘破碎带，开发方式建议采用人工地热井，由于热储盖层遭到破坏，勘探深度相对

较浅，适宜获取温度相对较低、微量元素较为丰富的地热水资源，后期利用方式建

议用于高端饮用天然矿泉水及软饮料加工。

石阡断裂是被证实了的控制区内地热水资源形成、运移和富集的主要断裂构造，其

上盘热储单元结构好用的眼霜 完整，下盘热储已遭到破坏，上盘断裂破碎带区域是可能获取水

温相对较高、微量元素相对富集最有前景的区域。下步区内地热水资源的勘查开发

须以石阡断裂为主要的勘探目标，按上、下盘地热地质条件特点进行勘查及开发，

利用方式应按上、下盘地热水资源的水温、水质等规律进行分类利用[7]，发挥清

洁能源利用的利益最大化，同时加强对水环境的保护措施，实现地热水资源的可持

续利用。

[1]中国人民解放军建字七三二部队．1∶20万江口幅区域水文地质普查报告

[R]．1977．

[2]贵州省石阡县地热办公室．贵州省石阡县天然矿泉水资源勘查评价报告

[R]．2009．

[3]贵州省地质矿产局第二水文地质工程地质大队．贵州省矿泉水调查评价报告

[R]．1988．

[4]GB/T11615-2010．地热资源地质勘查规范[S]．

[5]GB8537-2008．饮用天然矿泉水[S]．

[6]石阡县银汉热泉矿产开发有限责任公司．贵州省石阡县出露地热水资源详查报

告[R]．2013．

[7]王明章，王尚彦．贵州省地热资源开发问题及对策建议[J]．贵州地质．2007．