摘要：开江飞云医疗热矿泉水是一处珍贵的热矿泉水资源，查明矿泉水深循环地质模式等开采条件，才能预测开采中可能出现的问题。为此，本文通过人工钻凿和水样检测等方法，探明了热矿水的形成条件和深循环地质模式，为合理开采奠定了基础。
关键词：开江飞云 医疗热矿泉水 深循环地质模式
开江飞云医疗热矿泉水，出自于人工钻凿的深井，热矿泉井深2770.31米，井口海拔高程578.3米。热矿泉井位于开江县县城约110°方向8km的新宁镇，交通方便。井区林木苍翠，河溪流水清澈，植被茂盛，具极好的原生自然生态环境，井区东有宝石水库，区位条件较佳，十分有利于热矿泉水的开发利用。
通过丰、平、枯水期和平行外检样的水样检测查明，开江县飞云地热矿泉水中可溶性总固体含量为3361.5-3538.1mg/L，pH=7.2-7.7，水化学类型为S04-2—Ca·Mg型水。井口水温48℃，微量元素主要含氟、锶、偏硅酸、偏硼酸和H2S。水位、水温不受气温变化的影响，地温场、渗流场和水化学环境均比较稳定，具有水质好、水量丰、水温适中的特点，是一处珍贵的热矿泉水资源，因此，应查明矿泉水深循环地质模式等开采条件，为预测开采中可能出现的问题，合理、充分的发挥该温泉（井）的特点和作用奠定基础。
1井域地质背景
热水井位于明月峡背斜北部倾伏地段末端，地层平缓。井区地貌特征为浅切割平谷圆缓丘陵，海拔高程500～590m，高差不足100m。岭谷相间排列，多为宽谷浅丘，沟谷平坦，山体圆缓，植被发育。
出露地层有全新统（Q4）松散层和侏罗系中统沙溪庙组。全新统（Q4）松散层主要有坡残积、冲洪积粉质粘土和碎石土叠置构成，分布丘间谷地区，厚度小于5m。侏罗系中统沙溪庙组在井区出露两段，即上沙溪庙组（J2s）和下沙溪庙组（J2xs）。上沙溪庙组（J2s）岩性以紫红色泥岩为主，夹薄层砂岩。下沙溪庙组（J2xs）绿灰色、紫红色粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹绿灰色、灰色细砂岩，底为浅灰色中粒长石岩屑石英砂岩及绿灰色、灰色细粒岩屑长石砂岩。岩层倾角7-15°。岩层中两组压扭性构造裂隙发育，裂面平直，裂宽0.5-1cm，间距1m左右。
井区浅表层地下水类型主要为松散层孔隙水和红层风化裂隙水。第四系松散层孔隙水主要分布丘间谷地区，含水层主要为底部碎石土，厚2米左右，主要接受降雨补给、灌水补给和坡面径流补给，其富水程度单井出水量＜100m3/d，水质类型多为HCO3-Ca型，可溶性总固体500mg/L左右。红层裂隙水主要赋存于砂岩裂隙中，接受降雨补给，多以泉的形式排泄，泉流量一般小于0.1l/s，动态变化明显。背斜翼部形成承压水，单井涌水量100-500m3/d 。可溶性总固体200-400mg/L，水化学类型属HCO3-Ca型。
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2热矿水的形成条件
2.1热矿水形成的构造条件
开江县飞云地热井由于位于明月峡背斜倾没端，在靠近明月峡背斜中部的背斜轴部，即灯盏窝一带。
受明月峡背斜构造及岩性影响和控制，从背斜轴部至井区溶隙与裂隙发育，出露雷口坡组底部灰岩及嘉陵江组灰岩，有利于降雨及浅表水入渗补给。
明月峡背斜位于华蓥山隆褶带中部，是此隆褶带的三个主要背斜之一。南起重庆，北至开江县北东，绵延约200多公里，展宽5—9km不等。轴线平直，走向北东30度，仅在开江附近倾伏部分，转向北东50度。明月峡背斜北部从珍珠冲组开始向下倾伏，高程在890m左右，至本温泉井北依次圈闭，轴部狭窄较尖棱，两翼不对称，东南翼陡，岩层倾角57—80°，西北翼缓，岩层倾角30—44°，北部倾伏地段末端，轴部地层平缓，岩层倾角7—15°。为线形斜歪背斜。
2.2热矿水形成的岩性条件
热水井位于明月峡背斜的北段倾伏端尾部，背斜轴部出露最老地层为嘉陵江组灰岩，向两翼分别为雷口坡组、须家河组、珍珠冲组、自流井组、新田沟组及沙溪庙组。北部倾伏端轴部地层由须家河组、珍珠冲组、自流井组及新田沟组构成，至开江县飞云地热区，轴部地层已渐变为沙溪庙组。
在背斜轴部三叠系灰岩、碎屑岩出露区，岩层中溶隙、裂隙发育，在构造控制下，为地下水补给、运移、储存提供了较好的条件，使嘉陵江组、雷口坡组灰岩成为较好的含水层，在井区含水层埋深达到1600m以下，深埋于地下的含水岩体及其中的地下水，它们的温度随埋深的增加而增高，其增温状况一般按地热增温率（又称地温梯度）考虑。井区地温梯度估计约在1.8-2.0℃/100米，所以，1600m以下形成了相对富水的具有较高温度的储水部位。
正是以上构造和岩性的条件，形成了地下水运移的良好通道，上部地下水沿着溶隙裂隙源源不断补给地下岩体，并向深部运移赋存，吸收围岩温度和围岩产生离子交换，溶解可溶盐等，逐渐汇集从而形成热矿水。
2.3地热类型、热含水层、盖层
2.3.1地热类型
井区无现代岩浆（侵入或喷出）活动，与熔融热源无关。地温热源主要属地压地热型，即地热温度随深度增加而增加，在长温带以下按一定梯度而升高。工作区地温梯度1.8-2℃/100米。
区内热矿水形成属于地下水深循环热交换，属对流型地热水系统，即含水层在露头区接受大气降水及地表径流补给后，沿着层间裂隙、构造裂隙、溶隙由上而下向深部径流，并吸收围岩温度和可溶盐后汇集形成热矿泉水。
2.3.2含水层
井区主要热矿水含水层为嘉陵江组和雷口坡组灰岩，该岩组在南部背斜轴部广泛出露，出露地段基岩裸露至半裸露，溶隙裂隙发育，植被茂盛，较有利于大气降水及地表水的入渗补给，在井区埋深达到1600m以下，成为热矿水储水层。
2.3.3盖层
勘查区热储水层盖层有第四系、侏罗系沙溪庙组、新田沟组、三叠系上统须家河组构成，总厚度可达1600余米，如此大的厚度足以形成很好的隔水保温层。
3深循环地质模式分析
开江县飞云地热井由于位于明月峡背斜倾没端，在靠近明月峡背斜中部的背斜轴部，即灯盏窝一带。
论文作者:赖书名,孙熠,聂忠权,刘玉洁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/27
标签：地热论文; 裂隙论文; 含水层论文; 开江县论文; 岩层论文; 嘉陵江论文; 地温论文; 《防护工程》2018年第22期论文;