青海共和盆地高溫干熱巖體 區(qū)域地質(zhì)條件研究

摘要：通過近年來在青海省全區(qū)及重點(diǎn)盆地開展的一系列地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)與勘查工作，查明了重點(diǎn)地區(qū)地?zé)豳Y源的分布特征，并相繼在共和恰卜恰鎮(zhèn)、貴德縣扎倉溝地下深部鉆獲干熱巖體，對(duì)共和盆地及周邊地區(qū)高溫干熱巖形成的區(qū)域地質(zhì)條件及干熱巖巖體特征形成了重要認(rèn)識(shí)。

1.項(xiàng)目概況

“十二五”期間，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局部署開展了全國(guó)地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，同時(shí)啟動(dòng)了我國(guó)干熱巖資源的研究尋找工作。2012年至今，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局部署了“青海省地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)”“青海省地?zé)豳Y源現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與區(qū)劃”“貴德盆地深部水文地質(zhì)調(diào)查”“青藏高原北緣重點(diǎn)區(qū)1∶5萬水文地質(zhì)調(diào)查”“青海西寧—貴南地區(qū)地?zé)豳Y源調(diào)查”等項(xiàng)目，對(duì)青海省的地?zé)峒案蔁釒r資源進(jìn)行調(diào)查研究。2013—2017年，青海省國(guó)土資源廳部署了“青海省共和縣恰卜恰鎮(zhèn)干熱巖勘查”“青海省貴德縣扎倉溝地?zé)?干熱巖勘查”“青海省東北部地區(qū)地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用與找礦靶區(qū)優(yōu)選”等項(xiàng)目，2014—2015年，青海省科技廳安排了“地?zé)豳Y源勘查與綜合利用技術(shù)研究與應(yīng)用示范”項(xiàng)目。通過上述工作，分別在共和恰卜恰鎮(zhèn)、貴德縣扎倉溝地下深部鉆獲溫度高于150℃的不含水致密熱巖體，并在共和盆地探獲了236℃的高品質(zhì)干熱巖體，對(duì)共和盆地高溫干熱巖體區(qū)域地質(zhì)條件有了重要認(rèn)識(shí)。

2.成果簡(jiǎn)介

2.1 干熱巖形成的地質(zhì)背景

共和盆地在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上處秦昆結(jié)合部，通過航磁、重力異常解譯出一條規(guī)模較大的北東向隱伏斷裂從盆地中部通過。盆地北緣由宗務(wù)隆-青海南山斷裂控制，該斷裂是祁連地塊與昆侖地塊的分界斷裂，是斷面近直立微向南傾的超巖石圈活動(dòng)斷裂；南界為鯨魚湖晚古生代—早中生代縫合帶主邊斷裂，是一條總體向北陡傾的巖石圈或超巖石圈斷裂；西界為東昆中斷裂的延伸段，為西域板塊和華南板塊的分界線；東界為瑪沁-文都斷裂，斷裂始于瑪沁，向北東延伸經(jīng)多禾茂-同仁-文都，是一條規(guī)模較大的左行走滑斷層，沿?cái)嗔褦D壓破碎帶發(fā)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(shù)中高溫地?zé)崽烊宦额^（圖1）。

圖1 青海省共和盆地及周邊地?zé)豳Y源分布圖

共和盆地周邊不同時(shí)代巖漿活動(dòng)較頻繁，盆地周邊山區(qū)主要活動(dòng)期有興凱、加里東期、華力西期、印支期等?；顒?dòng)形式有侵入和噴發(fā)兩種，且受地質(zhì)構(gòu)造的控制，以中酸性巖類為主。根據(jù)重力剖面解譯，共和盆地、貴德盆地中部呈重力負(fù)異常，基底為花崗巖分布區(qū)。鋯石法測(cè)齡試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，恰卜恰地區(qū)鉆孔揭露的花崗巖侵入年齡為243±1~248±2Ma，224±2~227±2Ma，表明共有印支期早、晚兩個(gè)侵入期?？碧浇Y(jié)果表明，干熱巖基底侵入巖由黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、斑狀二長(zhǎng)花崗、花崗巖組成。

2.2 干熱巖巖體特征

根據(jù)可控源音瀕大地電磁測(cè)深成果，恰卜洽地區(qū)基底埋深在1000~1400m，與重力剖面推測(cè)基底埋深在1000~1385m基本一致，巖體表面呈西低東高的趨勢(shì)。自2012年啟動(dòng)干熱巖勘查工作以來，共和盆地完成干熱巖勘查孔4眼，編號(hào)分別為：DR3、DR4、GR1、GR2，孔深2927~3705m，孔底溫度180.27~236℃，貴德盆地完成干熱巖勘查孔1眼，孔深3050m，孔底溫度151.34℃。

共和盆地的干熱巖勘探結(jié)果表明，隨著花崗巖體厚度的增加，巖體溫度明顯增加，在2100~2500m深處花崗巖體溫度普遍達(dá)到150℃，達(dá)到干熱巖的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)共和地區(qū)干熱巖勘查孔測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，恰卜恰地區(qū)平均地溫梯度為6.1℃/100m，蓋層與花崗巖體接觸帶、斷裂帶、花崗巖裂隙帶處的地溫梯度較大，完整花崗巖中地溫梯度相對(duì)較小。放射性測(cè)試結(jié)果表明，花崗巖中鈾、釷、鉀等放射性元素含量無明顯異常，放射性生熱不是干熱巖形成的主要熱量來源，干熱巖勘查孔的測(cè)溫曲線呈現(xiàn)出較好的線型特征，符合傳導(dǎo)型地?zé)岬奶卣?，判斷共和盆地干熱巖的熱源來自于地球深部。

2.3 干熱巖分布范圍

通過物探、鉆探初步查明了共和盆地恰卜恰地區(qū)的基底起伏、地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)及干熱巖資源分布特征及埋藏條件。該地區(qū)干熱巖勘查孔控制范圍東起阿乙亥，西至恰卜恰鎮(zhèn)西緣，南到塔邁，北至共茶高速公路，控制面積大于230km2，勘探成果顯示該范圍均為干熱巖分布區(qū)。

通過區(qū)域地質(zhì)資料及重力、航磁資料對(duì)比分析，認(rèn)為位于秦祁昆西北緣的共和盆地、貴德盆地底部均由侵入巖組成，解譯的侵入巖分布區(qū)約2.8萬km2。地?zé)崧额^調(diào)查情況顯示青海省水溫大于60℃的地下熱水大多分布在秦祁昆結(jié)合部及其周邊，其中溫度大于90℃的地?zé)崧额^點(diǎn)均分布在共和-貴德沿線及周邊地區(qū)。高溫地?zé)豳Y源以共和-貴德為中心向四周遞減，結(jié)合共和盆地、貴德盆地鉆探揭露情況確定盆地底部為印支期花崗巖，潛在干熱巖分布區(qū)面積約1.4萬km2。

3.成果意義

青海省共和盆地探獲的干熱巖體具有溫度高、地溫梯度大的特征，符合上干熱巖資源的標(biāo)準(zhǔn)，也是我國(guó)目前探獲的溫度MAX的干熱巖體。該項(xiàng)工作是我國(guó)干熱巖勘查工作的一次突破。為青藏高原東北緣地?zé)岢梢驒C(jī)制研究提供了重要依據(jù)，對(duì)全國(guó)的干熱巖資源勘查工作具有積極的示范作用。

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