1 自然地理概況瀘州市位于四川省東南沱江和長江匯合處，處川滇黔渝四省市結合部，轄四縣（合江縣、瀘縣、古藺縣、敘永縣）三區（江陽區、龍馬潭區、納溪區），境內有鐵路 、高速公路，長江黃金水道、蘭田機場等，與全國立體交通網絡連接，交通方便，區位優勢明顯。瀘州市屬亞熱帶氣候，四季分明，雨量充沛，年平均氣溫 17℃左右，年平均降雨量 1 100mm。境內過境河流為長江，沿途接納了沱江、永寧河、赤水河，其余支流縱橫分布，為地下水補給創造了良好條件。

 

  2 地質環境簡述2.1 構造瀘州市處揚子地臺—川黔婁山關褶皺筠連—赤水東西向構造帶北緣及四川臺坳川東陷褶束瀘州穹褶束帶上。前者以古藺復式背斜為主格架，次級背向斜構造發育。后者為華瑩山掃帚狀背斜向南西撒開的延伸部份。納溪—合江一帶處于東西向構造與北東南西向構造的復合部位（圖 1）。

 

  收稿日期：2013-9-22作者簡介：丁志勇（1974-），男，四川榮縣人，工程師，從事水、工、環地質工作圖 1 瀘州市地區構造綱要略圖瀘州市地熱資源勘查開發可行性分析5702.2 地層區內出露地層有新生界、中生界、古生界地層，現由新至老分述如下：

 

  新生界。第四系，主要分布在江河、溝谷兩岸及緩坡、槽谷或地勢低洼處，多為洪沖積層，殘坡積層組成。

 

  中生界。由白堊系、侏羅系、三疊系地層組成。白堊系地層主要分布在敘永—古藺一線與納溪—合江縣一線之間的向斜軸部及附近兩翼，巖性為磚紅色中細粒砂巖及砂質泥巖，出露厚度不全。侏羅系地層由上統蓬萊鎮組、遂寧組，中統上、下沙溪廟組、新田溝組，下統自流井組、珍珠沖組組成，總厚 1 959～3 250m，巖性為紫色、暗紫色泥巖、砂質泥巖夾中細粒砂巖。三疊系地層由上統須家河組、中統雷口坡組、下統嘉陵江組、飛仙關組組成，總厚 996～2 094m，主要分布在古藺復式背斜兩翼及古佛山背斜、螺觀山背斜。須家河組、飛仙關組巖性以砂巖、砂質泥巖、泥巖為主，雷口坡組、嘉陵江組巖性以灰巖、白云巖夾膏鹽角礫巖為主。

 

  古生界。由二疊系、志留系、奧陶系、寒武系地層組成，主要分布在敘永—古藺一線以南的古藺復式背斜軸部及兩翼。二疊系地層由上統長興組灰巖、龍潭組含煤巖系、下統茅口組灰巖、棲霞組灰巖、梁山組泥巖、粉砂巖等組成，總厚329～865m。志留系地層由中統韓家店組黃褐色、黃綠色砂、泥巖，下統石牛欄組灰色泥灰巖、龍馬潭組黑色泥巖組成；奧陶系地層由上統五峰組、臨湘組、中統寶塔組、十字鋪組、下統湄潭組、紅花園組、桐梓組組成，巖性為灰色、黃綠色砂泥巖夾灰～深灰色灰巖，龜裂紋灰巖，生物群屑灰巖等，寒武系出露地層以上中統婁山關群灰巖、白云巖為主，出露厚度不全。

 

  2.3 水文地質特征瀘州地區水文地質條件受地質構造、地層巖性、地形地貌等條件制約，特別是地下水類型、巖層的富水性，地下水補逕排條件，水化學特征等都受到上述條件的制約。區內地下水主要有以下幾種類型。

 

  1）碳酸鹽巖類巖溶裂隙水，主要賦存在三疊系中統雷口坡組、下統嘉陵江組，二疊系上統長興組、下統茅口組、棲霞組、寒武系婁山關群碳酸鹽巖地層中，沿碳酸鹽巖走向分布的溶蝕槽谷，溶蝕洼地、落水洞等巖溶地貌，有利于接受大氣降水和地表水的補給，富水性較強，以泉或暗河的形式排泄于地表，水量豐富。

 

  2）碎屑巖類孔隙裂隙水，主要賦存在白堊系夾關組、三疊系上統須家河組及侏羅系夾層砂巖的孔隙裂隙中，一般具承壓性，尤以夾關組、須家河組含水較豐，富水性中等。

 

  3）基巖裂隙水，主要賦存在侏羅系、三疊系飛仙關組、二疊系龍潭組、志留系韓家店組、龍馬溪組、奧陶系等砂泥巖構造裂隙或風化帶裂隙中，一般富水性較弱，屬相對隔水層。

 

  4）松散巖類孔隙水，主要賦存在第四系松散堆積層或殘坡積層孔隙中，由于厚度不大，富水性較弱。

 

  3 地熱地質背景與成礦條件據現有資源表明，區內地熱水顯示大多為探礦（天然氣）揭露，只有瀘縣玉蟾山和古藺縣水落鎮才圖 2 瀘州市地熱地質圖2014 年 12 月第 34 卷第 4 期 四川地質學報 Vol.34 No.4 Dec.，2014571是專門鉆探地熱水為目的。熱儲層均為碳酸鹽巖類、產出層位主要有三疊系雷口坡組、嘉陵江組及二疊系茅口組、棲霞組，它們均具有相互獨立的熱儲構造及補逕排系統。敘永—古藺一線以南以雷口坡組、嘉陵江組為主要產水層位，以北以茅口組上部為主要產水層位。

 

  3.1 熱儲構造由熱儲層、熱儲層蓋層，熱儲層下伏隔水層組成。熱儲層巖溶裂隙系統要發育，具有良好的導水、導熱通道和儲水空間，具有良好的補逕排條件。熱儲層蓋層要能有效阻隔地下水向下滲入熱儲層，避免熱量散失，具有隔水保溫的作用。

 

  熱儲層下伏隔水層要能阻隔地熱水向下滲透，避免熱量向下擴散，具有保溫隔水作用。區內熱儲構造主要有（圖 2）：

 

  3.1.1 三疊系熱儲構造熱儲層：由雷口坡組、嘉陵江組組成，厚度429～1 033m，巖性為灰巖、白云巖、膏鹽角礫巖等，呈層狀產出，厚度穩定，分布面積廣。從現有資料可知，雷口坡組下段和嘉陵江組二、三、四段是主要產水層位。

 

  熱儲層蓋層：由三疊系上統須家河組及侏羅系紅層組成，總厚 2 190～3 762m，厚度大，層位穩定，屬相對隔水層。

 

  熱儲層下伏隔水層：由三疊系下統飛仙關組二段紫紅色砂質泥巖、泥巖組成，厚 215～275m，屬相對隔水層。

 

  3.1.2 二疊系熱儲構造：

 

  熱儲層：由茅口組、棲霞組碳酸鹽巖組成，厚 230～612m，巖性為灰巖、白云質灰巖。據現有資料可知，分布于古藺復式背斜的茅口組、棲霞組呈層狀單斜產出，厚度穩定，構造簡單。分布于敘永—古藺一線以北，茅口組、棲霞組深埋地腹，兼有層狀熱儲和帶狀熱儲特征，彼此存在成生關系，隱伏斷層發育，主要產水層位茅口組上部。

 

  熱儲層蓋層：由二疊系上統龍潭組含煤巖系組成，厚 100m 左右，巖性為砂泥巖、粘土巖及煤層，屬相對隔水層。

 

  熱儲層下伏隔水層：由二疊系下統梁山組、志留系韓家店組粘土巖、砂質泥巖組成，厚 256m，屬相對隔水層。

 

  3.2 地熱水補逕排條件3.2.1 敘永—古藺一線以南分布于敘永—古藺一線以南的三疊系雷口坡組、嘉陵江組熱儲層和二疊系茅口組、棲霞組熱儲層，廣泛裸露于古藺復式背斜兩翼，出露標高多在海拔 1000m 左右，巖溶槽谷、溶蝕洼地、落水洞等巖溶地貌發育，有利于大氣降水和地表水補給巖溶地下水，淺層巖溶地下水沿碳酸鹽巖傾向和走向發育的巖溶裂隙補給逕流，以泉或暗河的形式排泄于地表。而另一部份淺層巖溶地下水在區域動水壓力作用下，沿傾向和走向發育的巖溶裂隙向下滲透，補給和逕流，并與熱儲層發生溶濾、水解、水化學反應，隨著深度的增加，地溫的增高而產生深循環，形成含 有多種微量元素和多種有益組份的地熱水，具有橫向（傾向）補給、縱向（走向）逕流的特點，向當地最低侵蝕基準面赤水河或永寧河排泄，該區目前尚未發現天然溫泉，但用深鉆井鉆至熱儲層時，具有承壓性的地熱水便沿鉆井上升噴出地表而形成鉆井溫泉，如古藺復式背斜北翼在井深 1300m 左右，在雷口坡和嘉陵江組熱儲層則成功鉆獲水溫約 45℃，水量約1500m3/d 的地熱水就是佐證，水質為 HSO4—Ca 或 HCO4—Ca·Mg 型，屬溫熱水低溫地熱資源。根據現有資料，雷口坡組、嘉陵江組熱儲層是敘永—古藺一線以南地熱水的主要產出層位（圖 3）。

 

  圖 3 古藺背斜北翼地熱水補逕排橫剖面示意圖瀘州市地熱資源勘查開發可行性分析5723.2.2 敘永—古藺一線以北三疊系雷口坡組、嘉陵江組及二疊系茅口組、棲霞組熱儲層均深埋地腹（僅在古佛山背斜局部地段因斷層抬升小范圍出露嘉陵江組），該區無天然溫泉出露。從區域構造位置看，處于華瑩山掃帚狀背斜向南西撒開延伸的瀘州穹隆構造和與筠連—赤水東西向構造帶的復合部位，熱儲層裸露區遠在華瑩山背斜、珙長背斜、古藺復式背斜一帶，大氣降水和地表水補給區較遠，以縱向逕流為主，補逕排條件復雜，由于熱儲層埋藏較深，深循環處于停滯或封閉—半封閉狀態。從石油部門在該區施工的天然氣井顯示，二疊系茅口組、棲霞組熱儲層是該區地熱水的主要產出層位，一般具氣、水同層特征，氣大水小或氣小水大，其特點是水溫高（50℃以上）、水量小（數十～數百噸/天），礦化度高（30～55g/L），埋深大（一般2000m 左右），受地質構造和隱伏斷層制約明顯，具層狀熱儲兼帶狀熱儲特征，構造較復雜，產水層位主要為茅口組頂部古巖溶發育段，水質為 Cl—Na 型，屬溫熱水低溫地熱資源。

 

  4 勘查開發可行性分析4.1 敘永—古藺一線以南廣泛分布于古藺復式背斜軸部或兩翼的三疊系雷口坡組、嘉陵江組熱儲層和二疊系茅口組、棲霞組熱儲層，呈層狀單斜產出，層位穩定，厚度大，構造簡單，巖溶地貌發育，補逕排條件良好，屬地溫梯度增溫型的溫熱水低溫地熱資源，能滿足理療、洗浴、溫室養殖等要求。從現有資料分析，二疊系茅口組、棲霞組熱儲層目前尚未發現地熱水顯示，今后有待進一步工作證實。而三疊系雷口坡組、嘉陵江組熱儲層地熱水顯示表明，在一定深度（2 000m 以內）鉆獲地熱水的可能性較大。

 

  4.1.1 水溫：

 

  根據四川盆地地溫與深度對應關系有關資料：四川盆地南部：深度 1 000m、地溫 35～47℃；深度 2000m，地溫 47～64℃。從敘永縣回龍山鉆井深 570m，水溫 27℃和古藺縣水落鉆井深 1 250m 左右，水溫45℃的情況看，瀘州敘永—古藺一線以南地區雷口坡組、嘉陵江組熱儲層地溫梯度約 2.5℃/100m，與四川盆地地溫與深度對應關系基本相近。

 

  水溫（℃）=（H1－H2）×S＋bH1：埋深（井深）：1 250m；H2：常溫帶深度：50m；b：年平均氣溫：17 ℃；S：地溫梯度：2.50℃/100m；水溫=（1 250 m -50 m）×2.5℃/100m +17℃=47℃4.1.2 水量根據古藺縣水落鉆井出水量約 1 500m3/d 分析，在敘永—古藺一線以南的古藺復式背斜北翼，由于雷口坡組、嘉陵江組熱儲層廣泛裸露，巖溶地貌發育，補給條件較好，埋深適中，因此，預測鉆獲水量 1 000m3/d是可能的。

 

  4.1.3 概略評價若成功鉆獲水溫45℃，水量1 000m3/d的地熱水，通過一個水文年的動態監測后以允許開采量800m3/d，按《地熱資源地質勘查規范》（GB/T11615—2010）中地熱供暖、理療、洗浴等耗水量參考標準 0.3～0.5m3/人次計算，一天可滿足 1 600～2 600 人的洗浴消費需求。按規范附錄 F，m=W÷4.1868÷7 公式計算，地熱水開采一年所獲熱量與之相當的節煤量約 900 噸/年標準煤，另還可節省 CO2、SO2、氮氧化物的排放量及治理費用，節能減排效果明顯，有一定開發利用前景。

 

  4.2 敘永—古藺一線以北三疊系雷口坡組、嘉陵江組熱儲層和二疊系茅口組、棲霞組熱儲層，均深埋地腹，距離補給區遠，逕流途徑長，補逕排條件較差，具層狀兼帶狀熱儲特征，地質構造復雜。據玉蟾山鉆井資料，嘉陵江組熱儲層水量 1 000m3/d 左右，水溫低（29℃），而且油水氣混合同層，分離困難，不具開發價值。

 

  二疊系茅口組、棲霞組熱儲層，據石油部門天然氣鉆井顯示，鉆井多集中在背斜構造部位，氣水同產井較多，溶隙、溶縫發育不均一，地質構造比較復雜。因此，產出層位高低不一，橫向上難以對比，氣水產量也懸殊較大，鉆井若鉆遇溶隙、溶縫發育地帶，則氣水產量相對較豐，反之則相反，因此，勘查風險較大。

 

  從該區納 47、壇 18、荔 2、井 4、井 10 等多口天然氣井中的水質分析成果表明，地熱水水質達命名2014 年 12 月第 34 卷第 4 期 四川地質學報 Vol.34 No.4 Dec.，2014573理療熱礦水標準達七項之多，水質好、溫度較高，各井水量大小不一，礦化度較高，今后開發利用，廢水的排放對環境有較大影響，污水處理費用較高，勘查、開發利用投入大，成本高。

 

  5 工作設想5.1 敘永—古藺一線以南在廣泛收集以煤、硫勘查成果和 1∶20 萬區域水文地質資料及地熱水鉆井資料的基礎上，開展 1∶5萬地熱地質調查。著重研究熱儲構造（重點是雷口坡組、嘉陵江組熱儲）的巖性、厚度、分布范圍、熱儲溶隙、縫隙、巖溶裂隙發育情況，補、逕、排條件等，結合物探手段，圈定熱異常和勘查靶區，掌握熱儲埋深及富水性，降低勘查風險，達到探采結合的目的。工作重點可放在古藺復式背斜北翼敘永——古藺一帶，該區熱儲層裸露，補、逕、排條件較好，地質構造簡單，而且有成功鉆獲地熱水的經驗可借鑒，開發利用的外部環境較優，勘查風險相對較小，比如先期可選取敘永縣兩河—火把橋和古藺縣德躍—石亮河一帶開展工作，該區今后開發利用產生的廢水排放技術處理難度不大，勘查和開發利用投入成本相對較低。

 

  5.2 敘永—古藺縣一線以北該區石油部門在勘探天然氣工作中，積累了豐富的地腹資料，研究程度相當高，基本查明了熱儲層埋深及深部隱伏構造，為分析研究地熱水的賦存規律提供了基礎資料。但是該區地熱水埋深較大，構造復雜，而且氣水同層或油氣混合，若單獨針對地熱水而重先布井勘查，則有可能出現氣大水小或油氣混合的結果，勘查風險較大，加之地熱水礦化度較高，今后開發利用對輸水管道，供水管網以及廢水處理和排放都存在一定問題，勘查和開發成本較高。因此，建議以收集石油部門天然氣鉆井、地震物探資料為主，對有開發前景的區塊，輔以物探進行可行性論證；對現在水量大、溫度高，無天然氣開發價值的鉆井進行評估，提交是否有開發利用價值的評估報告，為當地政府招商引資提供決策依據。

 

  在上述工作的基礎上，編制瀘州地區地熱地質和勘查開發規劃圖，提交瀘州地區地熱資源勘查開發可行性研究報告，為規劃合理勘查開發利用瀘州地區地熱資源提供基礎資料。