青海共和盆地高溫干熱巖體 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系列地熱資源調查評價與勘查工作，查明了重點地區地熱資源的分布特征，并相繼在共和恰卜恰鎮、貴德縣扎倉溝地下深部鉆獲干熱巖體，對共和盆地及周邊地區高溫干熱巖形成的區域地質條件及干熱巖巖體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工作，同時啟動了我國干熱巖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”“青海省地熱資源現狀評價與區劃”“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，對青海省的地熱及干熱巖資源進行調查研究。2013—2017年，青海省國土資源廳部署了“青海省共和縣恰卜恰鎮干熱巖勘查”“青海省貴德縣扎倉溝地熱-干熱巖勘查”“青海省東北部地區地熱資源勘查開發利用與找礦靶區優選”等項目，2014—2015年，青海省科技廳安排了“地熱資源勘查與綜合利用技術研究與應用示范”項目。通過上述工作，分別在共和恰卜恰鎮、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℃的高品質干熱巖體，對共和盆地高溫干熱巖體區域地質條件有了重要認識。

2.成果簡介

2.1 干熱巖形成的地質背景

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向隱伏斷裂從盆地中部通過。盆地北緣由宗務隆-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巖漿活動較頻繁，盆地周邊山區主要活動期有興凱、加里東期、華力西期、印支期等。活動形式有侵入和噴發兩種，且受地質構造的控制，以中酸性巖類為主。根據重力剖面解譯，共和盆地、貴德盆地中部呈重力負異常，基底為花崗巖分布區。鋯石法測齡試驗數據表明，恰卜恰地區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、晚兩個侵入期?？碧浇Y果表明，干熱巖基底侵入巖由黑云母花崗閃長巖、斑狀二長花崗、花崗巖組成。

2.2 干熱巖巖體特征

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，與重力剖面推測基底埋深在1000~1385m基本一致，巖體表面呈西低東高的趨勢。自2012年啟動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到150℃，達到干熱巖的標準。根據共和地區干熱巖勘查孔測井數據，恰卜恰地區平均地溫梯度為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較小。放射性測試結果表明，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，干熱巖勘查孔的測溫曲線呈現出較好的線型特征，符合傳導型地熱的特征，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的基底起伏、地質構造、地層結構及干熱巖資源分布特征及埋藏條件。該地區干熱巖勘查孔控制范圍東起阿乙亥，西至恰卜恰鎮西緣，南到塔邁，北至共茶高速公路，控制面積大于230km2，勘探成果顯示該范圍均為干熱巖分布區。

通過區域地質資料及重力、航磁資料對比分析，認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約2.8萬km2。地熱露頭調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合部及其周邊，其中溫度大于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-貴德為中心向四周遞減，結合共和盆地、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準，也是我國目前探獲的溫度MAX的干熱巖體。該項工作是我國干熱巖勘查工作的一次突破。為青藏高原東北緣地熱成因機制研究提供了重要依據，對全國的干熱巖資源勘查工作具有積極的示范作用。

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