鄧州市地處河南省西南部,位于南陽斷陷盆地沉降的中心地帶。繼有關部門在河南油田和南陽市城區成功鉆遇地熱資源后,鄧州市于1999年開展城區地熱的勘探開發工作,取得了豐富的地熱地質、水文地質和地球物理勘探資料。

地熱地質背景

地殼深部構造

鄧州市地殼深部構造比較復雜,主要表現為該區基底起伏較大,上部地殼底界面、地殼界面(莫霍面)、居里等溫面等形態復雜,深大斷裂切割嚴重。鄧州市位于新野地殼界面隆起的西北部,淅川—南陽居里面隆起的南側,地殼界面和居里面深度分別為34.05 km和33.7 km。

地層

鄧州市區的主要沉積物為中、新生代,根據區域內的鄧淺1、鄧淺2、鄧淺3、鄧淺4和南7號鉆孔資料,主要地層為:

上第三系:上新統鳳凰鎮組(Nf)由一套藍灰色礫巖、砂巖與泥巖的交互層組成,以湖積為主,形成多重旋回,底板埋深200～700 m。

下第三系:下第三系為凹陷主要沉積層,南陽盆地最厚約4 800 m,為一套紅黑紅、粗細粗的砂巖與泥巖為主的交互沉積,構成一個完整的沉積旋回,鄧州市區厚度3 000 m左右。下第三系劃分為漸新統廖莊組(E3l)、上始新統核桃園組(E2h)、中始新統大倉房組(E2d)和下始新統玉皇頂組(E2y)。

白堊系:上統胡崗組(K2h)為紫紅色含礫砂巖夾灰白色砂礫巖,底部為淺灰色厚層礫巖,厚度25～517 m。該組地層不整合于元古界變質巖、火成巖古老基底之上。

區內重力場特征及其地質解釋

在重力異常平面圖上,重力場南高北低,場值變化梯度較大,見圖1。在市政府—萬花樓以北一帶重力異常場值最低,發育有呈北西向展布的封閉重力異常,異常帶的北東側重力場值逐步抬升。重力場這一特征,反映出鄧州市區一帶基底南北淺,中部為一北西走向的負地形,市區位于負地形南部邊緣的舒緩斜坡帶上。

在以市區為中心的重力異常圖上,重力場呈同形同向扭曲、局部膨大特征,是隱伏的具有一定埋深的次級斷裂的反應。在該區共發現四條斷裂,其中北西向斷裂一條,北東向斷裂三條,斷裂性質為正斷層。兩組構造的交匯部位應是地熱勘探開發的有利地區,在開發規劃上應予重視。

建立鄧州市城區地質—地球物理模型,反演擬合,推斷本區基底為白堊系,區域重力場主要反映了白堊系頂界面的起伏情況。

地溫梯度

鄧州市區多年平均氣溫15.2℃,賦存于第四系中、上更新統的淺層地下水埋深15～20 m,其多年平均水溫穩定在17.5℃,基本顯示出了本區常溫帶(層)特征。故以常溫帶(層)埋深20 m,常溫帶溫度17.5℃為基準,以大流量汲取地熱水時井口出水溫度近似代表井底溫度,推算得地溫梯度為2.646℃/100 m(推算值比實際值可能稍低)。

結語

1)在2 000 m深度內,鄧州市城區地熱田屬沉積盆地埋藏型低溫地熱田,地熱資源類型為自然增溫型。

2)鄧州市城區地下熱水具有多層、承壓、層位穩定的特點,可滿足不同的用途,地熱資源具有廣闊的開發利用前景。

3)鄧州市城區地熱資源勘探研究的程度較低,開發處于起步階段,有待于進一步工作,查明地熱資源的賦存及其開發利用前景,為地方經濟發展做出貢獻。

4)按照“分層開采、梯級綜合利用”原則,制定地熱開發利用規劃,提高綜合利用水平,禁止不同熱儲層混合開采。