武威药王泉地热田水文地质条件及水化学特征.doc

 文章编号 :100424116 (2001) 0120075208 武威药王泉地热田水文地质 Ξ 条件及水化学特征 曹兴山 ,赫明林 ,曹炳媛 ( 甘肃省地勘局水文地质勘察院 ,甘肃 张掖 734000) 摘 要 :武威药王泉地热田含水层为加里东晚期花岗岩 , 水量丰富 , 单井出水量 738 ～967 m3 / d 。钻孔孔深 80m 处温度为 5910 ℃, 井水抽出孔口温度为 5415 ～5610 ℃。地温梯度为 815 ℃/ 100m 。热储埋藏深度为 2 450～3 180m 。水质类型为 Cl - - SO4 2 - - Na + 型。热矿水含多种 对人体有益元素 ,具有极高的医疗价值。 关键词 :药王泉地热田 ;热矿水 ;水文地质条件 ;水化学特征 ;甘肃武威 中图分类号 : P31411 文献标识码 :B 概况 药王泉地热田位于甘肃武威市西南 44 km 西营河中游河谷区 ,由武威 —九条岭公路相通 , 交通方便 。地热田一带 ,山青水秀 ,风景优美 ,生态环境古朴宁静幽雅 ,气侯凉爽湿润 ,适宜疗 养 、游览和避暑 。 药王泉地热田为深循环基岩裂隙承压水 ,含水层为加里东晚期花岗岩 ,热水补给 、径流和 排泄受区域地貌和地质构造控制 。1995～1996 年 ,甘肃省地矿局第二水文地质工程地质队 , 对该地热田进行了水文地质普查 、水文物探和钻探 ,分别施工孔深 80123 m 和 89147 m 探采结 合井 2 眼 。井底 80 m 处温度为 5910 ℃,井水抽出井口温度分别为 5610 ℃及 5415 ℃。钻孔水 位埋深分别为 1134 m 及 1147 m ,分别高于河谷第四系孔隙潜水水位 1166 m 及 1153 m 。钻进时 单井涌水量分别为 738 m3 / d 及 967 m3 / d , 成井后因洗井关系单井出水量为 382 m3 / d 及 736 m3 / d 。工作结束后 ,提交的药王泉地热田勘察报告经甘肃省储委审查通过 。 药王泉地热田热矿水含数十种微量元素 ,其中 F - 含量 712～713 mg/ L , Rn 含量 1 256～ 1 800Bq/ L , H2 SiO3 含量 9313 ～9419 mg/ L , 均达到矿水命名浓度1 。Li 含量 1167 ～ 1182 mg/ L , HBO2 含量 3188～3189 mg/ L ,达到医疗矿水浓度 ,Sr 含量 211～2128 mg/ L ,达到饮用矿 泉水浓度2 。其他微量元素也达到一定浓度 。 地热田勘察期间 ,对热矿水医疗价值和疗养医学进行了调查研究 ,发现该热矿水对多种疾 0 Ξ 收稿日期 :2000207228 病具有极佳疗效 ,并有很高的疗养价值 。 1 药王泉地热田水文地质条件 111 补给 、径流 、排泄条件 地热田地区分布的主要地层为加里东晚期花岗岩及第四纪堆积物 。地势南高北低 。南部 为海拔 4 000 m 以上终年积雪的祁连山 ,高大的山区是药王泉地热田的补给区 。祁连山山地 , 基岩裸露 ,沟壑纵横 ,岩石风化裂隙和构造裂隙发育 ,降水较多 ,入渗条件极佳 。当地下水接受 大气降水补给后 ,在天然水力坡度下沿区域性断裂构造带两侧的构造裂隙由南向北流动 ,形成 药王泉地热田热矿水的径流区 。地下水径流至地层深部热储层时 ,对流的冷水被大地热流体 加温后成为热水 。热水在地层深部高温高压环境下对围岩含水介质溶滤加强 。岩石中微量元 素溶于热水后则成为热矿水 。地层深部热矿水径流至药王泉地区 ,在 F2 断层阻水作用下沿构 造裂隙向上运移溢出地表 (图 1) ,成为药王泉地热田的排泄区 。热矿水溢出后与沟谷第四系 孔隙潜水 (冷水) 混合 ,由于比重的差异 ,沿河谷地下水流向形成一个以热矿水扩散晕为中心的 地下水水丘 。据调查 ,热矿水扩散晕的水温及水质由南而北变化较大 ,水温由 4815 ℃逐渐过 图 1 武威药王泉地热田地区地质图 Fig. 1 Geological map of Wuwei Yaowangquan geot hermal field 1 —第四系 ;2 —白垩系 ;3 —二叠系 ;4 —石炭系 ;5 —加里东期花岗岩 ;6 —实测断层 ; 7 —推测断层 ;8 —阶地 ;9 —洪积扇 ;10 —温泉 ;11 —河流 ;12 —勘探孔 ;13 —公路 渡为 2610 ℃。水质由 Cl - - SO2 - - Na + 型水逐渐过渡为 HCO - - SO2 - - Na + - Ca2 + 型水 。 4 3 4 矿化度由 1145g/ L 逐渐过渡为 0197g/ L 。原药王泉热