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1、辽宁省地热地质普查设计书1.1目的任务2010年10月辽宁省第一水文地质工程地质大队（以下简称我队）经辽宁省国土资源厅同意，编制了辽宁省第十二届全运会辉山接待中心建设项目区地热地质普查设计。辽宁省第十二届全运会辉山接待中心建设项目区地热地质普查目的是查明辽宁省第十二届全运会辉山接待中心建设项目区的地质结构和地热田的热储、盖层、导水和控热构造，通过钻探工作探求地热流体，评估地热田开发利用前景。具体任务如下：1.初步查明该地区的地质结构、地层、构造、岩浆活动情况，分析地质结构与地温场变化规律的相关性，地热的成生机制。2.通过勘探初步查明该地区的地温梯度及其空间分布，分析推断其成因，确定与验证热储模
2、型。3.确定地热田类型，评价地热流体质量及其对环境影响、开采技术条件，提出地热资源的开发利用规划。1.2工作区范围和地理条件1.2.1 工作区范围普查区位于沈阳市市东郊，距市中心20km，行政区划隶属于沈阳市棋盘山风景区所辖。普查区地理坐标位置：东经12336521234031，北纬415333415616。1.2.2自然地理及社会经济发展概况工作区处于沈阳市东北部棋盘山国际风景旅游区内，位于城市的三环路以外，辖风景区内辉山村及小李村，总占地面积约500公顷，地块北望棋盘山水库（秀湖），东西与棋盘山和辉山相连，沈北大道穿过地块南部，外部绿化率高，多为多年生原始树木。沈阳棋盘山位于沈阳市东北部，
3、东邻抚顺，西至农业高新区，南至浑河，北接铁岭，距沈阳市中心约 20 公里，行政管辖面积 190平方公里，南北最长28公里，东西最宽 15.3 公里。区内外交通网络丰富，外围道路有三环高速路、沈哈高速路，内部有沈棋路、马宋路、沈抚路、集锡高速路、毛望路、蒲望路、旧满路通过，铁路有沈吉线从区内通过。以沈阳市为中心的 100公里范围内，环绕铁岭市、抚顺市、辽阳市、鞍山市、本溪市等辽宁中部城市群，辐射人口2400万。区内为丘陵地形，总的趋势：东高西低，地面向西倾斜,最高点高程268米。，丘间河流谷地平坦。蒲河自北向南流出本区，是最大常年型河流。棋盘山水库东西长3.63公里，南北宽1.5公里，面积为5.
4、04平方公里，正常蓄水量为三千万立方米，大坝坝顶正常水位达94.5米，库区平均水深达6米以上。水库岸线曲折，风光独特。区内属于中温带季风气候，一月份平均气温在-12-14，多为西北风，冻土层厚1.3-1.4 m。解冻期在4月份，七月份平均气温在2425，夏季较热。年降水量700-800mm，大部分集中在7-8月间。年无霜期145天左右。1.3 矿权登记情况经访问有关部门，本普查区目前无矿业权设置。第2章 以往地质工作程度2.1以往区域工作情况早在上世纪八十年代以前，辽宁省地矿局进行了1:20万地质和水文地质普查工作，积累了许多地质资料。1、辽宁地质局区测一队，沈阳幅区域地质调查报告（1975年
5、，1：20万）2、辽宁地质局，沈阳幅区域水文地质普查报告（1978年，1：20万）上述工作基本查清了本区的基础地质、水文地质条件，其对普查区的地层、构造和断层进行了初步的论述，为本次地热地质普查提供了基础资料。2.2以往工作中存在的问题工作区内地质、水文地质研究成果比例尺较小，针对地热资源勘查的研究成果较少，尚无大比例尺地热地质勘查成果可以利用。第3章 区域地质背景及成矿条件分析3.1区域地质背景3.1.1 地形地貌工作区属于丘陵地形，总的趋势：东高西低，最高点高程268米。浦河河流谷地平坦，宽约150800米，临近山前地带变得开阔。3.1.2 地层和岩石1、地层普查区出露的地层由老至新依次为
6、：中上元古届长城系高宇庄组（Chg）和蓟县系雾迷山组（Jxw）、白垩系小岭子组（K1xl）及第四系冲积层（Q4al）和坡洪积层（Q3dl-pl）。（1）长城系大红峪组（Chd）高宇庄组下部的大红峪组厚约10米（区外沈北仲官屯10.23米）,岩性为中粗粒石英砂岩夹黑色板岩、砂砾岩），不整合于基底岩层太古宙变质杂岩之上。（2）长城系高宇庄组（Chg）高宇庄组出露的岩性为灰白色、褐白色中厚层白云质灰岩。粉白色厚层夹薄层硅化白云岩。棕灰色厚层白云岩。厚约1049米，与大红峪组呈整合接触。沈北仲官屯高于庄组剖面：高宇庄组一段（Chg1）上覆：高宇庄组二段：深灰色薄层砂状板岩 整 合 褐白色厚层、中厚层状
7、白云质灰岩。 45.26米灰白色厚层状白云质灰岩 95.86米粉白色厚层、中厚层夹薄层硅化白云岩。 86.23米棕灰色厚层状白云岩（破碎成角砾状）。 58.6米 断 层 粉红色、粉白色厚层夹中厚层硅化白云岩，本层顶部被安山岩脉侵入。 108.92米灰色中厚层硅化白云岩。 7.32米 整 合 沈北仲官屯剖面高宇庄组二、三段与雾迷山组断层接触。三段（Chg3）：上覆：雾迷山组:白色巨厚层石英砂岩。 断 层 灰色厚层状结晶灰岩，部分含燧石条带。 260.30米二段（Chg2）：黑色板岩夹肉红色砂岩。 298.21米深灰色厚层状灰岩夹薄层灰岩。 24.64米紫褐色板岩夹紫色条带状石英砂岩。 126.9
8、2米整 合（3）蓟县系雾迷山组（Jxw2）区域出露的岩性为灰白色中粗粒石英砂岩，灰色中厚层结晶灰岩和少许黑色板岩，灰白色中厚层燧石条带白云质灰岩夹石英砂岩和灰色板岩，厚约1500米。普查区的北部仅出露的是雾迷山组二段，为灰白色中粗粒石英砂岩，间夹灰色中厚层结晶灰岩和少许黑色板岩。临近本区北部的望滨屯双台沟雾迷山二段剖面出露厚度约400米左右，区内二段产状7535。雾迷山组和高宇庄组间或为厚300500米的杨庄组（Jxy）白云岩。（4）侏罗系小东沟组（J3x）出露于普查区的东部，其岩性主要特征为一套陆相沉积建造。由红色、紫色、灰紫色砂岩、页岩、砾岩、凝灰岩等组成，区域出露厚度926米。该组与长城
9、系和蓟县系呈角度不整合接触。（5）白垩系小岭组（K1x）出露于普查区的东部，白垩系小岭组为一套整合于侏罗系小东沟组之上的火山岩建造，岩性为安山岩。区域出露厚度1305.7米。（6）第四系（Q）第四纪地层分布于浦河谷地及坡麓地带，为全新统和上更新统组成。全新统岩性为粘性土和砂砾石，约厚10米左右。山麓地带的上更新统坡洪积层岩性为2-3m厚的粉质粘土。2、岩石普查区外周边出露的太古宙变质杂岩（混合岩）岩性为花岗岩，为本区的基底。3.1.3 地质构造普查区地处华北地台北缘的铁岭靖宇隆起（I11）内的汎河凹陷（I31-3）。大地构造位置在浑河断裂以北，基底岩系为太古宇变质杂岩。辽河运动后，重伤员古代时
10、发生了强烈的拗陷，形成了中上元古界的沉积。青白口纪后，本区抬起，缺失古生代沉积。中生代时处于强烈的活动阶段，形成较平缓的箱状向斜盆地，接受沉积。普查区东侧的向斜盆地由小东沟组合小岭组构成，轴向北2530东左右，轴长68千米，两翼地层倾角都在30左右。区域上断裂构造发育，岩浆活动较强烈，燕山期多次火山喷发和中酸性岩侵入。侵入岩常见于断裂中。沈北地区断裂构造极为发育，属郯庐断裂带北延部分，向北东与依兰伊通断相连，主要为北东走向断裂，随着多种物探勘查方法的应用，区外西侧平原被大面积第四系掩盖下的构造特征已逐渐被查明，与丘陵区出露的断层在方向上有一致性，均属于郯庐断裂带相关。区内断层多属北北东向郯庐断
11、裂带和北西向断裂带。（1）、北北东向断层区内北北东向（包括北东向）断层见于普查区的西北和西南。西北的F1断层，地质力学观点：性质为压扭性，出露于高宇庄组中，倾向北西。西南的F4断层，地质力学观点：性质为压扭性，蓟县系和太古宇花岗岩断层接触，倾向北西。F1和F4断层与区外其他北东向逆断层构成雁行式排列，具有明显的挤压特征。（2）、北西向断层F2和F3分布在普查区西北部丘陵，应为喜山期产物。断层出露于蓟县系或蓟县系与长城系呈断层接触。断层性质为压扭性（地质力学观点），在河谷东部的丘陵上部出露的缓角度的逆掩断层，F2断面倾向北东转向北北东，F3断层倾向北北东。F2和F3倾角3040。F3延伸至浦河河
12、谷，出露于高宇庄组中。3.1.4 水文地质条件地下水类型主要为四类，即第四系松散岩类孔隙潜水、碳酸盐岩岩溶裂隙承压水及块状岩类风化裂隙水和脉状构造裂隙水。（1）、第四系孔隙潜水浦河河谷区第四系冲积砂砾石含水层，含水层厚度210米，地下水埋深13米，单井涌水量1001000m3/d，矿化度小于0.5g/l，水化学类型为重碳酸钙型。（2）、碳酸盐岩岩溶裂隙承压水碳酸盐岩岩溶裂隙水为承压水。含水层岩性为中上元古界灰岩、白云岩。从区域上分析，在高宇庄组和雾迷山组中分析具有多层岩溶裂隙含水层，目前由于未进行过水文地质勘察，富水程度推断单井涌水量大于100m3/d。（3）脉状构造裂隙水在岩溶不发育灰岩、石
13、英砂岩和块状花岗岩段落断层导致的破碎带赋存脉状裂隙承压含水层。辉山地区是沈阳市浅层构造裂隙水最为发育的地带，平面上地下水沿构造裂隙及断层破碎带呈脉状分布，富水性极不均匀，最大单井涌水量达615m3/d（沈阳市满堂乡中学前，含水层为雾迷山组灰岩二段中断裂构造破碎带）。该层位为本次地热地质工作的重要目的层。（4）、块状岩类风化裂隙水富水层位为太古宙的变质杂岩体（花岗岩）风化壳。现代花岗岩风化壳网状裂隙发育，赋存一定的水量，但极不均匀，富水性较弱。在古风化壳埋深如果大到2000米以上，在自然增温下水温能达到46，是本次地热地质普查的目的层之一。3.2地热地质条件从目前了解到的普查区的地质条件资料来看
14、，本区的地下热水为北西向和北东向断层主导的构造裂隙、断层破碎带和岩溶裂隙及古风化壳地下水的自然增温，断层是找热水的重要控制因素，岩溶和花岗岩古风化壳是找热水的有利因素。普查区内地质、水文地质勘察成果比例尺较小，仅限于1：20万地质水文地质普查。针对地热资源勘查的研究成果较少，尚无大比例尺地热地质勘查成果可以利用。据沈阳棋盘山风景区在区内北部雾迷山组中开孔建设的地热井资料，1180米见老花岗岩，1345米终孔，1180米以上白云岩为主。该井未揭遇有意义的断层破碎带和裂隙岩溶含水层，单井涌水量小，井口水温23。该井测温资料在650米地温30.1，孔底地温43，计算得地热梯度18.56/km。据已有资料，北纬41的中国东北地区地温梯度在1720/km。计算上述的地热井地温梯度18/km。沈阳棋盘山风景区地热井取得的资料与区域资料吻合。 普查区内无温泉出露，第四系覆盖层薄，直接传导深部地幔热能的岩石是导热率高的花岗岩、灰岩、安山岩（东部，属小岭组，整合于小东沟组之上）和东部的导热率低的页岩、砂岩。在东部导热率低的小东沟组页岩、砂岩岩层成为盖层。如在靠近小东沟组的小岭组安山岩中开孔，最早可能在1000米见到雾迷山组二段，如断层导致的破碎带和岩溶含水层埋深在1000
