泉州官桥地区地热勘探靶区及成因模式探讨

陆晨明，刘春雷，李亚松，郝奇琛，曹胜伟，董岩

1) 中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄，050061；2) 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心，河北正定，050800

内容提要: 福建省地热资源主要以中低温水热系统为主，对于其中深部的控热过程及条件目前还存在认识上的不足。本次研究综合重力及广域电磁法对研究区的断层及凹陷进行了详细的勘测和解译，推测出5条主断裂和10条次级断裂，并划定出凹陷区的分布范围。泉州官桥地区的对流型地热资源是储热岩体、导热断层和保热盖层的“三元”聚热模式。根据该聚热模式，一级断裂F31与F8的交汇部位可圈定为一级地热勘探靶区，GQ-F2与GQ-F3和GQ-F4、GQ-F7与F29、F1与F30、GQ-F10与GQ-F11的交汇部位可圈定为二级地热勘探靶区。在一级地热勘探靶区内布设的DR02孔显示，0～300 m深度水温增速由快至慢，300 m深度以下温度稳定在48℃。利用地热验证钻孔检验了聚热模式及圈定靶区的可靠性，这对于泉州官桥地区的地热资源开发利用具有重要意义。

福建省作为我国温泉较多的省份，排名仅次于滇、藏、川、粤之后(廖志杰，2012)。庄庆祥(2010)统计 ，全省共有温泉215处，其中钻孔22处，实际的温泉露头193处，超过80℃的天然温泉有10处，超过80℃的钻孔有8处。福建省地热资源丰富，但主要以中低温(<150℃)水热系统为主(万天丰等，1988)。温泉及地热钻孔的分布受断裂带的强烈影响，北东向的断层为压剪性，北西向的断层为张剪性，后者往往成为地热流体排放的主要通道(万天丰等，1987，1988)。从大地构造的角度看，福建省位于欧亚板块、太平洋板块及菲律宾板块在中国东南陆缘的碰撞、俯冲、消减交接部位，以中—新生代强烈的构造—岩浆活动著称，属环太平洋岩浆带的组成部分(蔺文静等，2015；滕吉文等，2017)。北东向和北西向的断裂受这种构造背景的严格控制(万天丰等，1987)。在这种背景下福建省温泉的地壳热源富含U、Th、K等放射性元素，与花岗岩有关(蔺文静等，2016)。除壳源产热外，幔源的岩浆也是温泉的重要热源，但还存在不少争议，主要集中在深度13 km上下是否存在半熔融体的问题(廖其林等，1988；魏斯禹等，1988；万天丰等，1988；熊绍柏等，1991；廖志杰，2012；蔺文静等❶)。无论如何，在壳源产热和幔源产热均理想的情况下花岗岩分布区的大地热流值可超过100 μW/m2(蔺文静等，2016)。

除了具备良好的地热地质条件，区域地质构造的勘测研究对于福建省地热资源的开发也十分关键。目前，重力及广域电磁法作为重要手段已得到了很好地应用。其中，布格重力异常是地下不同深度的密度异常体在重力场上的综合反映(马宗晋等，2006)。……