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扬州润泰投资有限公司 凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 2023 年 3 月 目 录 前 言 1 一、任务由来1 二、编制目的1 三、编制依据2 四、适用年限3 五、工作概况3 第一章 矿山基本情况 5 一、矿山简介5 二、矿区范围及拐点坐标6 三、矿山开发利用方案概述6 四、矿山开采历史及现状7 第二章 矿区基础信息 8 一、矿区自然地理8 二、矿区地质环境背景8 三、矿区社会经济概况18 四、矿区土地利用现状18 五、矿山及周边地区人类工程活动情况19 六、 矿山及周边矿山地质环境治理与土地复垦案例分析19 第三章 矿山地质环境影响和土地损毁评估20 一、矿山地质环境与土地资源调查概述20 二、矿山地质环境影响评估20 三、矿山土地损毁预测与评估24 四、矿山地质环境治理分区与土地复垦范围24 第四章 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析26 一、矿山地质环境治理可行性分析26 二、矿区土地复垦可行性分析27 第五章 矿山地质环境治理与土地复垦工程28 一、矿山地质环境保护与土地复垦预防28 二、矿山地质环境监测29 三、矿区土地复垦30 第六章 矿山地质环境治理与土地复垦工作部署31 一、总体工作部署31 二、阶段实施计划31 三、近期年度工作安排32 四、远期年度工作安排32 第七章 经费估算与进度安排 33 一、经费估算依据33 二、矿山地质环境治理工程经费估算33 三、土地复垦工程经费估算33 四、总费用汇总与年度安排34 第八章 保障措施与效益分析 35 一、组织保障35 二、技术保障35 三、费用保障35 四、监管保障36 五、效益分析36 六、公众参与37 第九章 结论与建议 38 一、结论38 二、建议38 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 前 言 一、任务由来 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 位于扬州市广陵区泰安镇金 泰村, 为发展休闲旅游度假产业, 扬州润泰投资有限公司委托江苏省地质工程勘察院在 扬州市广陵区泰安镇金泰村成功实施了一眼地热探采井(凤凰岛地热 1 号井) 。凤凰岛 地热 1 号井于 2013 年 4 月 17 日开钻, 2013 年 11 月 3 日终孔,勘探深度 2718m,出水 量 390m3/d,出水温度 62.5℃ , 开采层总厚度 110m。地热井成功出水后, 依据要求, 江 苏省地质工程勘察院编写了江苏省扬州市凤凰岛地区地热 1 号井地热资源勘查报告, 根据该深井水水质检测资料, 其水质达到医疗价值浓度标准, 具有较高的开发利用价值。 2017 年 2 月, 为合理利用矿产资源、确保矿山规范开采, 扬州润泰投资有限公司委 托江苏省地质工程勘察院编制完成了扬州润泰投资有限公司凤凰岛地区地热 1 号井地 热水资源开发利用方案。 为保护矿山地质环境, 减少矿产资源勘探、开采活动造成的矿山及周边地区地质环 境破坏, 2017 年 5 月扬州润泰投资有限公司委托江苏省地质工程勘察院编制完成了扬 州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井矿山地质环境保护与土地复垦方案。 江苏省自然资源厅(原江苏省国土资源厅)于 2017 年 11 月 3 日颁发了采矿许可证, 证号 C3200002017111110145332,有效期限五年,自 2017 年 11 月 3 日至 2022 年 11 月 3 日, 生产规模为 2.70 万 m3/年。扬州市水利局于 2021 年 12 月 6 日颁发了取水许可 证, 编号 C321002G2021-0027,有效期限五年, 自 2021 年 12 月 6 日至 2026 年 12 月 6 日,年取水量为 2.70 万 m3/年。 为保护井口周边地区地质环境, 减少地热水资源开采活动造成的周边地区地质环境 破坏, 保护人民生命和财产安全, 促进地热资源的合理开发利用和经济社会、资源环境 的协调发展, 切实落实国家关于“在保护中开发, 在开发中保护”的相关政策, 根据矿 山地质环境保护规定、江苏省地质环境保护条例等有关文件要求,扬州润泰投资 有限公司委托江苏山石矿业服务有限公司编制扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号 井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案。 二、编制目的 本方案编制的主要目的是为实施保护、监测和恢复治理矿山地质环境提供合理的科 学技术依据。 江苏山石矿业服务有限公司 1 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 三、编制依据 本次工作依据的法律、法规及相关文件主要为 (一)法律、法规及条文依据 1 、中华人民共和国矿产资源法; 2 、中华人民共和国土地管理法; 3 、中华人民共和国矿山安全法; 4 、中华人民共和国水土保持法; 5 、中华人民共和国环境保护法; 6 、中华人民共和国水污染防治法; 7、中华人民共和国土壤污染防治法 8、地质灾害防治条例; 9、矿山地质环境保护规定; 10、江苏省地质环境保护条例; 11、江苏省国土资源厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作 的通知 苏国土资规发〔2017〕1 号; (二) 技术规范、标准依据 1、矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范 DZ/T 0223-2011; 2、地质灾害危险性评估规范 GB/T 40112-2021; 3、开发建设项目水土保持方案技术规范 SL 204-2008; 4、地下水环境质量标准 GB 14848-2017; 5、地表水环境质量标准 GB 3838-2002; 6、工程岩体分级标准 GB 50218-2014; 7、矿区水文地质工程地质勘探规范 GB 127- 1991; 8、中国地震动参数区划图 GB 18306-2015; 9、矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南; 10、江苏省地质灾害危险性评估技术要求 苏国土资发〔2010〕353 号。 (三) 主要基础技术资料 1、矿山地质环境保护与恢复治理方案编制委托书; 2、江苏省地质工程勘察院江苏省扬州市凤凰岛地区地热 1 号井地热资源勘查报 江苏山石矿业服务有限公司 2 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 告 ; 3、江苏省自然资源厅(原江苏省国土资源厅)矿产资源储量评审备案证明(苏国土资储备字〔2015〕43 号); 4、江苏省地质工程勘察院扬州润泰投资有限公司凤凰岛地区地热 1 号井地热水 资源开发利用方案; 5、江苏省地质工程勘察院扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井矿山地质环 境保护与土地复垦方案; 6、采矿许可证; 7、取水许可证; 8、扬州润泰投资有限公司提供的其它资料及本次现场调查成果。 四、适用年限 地热水取水过程中要同时进行周边地区地质环境保护工作, 如若停止取水, 封井后 要对遗留的地质环境问题进行恢复与治理, 一般矿山地质环境保护与土地复垦方案的适 用年限要长于矿山的服务年限。根据矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范, 结合我省地热资源采矿证有效期一般为 5 年这一特点, 矿山开采可能造成地质环境问题 的严重程度、恢复治理的难度、治理完成时间等因素, 确定本方案的适用年限为自获得 采矿许可证之日起后推 5 年,如矿山企业扩大开采规模、扩大矿区范围、变更开采方式, 应重新编制或修订矿山地质环境保护与土地复垦方案。 五、工作概况 我公司接受任务后立即成立了项目组, 开始收集各类资料, 赴矿山现场开展矿山地 质环境调查工作。 2023 年 1 月下旬转入室内综合整理、分析研究, 2023 年 2 月上旬完 成本方案的编制工作。 1、工作流程 本次工作的流程见图 0-1。 2、完成的工作量 本次工作完成的工作量见表 0-1。 3、工作质量评述 (1)本方案的内容组织、章节安排、文本编制以及附图、附表的制作,严格按照 矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南的相关要求完成。本方案资料齐全, 内 江苏山石矿业服务有限公司 3 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 容充实,满足规范要求。 (2)野外地质环境调查工作,严格按相应的技术规范、标准及要求进行。 接受委托 资料收集及现场踏勘 矿山地质环境调查 评估范围确定、评估级别划分 矿山地质环境影响评估 矿山地质环境保护与恢复治理分区 矿山地质环境保护与恢复治理措施及部署 矿山地质环境保护与恢复治理方案文本、附图的编制 图 0-1 工作流程框图 表 0-1 完成工作量统计表 序号 工作项目 单位 完成工作量 1 基础资料收集 份 8 2 矿山地质环境问题综合调查 km2 1 3 照片 张 8 4 编制图件 套 1 5 编写文字报告 份 1 江苏山石矿业服务有限公司 4 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 第一章 矿山基本情况 一、矿山简介 (一)地理交通位置 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 位于扬州市广陵区泰安镇金 泰村,西距太平河 327m,南距启扬高速 462m(见图 1-1)。 地热井位置 ★ 图 1-1 交通位置图 (二) 矿区以往工作程度 凤凰岛地热 1 号井于 2013 年4 月 17 日开钻,2013 年 11 月 3 日终孔,勘探深度 2718m, 出水量 390m3/d,出水温度 62.5℃ , 开采层总厚度 110m。地热井成功出水后, 依据要求, 江苏省地质工程勘察院编写了江苏省扬州市凤凰岛地区地热 1 号井地热资源勘查报 告 ,该报告通过了江苏省矿产资源储量评审中心组织的专家评审, 并在省厅备案(备 案号 苏国土资储备字〔2015〕43 号)。 江苏山石矿业服务有限公司 5 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 (三) 地热井概况 凤凰岛地热 1 号井于 2013 年4 月 17 日开钻,2013 年 11 月 3 日终孔,勘探深度 2718m, 出水量 390m3/d,出水温度 62.5℃ , 开采层总厚度 110m。钻遇地层为第四系(0-65m)、 新近系(65-250m)、白垩系(250-525m)、寒武系(525-645m)、志留系(645- 1819m)、 二叠系(1819- 1864m)、 石炭系(1864-2230m)、 泥盆系(2230-2500m)、 奥陶系 (2500-2718m)。主要出水层为 1700~2230m 井段,累计厚度 110m。 该地热水水化学类型为 HCO3-Na 型,总硬度为 125.1mg/l,矿化度 5780mg/l ,PH 值为 7.35,热水中氟、偏硅酸分别达到命名浓度, 可命名为氟水、硅水, 锂、偏硅酸含 量达到矿水浓度。可用于医疗洗浴、供暖、农业种植等行业。 二、矿区范围及拐点坐标 凤凰岛地热 1 号井孔口坐标(国家 2000 坐标系) X3594478,Y40452723。 根据采矿许可证,矿区范围由 4 个拐点圈定, 拐点坐标见表 1-1,矿区面积 0.16km2。 表 1-1 矿区拐点坐标一览表 点号 直 角 坐 标(国家 2000 坐标系) X Y 1 3594678 40452523 2 3594278 40452523 3 3594278 40452923 4 3594678 40452923 三、矿山开发利用方案概述 (一)允许开采量 江苏省国土资源厅矿产 资源储量评审备案证明(苏国土资储备字〔2015〕43 号) 中核定该井的允许开采量为 390m3/d(合 14.24 万立方米/年)。扬州润泰投资有限公司凤凰岛地区地热 1 号井地 热水资源开发利用方案核定该井的开采规模为 2.70 万立方米/年。江苏省国土资源厅 2017 年 11 月 3 日颁发的采矿许可证生产规模为 2.70 万立方米/年。扬州市水利局 2021 年 12 月 6 日颁发的取水许可证取水量为 2.70 万立方米/年。 本方案以江苏省国土资源厅颁发的采矿许可证生产规模为主要依据, 结合扬州市水 利局颁发的取水许可证,确定本矿区地热水开采储量为 74m3/d(2.70 万立方米/年)。 江苏山石矿业服务有限公司 6 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 (二) 建设规模 从保护资源的角度出发, 综合考虑开采储量规模、市场需求和企业的经营规模, 加 之地热水矿化度较高, 前期处理要消耗一定量的地热水, 以及设备检修等因素, 采矿许 可证核定其生产规模为 2.70 万立方米/年 。 (三) 开采方式 地热水的规模开采一般采用凿井抽水的方式。目前凤凰岛地热 1 号井安装了深井潜 水泵抽取地热水。 (四) 产品方案 本建设项目取用地热水后主要用于温泉泡池用水。从深井抽出的地热水(水温在 62.5℃,通过专门的地热水输水管道,输送温泉浴池。地热水平均需水量约 74m3/d。 温泉酒店其余用水如客房卫生用水、餐饮用水等使用自来水。 (五) 开采利用流程 建设项目取用地热水后主要用于扬州润泰投资有限公司接待的温泉汤池、淋浴用水 和客房部入住旅客的用水, 通过专门的地热水输水管道, 输送温泉浴池及客房部, 用于 浸浴水疗及娱乐。 使用后产生的废水,通过处理达标后,排入市政污水管网。 (六) 环境保护措施 扬州润泰投资有限公司对地热水进行温泉洗浴用水,主要是利用了地热水的温 度,基本不改变水质,只是在洗浴过程中新增了主要污染物为 CODCr 、BOD5 、SS。 本项目配套设置一套完整的废水处理系统,用于收集和处理浸浴后排出的废水, 接入当地市政污水处理管网, 由当地污水处理厂集中处理, 无废水直接向拟建项目 所在地周围水体排放。建设项目退水对水环境影响很小。 四、矿山开采历史及现状 目前该热水井一直处于开发利用阶段。 江苏山石矿业服务有限公司 7 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 第二章 矿区基础信息 一、矿区自然地理 (一)气象 扬州市地处中纬度, 属亚热带湿润季风气候区, 气候温和湿润, 四季分明, 雨量充 沛,雨热同期,光照充足。夏季受太平洋副热带高压控制,多行东南风,且多雨天气; 冬季受冷高压控制, 多行偏北风, 天气晴冷干燥。多年平均气温 15.5℃, 一年内一月最 冷, 平均气温 1.8℃, 七月最热, 平均气温 27.5℃。年平均降水量为 1020mm,由于受季 风影响, 降水季节分配不均匀, 全年约 60的降水量集中在汛期的 6~9 月份。全年霜期 较短,无霜期 220 天左右,主要灾害性气候有台风、梅雨、冰雹等。 (二) 水文 扬州市水系发育, 境内主要湖泊有白马湖、宝应湖、高邮湖、邵伯湖等。除长江和 京杭大运河以外, 主要河流还有东西向的宝射河、大潼河、北澄子河、通扬运河、新通 扬运河等。 (三) 地形地貌 矿区地势低平, 地表堆积了第四系全新统灰黄色粉质粘土、灰色粉砂、深灰色淤泥 质粉质粘土。 矿区地貌类型属于长江三角洲冲积平原区, 地表均被第四系沉积物所覆盖。人工河 渠众多,主要有古运河纵贯南北,运潮河支流横贯东西。 二、矿区地质环境背景 (一)地层岩性 1、区域地层 本区地层属扬子地层区。据部分钻孔揭露和物探资料推断, 地表均为第四纪地层覆 盖,第四系及新近系厚度在 100m 左右。3000m 以浅地层自上而下依次为第四系、新近系、 古近系、白垩系、侏罗系、三叠系和古生代地层。 2、勘查区地层 勘查区发育的地层由新至老分别为第四系、新近系、白垩系及古生代地层。区内经 凤凰岛地热 1 号井揭露, 第四纪及新近系地层较厚, 发育厚度为 250m。地层存在逆冲推 覆现象。 第四系(Q) 江苏山石矿业服务有限公司 8 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 勘查区地层隶属于下扬子地层区, 据钻孔揭露和物探资料, 地表均为第四系地层覆 盖厚度约 65m。主要岩性为灰黄色亚粘土、亚砂土、粉砂、亚粘土,夹有区域上分布不 稳定砂、粉土。 新近系(N) 盐城组(Ny)上部, 黄棕、棕红色粘土、粉砂质粘土与绿灰、灰白色细砂岩、含 砾中、粗砂岩互层, 呈韵律出现; 下部 浅棕红、灰白色中、细砂岩、含砾中、粗砂岩 互层,本区钻孔揭露约 195m。 白垩系(K) 浦口组(K2p)上部, 为暗紫、紫红色薄 中层中细粒岩屑石英砂岩, 夹粉砂质泥 岩、钙质粉砂岩。下部, 为灰黄、紫灰色厚层块状角砾岩、砾岩、泥质粉砂岩。本区 钻孔揭露约 275m。 寒武系∈ 观音台组∈3g) 上部灰~灰白色中厚层白云岩、含灰质白云岩。偶夹少量的燧 石条带和结核条带。下部灰、深灰色中薄层夹厚层白云岩、含灰质白云岩,偶夹灰岩, 常含较多燧石条带和结核。指炮台山组和仑山组间的一套镁质碳酸盐岩, 本区揭露厚度 约为 120m。 志留系(S) 高家边组(S1g)上部为黄绿、灰黄色泥质粉砂岩或粉砂质泥岩夹细砂岩, 局部 含磷。下部 为黄绿、绿灰色厚层细砂岩, 局部为岩屑石英砂岩与粉砂质泥岩相间。 与 下伏高家边组呈整合接触,钻孔揭露 697m。 坟头组(S2-3f)灰、深灰岩夹粉细砂岩, 底部为灰色含砾砂岩、夹薄层灰色泥岩。 顶部与坟头组黄绿色厚层细砂岩分界。钻孔揭露厚度为 477m。 二叠系(P) 龙潭组(P2l )粉细砂岩、泥岩、薄层灰岩; 底部为含煤层泥岩。上部 灰黑、灰 黄色页岩、粉砂岩夹煤层及灰岩透镜体。中部灰黑、灰黄色中细砂岩夹页岩及煤层。 下部灰黄、灰黑色粉砂岩、页岩夹砂岩。 石炭系(C) 深灰色块状、球状生物灰,灰、肉红色灰岩,底部粗晶灰岩。 泥盆系(D) 江苏山石矿业服务有限公司 9 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 五通组(D3w)含砾石英岩、石英砂岩、粉砂质泥岩、泥岩。介于金陵灰岩和茅山 组间的为一套海陆交互相碎屑沉积。上部 灰色泥岩, 粉细砂岩含煤线, 炭质泥岩; 下 部浅灰色石英砂岩,灰色粉砂岩,岩屑石英砂岩。 奥陶系(O) 汤山组(O2-3t)上部为灰、微肉红色厚层含粉屑生物碎屑灰岩为主,具干裂纹构 造, 下部为肉红色薄至中厚层含泥质生物碎屑微晶灰岩。 与下伏牯牛潭组呈整合接触。 牯牛潭组(O2-3t)上部为灰、微肉红色厚层含粉屑生物碎屑灰岩为主,具干裂纹 构造,下部为肉红色薄至中厚层含泥质生物碎屑微晶灰岩。与下伏牯牛潭组呈整合接触。 大湾组(O1d)为一套富含腕足类、三叶虫和笔石化石的碳酸盐岩地层。 上部为 灰绿色薄至中厚层泥质瘤状灰岩夹泥岩, 中部为紫红色生物屑灰岩、泥灰岩, 下部为灰、 灰绿色薄至中厚层泥质瘤状灰岩,夹黄绿、灰绿色泥岩。 红花园组(O1h)介于仑山组、大湾组之间的灰至深灰色中至厚层夹薄层的微晶至 粗晶生物碎屑灰岩,下偶夹页岩或燧石薄层。与下伏仑山组呈整合接触。 仑山组(O1l)灰色厚层含灰质白云岩、白云质灰岩与灰岩互层。产指纹形指纹头石。 3、钻遇地层及井身结构 ①钻遇地层 根据现场岩屑录井, 钻时录井、测井及区域地质资料, 凤凰岛地热 1 号井实际钻遇 地层划分如下。 ②井身结构 凤凰岛地热 1 号井使用 GZ-3000 型钻机施工。根据设计要求及该区地层地质特征, 采用无芯钻进工艺,具体施工过程如下(井身结构图见图 2-1) 一开 使用Φ444.5mm 钻头开孔钻至 500m,下入Φ339.7mm 石油无缝钢管至 500m, 使用水泥固井,水泥上返至地面。 二开变径为Φ311.1mm,钻至 1030m,然后下入Φ244.5mm 技术套管下入深度为 470~1030m。总长为 560m,与表层套管重叠 30m。采用 R32.5 普通硅酸盐水泥全部封固 Φ244.5mm 技术套管,水泥返高 560m。 三开 开钻用Φ215.9mm 钻头钻进, 钻至 1940m。下入Φ177.8mm 技术套管, 下入深 度为 1000~1940m,总长 940m,此组套管与Φ244.5mm 技术套管重叠 30m,此段采用 G 级高抗油井水泥(HSR)进行固井。 江苏山石矿业服务有限公司 10 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 四开开钻用Φ152mm 三牙轮钻头钻进, 钻进至 2718m,2220~2718m 下入Φ114.3mm 技术套管, 2378m、2485m 两处各安装一个止水器,其中 2381~2452m,2487~2493m, 2646~2671m 是打孔、割缝的花管,孔隙率达到 12,1940~2220m 为裸眼段。 (二) 地质构造 在区域构造位置上, 本区位于下扬子地块东北缘, II 级构造属于江都隆起, 江都断 陷隆起, 北临高邮凹陷。中生代的燕山运动对该区的地层、构造发育演化起着重要的作 用。中侏罗世末, 强烈的构造运动, 使本区地层褶皱隆起, 晚白垩世, 经历了大规模的 断裂与快速沉陷, 在南北两侧形成拗陷盆地。调查区处于新生代凹陷与南部隆起的交界 部位,主体处于江都隆起中。 1、江都隆起 在区域构造位置上, 本区位于下扬子地块东北缘, II 级构造属于江都隆起, 带中主 要由象山群及部分上侏罗统火山岩系、白垩系浦口组组成。隆起南北两侧被断裂所夹持; 东端宜陵一带, 受上党小纪断裂活动影响, 构造线向北东偏转; 西端被北北东向的凹 陷所压覆。 2、高邮凹陷 北临高邮凹陷, 高邮凹陷呈北东向似喇叭状, 北以建湖隆起为界, 西抵柳堡凸起和 天长隆起, 南东至甘泉山小纪镇断裂。主要发育地层为泰州组、阜宁组、戴南组、三 垛组、盐城群及第四系,新生界厚度 2000~7000m,等厚线图上显示除北东向外还受东 西向构造影响。 (三) 断裂 1、甘泉小纪隐伏断裂(F6) 区域上该断裂经甘泉、丁沟至小纪并向北东延伸至竹泓, 是高邮凹陷与南部江都隆 起及东部吴堡凸起的边界断裂。大运河以西断裂呈近东西向延伸, 大运河以东转为北东 东北东向。该断裂对新近系及古近系的沉积有明显的控制作用。断裂北侧高邮凹陷中 沉积了巨厚的新近系及古近系地层; 甘泉小纪段断裂南侧为江都隆起, 基岩为三叠系 至侏罗系、白垩系地层, 新近系地层厚度显著减薄, 缺失古近系。在重力异常图上该断 裂表现为明显的异常梯度带。推测断裂向北、北西陡倾, 具同沉积断裂性质, 新近系以 来仍有继承性活动。 2、高邮邵伯断裂(F5) 江苏山石矿业服务有限公司 11 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 高邮邵伯断裂为隐伏断裂, 由钻孔及物探资料确定。区域上断裂自扬州东南向北 经邵伯、高邮城西。该断裂南段断切江都隆起, 使断裂东、西两侧象山群出露宽度、东 宽西窄现象, 东侧象山群沿走向与西侧赤山组相顶; 断裂北段延伸于古近系地层中, 据 钻孔资料,断裂东盘古近系顶板埋深约 900m 左右,断裂西盘仅 600m 余,落差近 300m。 在重力异常图上, 沿断裂有宽缓的梯度异常带显示。推断断裂面倾向东, 属正断层性质。 新构造运动期间, 断裂有继承性活动, 它控制了新近系及第四系地层东、西两侧厚度及 岩相的差异。 区域上隆凹相间构造是中生代以来上地幔热动力作用的结果, 是寻找地热资源的有 利构造条件, 隆凹相间构造与深切断裂关系密切, 凹隆盆地边缘及内部存在一系列平行 于盆地边界的深断裂, 是深部热源上导的主要通道。区域性断裂甘泉小纪断裂是高邮 凹陷与江都隆起的边界断裂, 活动于燕山晚期喜马拉雅早期, 新近系以来仍有继承性 活动。 (四)水文地质 评估区隶属于长江三角洲冲积平原区。区内第四系松散层的沉积发育齐全, 主要以 一套长江河口三角洲相颗粒沉积为主,厚度自西向东由 50~350m。区内地下水基本类型 分为松散岩类孔隙水、碳酸岩类裂隙溶洞水、基岩裂隙水三大类。 1、松散岩类孔隙水 评估区位于扬州长三角平原区, 根据含水层时代、成因、埋藏条件以及水力联系等 特征, 区内松散岩类孔隙含水层组自上而下划分为 3 个含水层 潜水含水层、第Ⅰ承压 含水层、第Ⅱ承压含水层、第Ⅲ承压含水层。 (1)孔隙潜水含水层 潜水含水层全区分布, 由第四系全新统(Qh)粉土、粉砂、粉细砂组成, 厚度一般 在 5~35m 之间, 沿江地区与第Ⅰ承压含水层组联通。水位埋深一般在 0.5~3.0m 之间, 年变幅 0.5~2.0m,年一般水位埋深在 1.0m 左右。单井涌水量一般 30~200m3/d。水化 学类型主要为 HCO3-CaMg 型和 HCO3 –Ca 型, TDS 一般小于 1g/l。 (2)第Ⅰ承压含水层 主要由一套第四纪晚更新世河口三角洲相沉积物组成, 长江古河道主泓区为含砾粗 砂、含砾中粗砂,砂层厚度 58~68m,单井涌水量大于 3000m3/d,古河道区单井涌水量 2000~3000m3/d。古河道漫滩区及边缘区, 岩性变细为中细砂、粉砂组合,单井涌水量 江苏山石矿业服务有限公司 12 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 由 1000~2000m3/d 向小于 500m3/d 过渡,水位埋深受地形影响, 一般 1~3m,水质为 HCO3-Ca 或 HCO3-CaNa 型矿化度小于 1 克/升,但铁离子普遍超过 2mg/L。 评估区Ⅰ承压含水层普遍发育, 含水层厚度一般在 20~30m 左右, 单井涌水量一般 在 1000~3000m3/d 左右,水位埋深小于 10m。 3、第Ⅱ承压含水层 在李典镇杨庙镇一线西南地区基本缺失, 主要由中更新世时期长江古河道河流相 沉积的 1~2 层粉细砂、中粗砂、含砾中粗砂所组成, 厚 20~60m。长江古河床摆动区含 水层厚度多在 40m 以上, 且多为单层状中细砂、含砾中粗砂为主的砂层, 与上部第Ⅰ承 压含水层之间无明显的隔水层相隔,渗透性好,富水性强,单井涌水量一般均大于 2000m3/d。古河道两侧边滩区岩性以粉细砂、中细砂为主, 单井涌水量 1000~3000m3/d, 其他区域小于 1000m3/d。水化学类型主要 HCO3 -CaNa(NaMg)型, TDS 小于 1g/L。该 承压含水层是城区和主要乡镇的地下水主采层。 评估区Ⅱ承压含水层厚度 40~60m,单井涌水量 1000~3000m3/d,水位埋深 10~20m。 (4)第Ⅲ承压含水层 由第四系早更新世时期冲积、冲湖积沉积的松散层构成。在扬州湾头邗江头桥一 线西南沿江漫滩平原地区因下伏基底隆起缺失。含水层顶板由西北向东南倾斜,呈现 110m 至 200m 的变化。古河道区含水层岩性较粗,为含砾粗砂、砾石层、中粗砂夹细砂 层组合, 厚度大于 30m,为单一含水层, 与第Ⅱ承压含水层联通。单井涌水量 2000~3000 m3/d。漫滩区含水层岩性由中细砂过渡到粉砂,砂层厚度 15~30m,单井涌水量 1000 2000m3/d。水化学类型主要为 HCO3-Na.Ca 型, TDS 小于 1g/L。 评估区Ⅲ承压含水层局部区域缺失,厚度 15~20m,单井涌水量小于 1000m3/d,水 位埋深 10~20m。 2、碳酸岩类裂隙溶洞水 碳酸盐岩地层为本区基岩主要含水层, 岩溶的发生与发展取决于岩石的可溶性和透 水性, 也取决于地下水的活动性和侵蚀性。而区内碳酸盐岩由于受岩性、化学成分和构 造地质、地貌有溶沟、溶槽、溶裂、漏斗、溶洞; 地下表现为溶孔(蜂窝状溶洞) 、落 水洞等。岩性和不同岩性的岩层组合关系控制着岩溶水的富集。在地质、地貌和构造条 件相似的情况下, 岩石的性质是岩溶水富集的决定因素。区内上青龙组, 栖霞组、石炭 系的灰岩质纯厚层,岩溶发育,利于地下水富集,尤其上青龙组角砾状灰岩富水性强。 江苏山石矿业服务有限公司 13 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 白云岩分布区,虽岩性较脆,但岩溶相对较差,富水性较弱。 地质构造对岩溶水具有明显的控制作用, 主要表现在汇水、导水、阻水和富集等方 面。在大断裂旁侧, 发育着密集的次一级断裂, 有良好的地下水通道,易于地下水富集。 断裂带角砾大小悬殊, 胶结程度差, 孔隙率高, 透水性好, 裂隙, 小溶洞发育, 这些均 有利于地下水的富集。区内富水性变化较大,一般单井涌水量为 100~1000m3/d,在富 水构造地段,单井涌水量常常大于 1000m3/d。水质以 HCO3-Ca 型,次有 HCO3-Na,HCO3-Ca.Mg 型。 3、基岩裂隙水 基岩裂隙水可分为碎屑岩类裂隙水、岩浆岩类裂隙水。含水层岩性为不同时代的砂 砾岩、砂岩、石英砂岩等碎屑岩类, 富水性受构造部位及裂隙发育程度影响。 一般向斜 核部或单斜岩层挠曲凹部,张性、张扭性断裂带旁侧,有利于地下水的汇集;砂砾岩、 砂岩岩性脆硬且单层厚度大, 易于形成构造裂隙, 也有利于地下水的径流与富集。泥页 岩多形成隔水层。按赋水构造裂隙形态, 可分为网状裂隙水及脉状裂隙水, 前者地下水 分布均匀, 但导水性较差, 水量小, 受季节影响明显; 后者常分布在张扭性断裂带旁侧, 呈脉状或树枝状,水量较大但分布不均匀,且受裂隙发育程度控制。 (四) 矿区地质特征 凤凰岛地热 1 号井位于扬州市广陵区泰安镇金泰村,采用深井泵取水, 目前水井设 施良好,能够进行正常开采,完全满足现有的生产需要。 地热井热水含水层为志留系坟头组砂岩和石炭系灰岩。该井抽水试验表明, 涌水量 390m3/d,出水口温度为 62.5℃。 1、热源条件 根据扬州市“七河八岛”地热资源开发研究、扬州市广陵区泰安镇西部地区 地热钻井选址调查报告资料分析, “七河八岛”处于中国东部沿海高热流地热异常带, 其成因与太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用有关,是新生代与俯冲带有关的软流圈上 拱、断陷盆地发育的结果,地温梯度 27 C/km 左右;断裂活动导致岩层间的摩擦、错 动产生热能,而且断层的存在为地下水的深循环、深部热水的上涌创造了条件。 论证区位于高邮凹陷与江都隆起的交接部位,碳酸盐岩类地热储层埋深一般大于 2000m,区内深部正常的地温增温即可达到很高的温度,加之在导热的断裂作用下,深 部的热流向上集中,这是本区主要的热源。 江苏山石矿业服务有限公司 14 扬州润泰投资有限公司凤凰岛地热 1 号井(康养理疗) 矿山地质环境保护与土地复垦方案 通过对凤凰岛地热 1 号井的地温测量,进一步了解区域地温场特征。 江苏山石矿业服务有限公司 15 根据r T − T 0 H − H 0 公式(其中 r 表示地温梯度, H、T 表示某一深度及其地温, H0、T0 表示常温层的深度及其地温, 常用地表年平均气温来代替) 计算凤凰岛地热 1 号井不同 井深的地温梯度, 通过对其不同井深的地温梯度进行加权平均得到凤凰岛地热 1 号井的 平均地温梯度, 为 2.7℃/100m。图 2-3 为本次测温曲线图, 由图可看出 地温与深度基 本呈明显的线性关系, 一般情况下地温随着深度的增加而增加。需要说明的是 本次测 井的温度比实际出水水温要高, 其原因应该是地热水在抽取过程中有热能损失, 导致温 度偏低。从地温分布看,显示传导型地热类型特征。 图
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