地層、構造特征

亳州市地層屬于華北地層區淮河地層分區淮北地層小區。區域地層主要發育有太古界五河群、下古生界寒武、奧陶、上古生界石炭、二疊系、新生界新近系、古近系和第四系,地表皆為第四系覆蓋。對地熱與供水意義較大的地層如下:

1.1古近系(E)

區域上古近系為華北地層區淮河地層分區碭山—界首地層小區。亳州市區下古近系為一套紅色河湖相碎屑巖建造,構成一個較大的沉積旋回,分為古新統雙浮組(E1sh)和始新統界首組(E2j),總厚度840~1500m。

1.2新近系(N)

區域上新近系為華北地層區淮河地層分區碭山—界首地層小區。亳州市區為中新統館陶組及上新統明化鎮組。館陶組(N1g):巖性可分兩部分,總厚度小于240m。下部:淺紅棕色粉質黏土與淺灰黃色砂礫石、含礫中砂不等厚互層,厚度小于37m。上部:淺棕紅色粉質黏土、粉砂、中砂、含礫粗砂、砂礫石,厚度小于205m。

1.3第四系(Q)

亳州市第 四系總厚 度一般130~160m,為一套河、湖相沉積的松散巖類沉積物,巖性主要為灰黃色、棕黃色細中砂、粉細砂、亞黏土,并交互成層,區域上及垂向上巖性變化較大。

亳州市基巖地質圖

1 古近系界首組;2 古近系雙浮組;3 二疊系上統;4 二疊系下統;5 石炭系上統 ; 6 奧陶系下統和中統;7 寒武系上統;8 寒武系中統;9 寒武系下統;10 五河群;11 實、推測地質界線;12 不整合地質界線;13 斷裂(正斷層);14 松散層(Q+N)等厚線(m)

水文地質特征

按含水介質、空隙類型和地下水的賦存條件,區內地下水類型可劃分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水和基巖裂隙水三種類型,具有普遍供水意義的是松散巖類孔隙水,概述如下:

根據含水層的埋藏條件,從上至下可劃分為淺層孔隙含水層組(50m以淺)、深層第一孔隙含水層組(50~165m)、深層第二孔隙含水層組(165~660m)、深層第三孔隙含水層組(660~900m)。

(1)淺層孔隙含水層組(50m以淺)。

由第四系全新統大墩組(Q4d)及上更新統茆塘組(Q3m)組成,含水層巖性為粉土、粉砂、粉細砂。一般具上細下粗的“二元結構”或粗細相間的“多元結構”。發育1~3層厚度較大、分選性較好的粉細砂層,累計厚度5.0~25.0m,砂層間無穩定的黏性土相隔,各含水層間水力聯系密切,屬潛水或半承壓水。水質類型為HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型,礦化度<1.0g/l,p H值7.3。該層為農村居民生活用水及農灌的主要水源。

(2)深層第一孔隙含水層組(50~165m)。

由第四系 中更新統 潘集組(Q2p)、下更新統蒙城組(Q1m)組成,含水層巖性以粉砂、粉細砂、細砂為主,局部為含礫中粗砂,具“多元結構”,發育2~3層含水砂層,單層厚度2.0~15.0m、累計厚度10.0~40.0m。地下水具承壓性質,水位埋深1.5~8.5m,年變幅0.2~2.5m。根據鉆孔抽水試驗結果,單井涌水量1000~2000m3/d。水質類型為HCO3-Na或HCO3·SO4N a型,礦化度1 . 0 ~ 1 . 5 g / l , p H值7.5。該層為城鎮供水的主要開采層。

(3)深層第二孔隙含水層組(165~660m)。

由新近系 上新統明 化鎮組( N2m ) 組成 , 含水層巖 性為粉砂、 細砂、中 砂 , 局部半膠結 , 發育2層含水砂 層 , 厚度1 0 . 0 ~ 4 0 . 0 m。地下水具承壓性質,水位埋深7.5~22.5m,年變幅0 . 4 ~ 1 . 5 m。根據鉆孔抽水試驗結果,單井涌水量1000~2000m3/d。水質類型為HCO3-Na或HCO3·Cl-Na型,礦化度0.5~1.5g/l,p H值7.3。該層地下水為亳州市主要供水井開采資源。

(4)深層第三孔隙含水層組(500~800m)。

由新近系中新統館陶組(N1g)組成,含水層巖性為松散—半膠結的粉砂巖、細砂巖,局部為含礫粗砂巖。地下水具承壓性質,水位埋深38.0~44.5m,年變幅1.5~2.5m。根據鉆孔抽水試驗結果,單井涌水量500~1000m3/d。水質類型為HCO3-Na或HCO3·Cl-Na型,礦化度0.5~1.5g/l,p H值7 . 4。該層地下水富含鍶、偏硅酸等多種對人體有益的礦物元素,水溫25~50℃,為天然地熱、礦泉水資源。目前尚未作為飲用水開采利用。

地熱賦存類型與位置

亳州市區熱儲主要為層狀兼帶狀。

新近系下部館陶組(第一熱儲)埋深500~800m儲存較豐富地熱水,水溫40℃左右,水量大于50m3/h。上部厚層黏性土是此熱儲良好的蓋層,西部基底隆起區基巖風化帶可作為風化接觸帶熱儲與新近系熱儲一并開發利用。市區內已有多口地熱井鉆探揭露,古近系界首組、雙浮組(第二熱儲上部,埋深800~1600m)儲存較豐富的地熱水,水溫45~52℃,水量大于30m3/h。在構造有利部位,地熱水溫略高。

地熱流體水化學特征

( 1 ) 亳州市新 近系地熱 地熱流體的 顯著特點 是總硬度 、溶解性總 固體小 , 而總堿度 較大 , 屬微咸水 。據B R 0 1井資料 , 地熱流體 總硬度 ( C a C O3計)21.45~44.64mg/L,溶解性總固體1025.00~1606.00mg/L , 總堿度 ( C a C O3計 )418.70~468.30mg/L。BR02井取水段814.05~1317.94m,水化學類型為Cl--Na+型,溶解性總固體含量5700mg/L左右。依據《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對查區地熱流體進行飲用水評價。該層地熱流體清澈透明,無肉眼可見顆粒物,感官性狀指標符合要求,但一般化學指標有硫酸鹽、溶解性總固體2項超過限量指標;毒理指標中溴酸鹽和氟化物也超過《生活飲用水衛生標準》規定的限量標準(表1),其中硫酸鹽含量281.00~342.00mg/L,超過國家標準限量指標12.4%~36.8%,氟化物含量為2.36~2.56 mg/L,超過國家標準限量指標1.36~1.56倍,溴酸鹽含量為0.24~0.45 mg/L, 超過國家標準限量指標23~44倍,溶解性總固體為1025.00~1606.00m g / L , 超過國家 標準限量 指標2.5%~60.6%。

(2)古近系地熱流體化學組分的顯著特點是總硬度、溶解性總固體較大,而總堿度較小,屬鹽水。本區古近系各井地熱流體總硬度(Ca CO3計)466.00~1663.00mg/L,溶解性總固體5 3 4 9 . 8 7 ~ 1 5 0 5 9 . 1 9 m g / L ,總堿度(Ca CO3計)90.72~167.60mg/L;化學類型均為C l-- N a+型 , 其鹽類含 量2 2 2 0 . 0 0 ~ 8 2 5 9 . 8 5 m g / L , 占7 1 . 3 9 % ~ 9 1 . 9 7 % ;其次為硫酸鹽(SO24 - ),含量689.40~1836.00mg/L,占6.29%~24.81%; p H值7.07~7.80,呈中性-弱堿性;不同地段和不同取水層位地熱流體溶解性總固體差異性較大,隨深度增加溶解性總固體漸增。按溶解性總固體分類,BR02井地熱流體為咸水,其它地熱井均為鹽水。鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氨氮、溶解性總固體和總硬度均超過限量指標,分別超過國家標準限量指標2~20倍(鐵)、0 . 1 ~ 2倍 ( 錳 ) 、7 ~ 3 0倍 ( 氯化物 ) 、1 . 7 ~ 6 . 2倍 ( 硫酸鹽 ) 、0 . 1 ~ 11倍 ( 氨氮)、5~13倍(溶解性總固體)和0.2~2倍(總硬度),毒理指標中溴酸鹽超過《生活飲用水衛生標準》規定的限量標準300倍以上。