李生紅，李 曉，付 梅

(成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，四川 成都 610059)

貴州省銅仁地區(qū)溫泉分布及成因淺析

李生紅，李 曉，付 梅

(成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，四川 成都 610059)

銅仁地區(qū)地表出露溫泉較多，地?zé)豳Y源極其豐富。本文對(duì)銅仁地區(qū)溫泉分布及成因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后知，其分布受地層、地質(zhì)構(gòu)造及地貌等因素的影響，具有地?zé)崴纬傻膬?chǔ)層、蓋層、導(dǎo)水通道及熱源的良好條件。

溫泉;分布;成因;銅仁地區(qū)

銅仁地區(qū)位于貴州省東北部，是貴州省除遵義地區(qū)以外溫泉分布最廣的一個(gè)地區(qū)，地?zé)豳Y源十分豐富。近幾年，對(duì)銅仁地區(qū)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用也已具有一定規(guī)模。本文根據(jù)前人資料，對(duì)銅仁地區(qū)溫泉分布及成因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為更進(jìn)一步合理開發(fā)利用地下熱水資源提供地質(zhì)依據(jù)，并希望對(duì)帶動(dòng)該區(qū)溫泉旅游業(yè)的發(fā)展有所幫助。

1 地貌特征

銅仁地區(qū)地處云貴高原向湘西丘陵和四川盆地過渡的斜坡地帶，地勢(shì)整體東南高、西北低，武陵山脈呈北東向南西縱貫銅仁地區(qū)中部，著名的梵凈山位于境內(nèi)中部，主峰鳳凰山峰頂海拔高程2 572 m，為黔東最高峰。山體外側(cè)多為海拔800 m以下的低山和丘陵，山地占地面積為67.8%，丘陵占地面積為28.3%，壩子占地面積3%，其他占地面積為9%。武陵山脈將全區(qū)分為東西兩部分，東部地區(qū)地貌為沅江水系低山丘陵地貌、河流切割地貌，河流沿岸多開闊河谷和壩子地貌;西部地區(qū)烏江流域巖溶侵蝕地貌、中高山高原峽谷地貌，河谷多深切峽谷，沿河兩岸懸崖陡壁多，最大切割深度300 m左右。在遠(yuǎn)離河谷的山原面上，巖溶丘陵分布廣泛，地面起伏相對(duì)高差 200 ～ 300 m［1］。

2 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)出露的地層從老到新為震旦系(Z)、寒武系(∈)、奧陶系(O)、志留系(S)、二疊系(P)、三疊系中統(tǒng)(T)、第四系(Q)，缺失泥盆系(D)、石炭系(C)、侏羅系(J)、白堊系(K)、第三系(R)地層。

研究區(qū)構(gòu)造以北北東向、北東向構(gòu)造為主，斷裂有區(qū)域性思南－白馬洞走滑斷裂束、木黃－馬場(chǎng)走滑斷裂束、松桃－碧痕營(yíng)斷裂束、石阡樞紐斷層、紅石壓扭性斷裂等;褶皺有袍木寨背斜、馬家灣背斜、夾石背斜、甘溪背斜、塘頭向斜、鸚鵡溪背斜等。

3 溫泉分布特征

3.1 溫泉出露概況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，銅仁地區(qū)天然出露的溫泉主要有23處(表1)，以銅仁地區(qū)西部的石阡縣分布最為集中，常以泉群出現(xiàn)，少數(shù)分布于沿河、印江等地。石阡縣溫泉分布有12個(gè)，印江縣、沿河縣各4個(gè)，思南縣2個(gè)、江口縣1個(gè)，其分布見圖1。

圖1 銅仁地區(qū)主要溫泉分布圖

參照我國(guó)《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB11615－89)，將溫泉分為低溫溫泉(25℃≤T＜40℃)、中溫溫泉(40℃≤T＜60℃)、中高溫溫泉(60℃≤T＜80℃)、高溫溫泉(80℃≤T＜100℃)、沸泉(T≥100℃)，據(jù)此可知銅仁地區(qū)溫泉以低溫溫泉為主，僅印江縣天堂哨區(qū)溫塘溫泉最高水溫達(dá)51℃，屬中溫溫泉。

溫泉泉水流量最小為 0.85 L/s，最大的達(dá) 43.75 L/s，整體流量較小。溫泉出露高程最低為沿河縣洪渡淇灘，高程約為225 m，最高印江縣兩河鄉(xiāng)天生橋，高程約為670 m，多位于400～500 m的高程上。

表1 銅仁地區(qū)溫泉統(tǒng)計(jì)表

3.2 溫泉分布規(guī)律

銅仁地區(qū)溫泉受地質(zhì)條件的嚴(yán)格控制，主要表現(xiàn)在溫泉出露和分布受地層層位、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及地貌條件的控制。

3.2.1 溫泉出露的地層特征

由表1知，銅仁地區(qū)溫泉出露處地層以奧陶系桐梓組、紅花園組(O1t－h(huán))為主，共17處，約占全區(qū)78%，尤其是石阡縣溫泉，共統(tǒng)計(jì)12處，有10處即出露于該地層;2處為奧陶系大灣組(O1d)，均分布于石阡縣;1處奧陶系石子鋪?zhàn)?O2sh)，位于沿河縣石灰鄉(xiāng)謝家渡;2處寒武系婁山關(guān)組(∈2ls)、后壩組(∈3h)。

巖石性質(zhì)對(duì)銅仁地區(qū)溫泉分布及出露也有影響，銅仁地區(qū)溫泉均出露于碳酸鹽巖類地層中，因碳酸鹽巖類巖石裂隙發(fā)育，導(dǎo)熱率較高，為良好的導(dǎo)熱、儲(chǔ)熱含水巖層，砂頁巖、泥頁巖導(dǎo)熱率較低，裂隙欠發(fā)育，含水極弱，構(gòu)成該區(qū)隔熱阻水層［2］。

3.2.2 溫泉出露的構(gòu)造特征

銅仁地區(qū)地?zé)崴畬儆谫F州循環(huán)型地下熱水中受背斜和斷裂聯(lián)合控制的復(fù)合型熱儲(chǔ)，區(qū)內(nèi)北北東、北東向的走滑斷裂束極為密集，這些走滑斷層均是活動(dòng)性斷層，為地?zé)嵘仙闹饕ǖ馈?/p>

根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)銅仁地區(qū)溫泉的形成、分布的控制作用，可將該區(qū)溫泉進(jìn)一步分為斷裂型、褶皺型、褶皺斷裂型三種類型［3］。

1)斷裂型:即溫泉出露在斷裂帶上，溫泉沿?cái)嗔殉蚀闋罘植?，銅仁地區(qū)該類型溫泉共2處，分別位于石阡縣本莊區(qū)永和鄉(xiāng)和石阡縣花橋區(qū)鄉(xiāng)橋花維坪，所處斷裂分別為木黃－馬場(chǎng)走滑斷裂束和北東向的松桃－碧痕營(yíng)走滑斷裂束。

2)褶皺型:即溫泉出露在背斜核部或傾末端，銅仁地區(qū)該類溫泉共3處，位于沿河縣蚊巖和沿河縣石灰鄉(xiāng)謝家渡，所處褶皺分別為甘溪背斜南東翼和北北東向夾石背斜軸部，位于思南縣鸚鵡溪安家寨的溫泉所處褶皺為北北東向鸚鵡溪背斜。該類型溫泉多單個(gè)出露，且溫度較低。

3)褶皺斷裂型:即受背斜構(gòu)造與斷裂構(gòu)造的綜合控制，該溫泉類型全區(qū)分布最廣，共19處，其中石阡縣10處，印江縣4處均為褶皺斷裂型，沿河縣2處，思南縣1處，江口1處。如石阡縣褶皺斷裂型溫泉所處構(gòu)造部位為北東向的松桃－碧痕營(yíng)走滑斷裂束與袍木寨背斜及石阡樞紐斷層的復(fù)合部位、毛家灣背斜與松桃－碧痕營(yíng)走滑斷裂束的斜切復(fù)合部位、塘頭向斜軸部與木黃－馬場(chǎng)走滑斷裂束控制的傾伏端，溫泉多沿石阡河、烏江支流凱望河以泉群的形式排泄，這類溫泉不僅溫度較高而且流量也較大，部分溫泉甚至沿巖溶裂隙呈股狀涌出。

3.2.3 溫泉出露的地貌特征

通過對(duì)表1中溫泉出露處地貌部位及特征分析知，銅仁地區(qū)溫泉均出露在低洼的洼地或谷地。石阡縣溫泉多集中在石阡河、烏江支流凱望河及其它大小溪流的河谷兩岸、一級(jí)階地或河漫灘上，常高出河水面約0.5～1 m，熱礦水多沿巖溶裂隙呈股狀涌出，出露處相對(duì)高差約400～600 m，如石阡縣花橋區(qū)石固鄉(xiāng)凱峽河的溫泉，出露于烏江支流凱望河河谷左岸，相對(duì)高程約為550 m，熱礦水沿白云質(zhì)灰?guī)r溶洞涌出，高出河水面約1 m;山間谷地暗河出口處的沿河縣墳巖處的溫泉，出露處相對(duì)高程約340 m，熱礦水沿溶洞涌出，高出河水面約10 m;出露于河床中的溫泉1處，位于石阡縣花橋區(qū)鄉(xiāng)橋花維坪。

4 溫泉成因分析

4.1 溫泉形成的熱源分析

銅仁地區(qū)溫泉水化學(xué)類型為 HCO3－Ca·Mg、HCO3·SO4－ Ca·Mg、SO4·Cl－ Ca·Na、SO4－ Ca、HCO3－ Ca型，熱礦水主要微量元素中發(fā)現(xiàn) Sr、Ti、Ra、Th、F、Rn、U 等放射性元素，推斷深部可能存在花崗質(zhì)結(jié)晶體的存在，故推斷銅仁地區(qū)溫泉熱源主要是來自放射性元素衰變釋放的巨大熱源［4］。

4.2 地?zé)釤醿?chǔ)及蓋層

銅仁地區(qū)地下熱礦水儲(chǔ)集單元為貴州省熱礦水第二儲(chǔ)集單元，熱礦水賦存于奧陶系下統(tǒng)桐梓組 －紅花園組(O1th)、下寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)組(∈2ls)的碳酸鹽巖地層，為主要地?zé)醿?chǔ)層;奧陶系湄潭組、大灣組，以頁巖、砂巖為主，夾中厚層細(xì)晶生物碎屑灰?guī)r，微至細(xì)晶瘤狀灰?guī)r，厚度較大，起相對(duì)隔熱及保溫作用，為銅仁地區(qū)直接蓋層。中、上奧陶統(tǒng)龜裂紋灰?guī)r、泥灰?guī)r、頁巖、粉砂巖及志留系中下統(tǒng)砂、頁巖夾少量生物碎屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，分布于背斜的兩翼，為該區(qū)間接蓋層［6］。

4.3 地?zé)崴\(yùn)移

熱礦水的循環(huán)大體上說，是來自上地幔的熱流，沿松桃－榕江深斷裂上升，經(jīng)由北東組走滑斷裂束，主要有思南 －白馬洞、木黃－馬場(chǎng)、松桃－碧痕營(yíng)斷裂束的滑脫層傳輸?shù)奖韺訕?gòu)造，在碳酸鹽巖裸露區(qū)接受大氣降水入滲補(bǔ)給并進(jìn)行對(duì)流循環(huán)，再沿導(dǎo)水?dāng)嗔鸦蛲杆吔缪a(bǔ)給北北東組袍木寨背斜和石阡斷裂聯(lián)合的蓄水構(gòu)造與松桃－碧痕營(yíng)走滑斷裂蓄水構(gòu)造，并向區(qū)域最低侵蝕基準(zhǔn)面排泄，構(gòu)成一個(gè)完整的循環(huán)系統(tǒng)［5、6］。

5 結(jié)論

1)銅仁地區(qū)溫泉以低溫溫泉為主，溫泉集中分布在銅仁地區(qū)西南部石阡縣、沿河縣、印江縣，零星分布于思南縣、江口縣。

2)銅仁地區(qū)溫泉的出露和分布嚴(yán)格受北北東向、北東向構(gòu)造控制，溫泉集中分布于褶皺與斷裂復(fù)合部位。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)銅仁地區(qū)溫泉的控制作用，又可將該區(qū)溫泉分為斷裂型、褶皺型、褶皺斷裂型三類，以褶皺斷裂型為主。

3)地形地貌條件對(duì)銅仁地區(qū)溫泉的分布和出露也有相當(dāng)大的控制作用，該區(qū)溫泉均出露在低洼的洼地或谷地，多數(shù)溫泉出露于烏江、烏江支流河谷的一二級(jí)階地、河漫灘上，有少數(shù)溫泉出露在河床里，還有一些沿山間谷地暗河處，熱礦水沿巖石裂隙上升涌出。

4)銅仁地區(qū)熱礦水熱儲(chǔ)單元為貴州省第二熱儲(chǔ)單元，具有地?zé)崴纬傻膬?chǔ)層、蓋層、導(dǎo)水通道及熱源的良好條件。

［1］銅仁地區(qū)地方志編撰委員會(huì)編.銅仁地區(qū)志.國(guó)土資源志［M］.貴州人民出版社.2006.

［2］石阡縣地?zé)衢_發(fā)管理辦公室.石阡縣地?zé)豳Y源綜合評(píng)價(jià)［J］.地?zé)崮?2010，(2).

［3］吳貴武，徐芬等.貴州省銅仁地區(qū)西部熱礦水成因及開發(fā)條件分析［J］.地下水.2008，(5).

［4］羅曉毅.石阡縣中壩地?zé)岬V水找礦條件初探及建議［J］.工程技術(shù).2010，(4).

［5］邵林，李軍.淺析貴州省地下熱水資源類型及特征［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù).2011.6.

［6］韓至鈞，金占省.貴州省水文地質(zhì)志［M］.北京:地震出版社.1996.

P314.1

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1004－1184(2012)05－0031－03

2012－05－28

李生紅(1987－)，女，貴州遵義人，在讀碩士研究生，主攻方向:環(huán)境地質(zhì)。