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        福建三明清流溫泉群的特征及其成因探討

        2015-08-05 19:53:01李懋坤??李鑫
        綠色科技 2015年6期

        李懋坤??李鑫

        摘要:在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,探討了清流6處溫泉群的特征并分析了其成因。結(jié)果表明:清流溫泉群受區(qū)域斷裂、推覆構(gòu)造、新構(gòu)造運動的多重影響,發(fā)育低溫、中溫、中高溫、高溫四種類型,并且呈帶狀分布,具有較高的醫(yī)療價值,通過合理的保護(hù)與開發(fā)適合開展以溫泉為主題的科普、休閑旅游活動。

        關(guān)鍵詞:溫泉群;成因分析;旅游開發(fā);清流縣

        中圖分類號: F590

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 16749944(2015)06035003

        1 引言

        福建省地處我國東南沿海,水熱活動頻繁,為我國三大地?zé)釕?yīng)用有前景的地區(qū)之一。到目前為止,福建發(fā)現(xiàn)的溫泉有200余處。這些溫泉主要集中分布于德化一連江地?zé)釁^(qū)、仙游—莆田地?zé)釁^(qū)、漳州一泉州地?zé)釁^(qū)和永安一上杭地?zé)釁^(qū)[1](圖1)。福建地區(qū)對溫泉的利用開發(fā)已久,根據(jù)《福州溫泉志》記載,晉太康二年(282年),民工發(fā)現(xiàn)湯水,用石頭筑成池,供作沐浴,至今已有1700多年歷史。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,福建溫泉旅游業(yè)蒸蒸日上,通過大區(qū)域整合,福建溫泉旅游開發(fā)逐步從規(guī)模發(fā)展階段向品質(zhì)發(fā)展階段過渡,因此對福建溫泉的研究多集中在旅游開發(fā)活動的整合與市場的擴(kuò)展[2~4],而針對溫泉的成因與特征研究報道鮮見。溫泉作為重要的礦產(chǎn)資源(流體類),弄清溫泉的成因與機(jī)制,掌握溫泉儲量,對指導(dǎo)溫泉的開發(fā)具有重要意義。本文基于礦產(chǎn)資源的保護(hù),以三明清流溫泉群為例,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)的演變,探究區(qū)域溫泉群的成因與特征,以期為合理的旅游開發(fā)作參考。

        2 研究區(qū)概況

        清流縣位于福建省西部,溫泉群位于清流縣北部,地理坐標(biāo)為北緯26°00′~26°20′,東經(jīng)116°45′~117°06′。清流縣北部為寧化縣、明溪縣,東臨永安市,南部與連城縣接壤,而西側(cè)與寧化縣、長汀縣交界。在大地構(gòu)造上處于華夏古陸南部的永梅拗陷西北部[5,6]。在福建省區(qū)域構(gòu)造單元劃分上屬于閩西南拗陷的次級單元明溪—武平拗陷的東部邊界附近。NE向浦城一武平大斷裂通過本區(qū)中部,并與NW向的永安—晉江大斷裂在本區(qū)交匯,不僅控制了區(qū)內(nèi)的地層、侵入巖分布,而且控制了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造格局。在長期不同的構(gòu)造應(yīng)力作用下,使區(qū)域構(gòu)造形跡異常復(fù)雜。

        調(diào)查清流溫泉群及周邊區(qū)域,共有溫泉群區(qū)域6處(表1,圖2)。總計溫泉流量44.92L/s(3881m3/d),開采量為1524m3/d。

        1.溫泉水溫>150℃;2.溫泉水溫90-150℃;3.溫泉水溫<90℃;4.熱流值等值線(單位mW/m2);5.深斷裂;6.環(huán)狀構(gòu)造圖1 福建溫泉分布與構(gòu)造關(guān)系

        3 清流溫泉群特征

        3.1 溫泉群水溫

        清流溫泉群,以中低溫為主,不乏高溫溫泉。20~40℃的低溫溫泉群和40~60℃的中溫溫泉群各占清流溫泉群的33.3%,中高溫(60~80℃)和高溫的(>80℃)各占16.7%。清流溫泉群平均溫度52.8℃,高于福建全省溫泉平均溫度51℃[1]。最高泉溫90℃(高賴溫泉),最低泉溫35℃(苦竹坑溫泉)。

        3.2 溫泉群分布

        除余朋溫泉群,其他溫泉群集中分布于嵩口鎮(zhèn)周邊,并呈明顯的NE向帶狀分布規(guī)律,同時,沿NE向從西南塘州溫泉群起至高賴溫泉群,泉溫呈逐漸升高的態(tài)勢。

        3.3 溫泉群水質(zhì)

        按國家推薦礦泉標(biāo)準(zhǔn)有氡水1處,硅水4處,氟水6處。其中高賴、月湯的鋰含量為0.92mg/L、0.93mg/L,接近命名標(biāo)準(zhǔn)1mg/L;按習(xí)慣性醫(yī)療分,有氡泉1處,土類泉1處,重曹泉2處,單純溫泉3處。另外,高賴、月湯泉的偏硅酸和鍶、鋰含量分別達(dá)到飲用天然礦泉水的界限指標(biāo)。

        3.4 溫泉群出露的地貌和巖性特征

        清流溫泉群,出露區(qū)均位于山間溝谷凹地、河谷階地、漫灘等當(dāng)?shù)氐貏葑畹吞?,一般相對高?gt;100m。地形高處的地下水與地形低處的地下水之間,形成靜水壓力差,在壓力差的作用下,地下水在低處溢出,形成泉水。清流溫泉群均多從第四系中溢出,其周圍也均有花崗巖體,并且溫泉的水化學(xué)類型與巖體相關(guān)。溫泉群所在位置大部分均發(fā)育張扭性斷層,高賴、月湯、苦竹坑、塘州四個溫泉群均出露于NE向張扭性斷層,邱元、余朋溫泉群出露于NW向張扭性斷層。

        3.5 溫泉群周圍生態(tài)景觀環(huán)境特征

        清流溫泉群出露區(qū)域多為溝谷、河谷內(nèi),生態(tài)環(huán)境原始性好,森林植被覆蓋率高,對開展溫泉型科普、旅游等活動具有重要意義。

        4 清流溫泉群成因探討

        清流溫泉群,分布區(qū)處于永安—清流環(huán)狀構(gòu)造帶邊緣內(nèi),屬區(qū)域熱異常帶。清流大地?zé)崃髦禐?.637HFU(68.538mW/m2),高于全球平均值1.5HFU(62.8mW/m2),顯示了本區(qū)深部存在著熱源隆起異常。該熱源異常區(qū)與區(qū)域性斷裂、構(gòu)造密切相關(guān)。

        4.1 區(qū)域性斷裂

        溫泉群處于NE向深斷裂帶中,該斷裂生成時代早,活動歷史長,斷裂帶硅化強(qiáng)烈,近期仍有活動,距溫泉約10km處有第四紀(jì)更新世基性火山噴發(fā),其巖漿來源推測為上、中地幔,可見該構(gòu)造為深大斷裂[6]。由一系列次級NE向斷裂組成的該斷裂帶,切穿了深部熱源,成為熱流上升的導(dǎo)熱通道。在地貌上形成山嶺、谷地。

        NW向的清流——安溪大斷裂帶發(fā)育規(guī)模相對較淺,橫切了NE向斷裂,在地形上較NE向較高,是淺部地下水的運移通道。在溫泉出露區(qū)NW與NE向浦城—武平大斷裂的次級林畬—供坊斷裂、嵩溪—黑坊斷裂和嵩口坪—銅盤斷裂交匯,交匯處巖體破碎。在地貌上形成山間洼地、盆地,并構(gòu)成了水熱循環(huán)系統(tǒng)的介質(zhì)和出露條件。

        4.2 推覆構(gòu)造

        福建省推覆構(gòu)造發(fā)育、波及面廣,西至武夷山、東至戴云山的廣大地區(qū)都有表現(xiàn),并以沖斷推覆為主[7~9]。依據(jù)地質(zhì)塊體的變形特征和相互間的接觸關(guān)系,從東至西可劃分為不同的構(gòu)造表現(xiàn)形式:東部逆沖推覆帶、中部逆沖褶皺帶和西部擠壓推覆帶,清流為閩西地區(qū)部分,屬中部逆沖褶皺帶。

        在清流縣九龍湖一帶的淺層褶皺逆沖推覆構(gòu)造,主要發(fā)育在燕山早期中深層次逆沖推覆構(gòu)造的原地巖系中,發(fā)生在原地巖系倒轉(zhuǎn)背向形褶皺拆離構(gòu)造的薄弱帶(接合部)。它是背向形褶皺拆離構(gòu)造受擠壓應(yīng)力作用進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,其中斷裂傾向北西,傾角平緩,與上覆中深層逆沖斷裂呈銳角相交,并與原地巖系中的大型倒轉(zhuǎn)向形平臥褶皺的拆離構(gòu)造三者一起組成“π”型構(gòu)造組合模式,該種模式在余朋地區(qū)發(fā)育明顯(圖3)。受“π”型構(gòu)造的影響,區(qū)內(nèi)發(fā)育余朋溫泉群。在閩西南地區(qū)這種構(gòu)造組合模式可能具較普遍的意義,因此需要進(jìn)一步工作證實。

        4.3 新構(gòu)造運動

        清流新構(gòu)造運動主要受喜馬拉雅運動控制,基本上與全?。ǜ=ㄊ。┩絒4],在清流具有一定的特點。

        (1)新構(gòu)造是在老構(gòu)造的基礎(chǔ)上發(fā)生和發(fā)展起來的,

        圖3 清流余朋溫泉群一帶的推覆構(gòu)造剖面示意

        在構(gòu)造方向上具有繼承性,而運動的性質(zhì)則隨階段的發(fā)展而變化。地殼運動方向以垂直運動為主,斷裂及其伴生的斷塊差異活動為主要表現(xiàn)形式,以上升為總趨勢。地殼運動具有明顯的空間差異性,即自西向東的橫向差異和自北而南的縱向差異,自晚更新世開始,清流地區(qū)的地殼運動強(qiáng)度,較福建沿海等區(qū)有減弱的特點。

        (2)斷裂和斷塊活動控制了清流新生代盆地的發(fā)育。清流處戴云山至武夷山之間,清流區(qū)間小盆地主要受NNE-SSW、NE-SW斷裂控制,其長軸多呈NNE-SSW、NE-SW,這些盆地在第四紀(jì)后期多數(shù)已處于穩(wěn)定狀態(tài)。

        (3)新構(gòu)造運動時期,清流地區(qū)地殼下部能量釋放比較強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)在溫泉地?zé)帷G辶鳒厝禾幱谟腊?清流地?zé)岘h(huán)狀構(gòu)造之內(nèi)環(huán)西北邊界上,現(xiàn)代大地測量是處于上升區(qū),這種上升與地殼深部的巖漿活動有一定的相關(guān)性。林畬等地分布的較多的第四紀(jì)玄武巖即是這種活動的證據(jù)。該地?zé)針?gòu)造環(huán)帶,面積達(dá)14472km2,分布有溫泉28處,是福建省主要的地?zé)豳Y源分布區(qū)。清流溫泉群最高泉溫90℃,溫泉點的出露和排列的方向,與清流最發(fā)育的NE-SW和NW-SE及NNW向活動斷裂基本一致。

        5 結(jié)語

        綜上,福建清流地區(qū)受區(qū)域性斷裂以及構(gòu)造運動的多重影響,發(fā)育了呈帶狀分布的溫泉群景觀。清流溫泉群涵蓋了低、中、中高、高四種類型的溫泉,水質(zhì)優(yōu)良,醫(yī)療價值較高,與周邊環(huán)境搭配,形成優(yōu)美的溫泉景觀區(qū)。當(dāng)前清流溫泉群作為國家地質(zhì)公園的一部分予以保護(hù)與開發(fā),作為福建省溫泉旅游區(qū)的重要組分,清流溫泉群宜本著保護(hù)第一,開發(fā)第二的原則,從科普與休閑的角度適度挖掘其價值。

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