■何宏偉

廣東省英德市望埠鎮(zhèn)烏龜坉溫泉特征及成因分析

■何宏偉

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇 隊(duì) 廣東 清遠(yuǎn)511520）

烏 龜坉 溫泉出露于研究區(qū)東南部河流階地上，水溫31.7～35.1℃，其地?zé)崴C合定名為HCO3·SO4－Ca型含偏硅酸溫水。地?zé)崴x存于隱伏斷裂構(gòu)造交匯夾持的碳酸鹽巖地層之中。在電法、測(cè)氡等物探方法勘查的基礎(chǔ)上，在泉點(diǎn)周圍施工了10個(gè)淺孔測(cè)溫鉆孔，初步查明隱伏斷裂構(gòu)造及巖溶通道的導(dǎo)水、導(dǎo)熱作用和熱儲(chǔ)類型。其成因可描述為大氣降水在斷裂及巖溶通道處入滲地下，沿?cái)嗔淹ǖ琅c深部推測(cè)熱源溝通，并獲得加溫，繼續(xù)循環(huán)在裂隙開啟處涌出形成溫泉，是典型的斷裂－深循環(huán)型溫泉。

烏 龜 坉溫泉地?zé)岬刭|(zhì)成因模式

研究總結(jié)了望埠鎮(zhèn)地區(qū)的水文地質(zhì)特征，在分析熱能來源、熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、溫泉補(bǔ)、徑、排條件等基礎(chǔ)上結(jié)合該地區(qū)地質(zhì)背景提出溫泉成因模式，為該地區(qū)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、開發(fā)地?zé)豳Y源提供依據(jù)。

1 烏龜坉 溫泉簡(jiǎn)況

烏龜坉 溫泉位于望埠鎮(zhèn)烏龜坉 西南約540m處的小溪旁，出露標(biāo)高約29.0m，接近溪水面。該泉所在巖溶谷地走向北東，寬1.2～2km，長(zhǎng)數(shù)千米，地勢(shì)平坦，已開發(fā)成為農(nóng)耕區(qū)。谷地北西為測(cè)水組砂頁(yè)巖，長(zhǎng)垣狀臺(tái)地，南東為天子嶺組灰?guī)r的巖溶地形。谷地海拔高程一般為29～34m。泉點(diǎn)周邊植被茂密，為第四系河流沖積粉質(zhì)粘土層覆蓋，石磴子組灰?guī)r在清除薄層第四系后出露地表溫泉池中。溫泉所處構(gòu)造部位位于北東向F4與F5斷裂之間，兩條相向傾斜的斷裂上盤，近南北向F6斷裂的西側(cè)（見圖1）。溫泉于底部一走向45°、傾角近直立的灰?guī)r張開裂隙處呈股狀涌出，涌出的水中含大量氣泡，氣泡直徑1～4mm，破裂后未嗅到特殊氣味，為二氧化碳?xì)怏w。溫泉水溫31.7～35.1℃，流量7.91～19.35L/s，水質(zhì)無色、無味、無臭、透明，屬HCO3·SO4－Ca型水。1.第四系大灣鎮(zhèn)組沖洪積物；2.石炭系測(cè)水組砂頁(yè)巖；3.石炭系石磴子組泥晶灰?guī)r；4.泥盆系天子嶺組灰?guī)r；5.推測(cè)向斜軸線；6.推測(cè)正斷層；7.推測(cè)性質(zhì)不明斷層；8.地層界線；9.溫泉出露點(diǎn)

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 地質(zhì)、水文地質(zhì)概況

2.1 地層

烏龜坉 溫泉及其外圍出露地層主要是泥盆系（D），石炭系（C）及分布在山間凹地及山前斜坡松散的第四系（Q）。區(qū)內(nèi)第四系下伏碳酸鹽類沉積巖因其溶隙、孔隙發(fā)育，有利于地表水滲入，巖溶水受大氣降雨補(bǔ)給后沿溶隙、孔隙向下滲透[1]，為溫泉水的補(bǔ)給及流通提供了充足條件。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)第四系分布面積較大，斷裂構(gòu)造隱伏于第四系覆蓋層之下，出露特征不明顯，地質(zhì)調(diào)查于研究區(qū)南東角天子嶺組灰?guī)r地層發(fā)現(xiàn)2條斷裂（F1、F2）；采用綜合物探方法（常規(guī)測(cè)氡、視電阻率聯(lián)合剖面測(cè)量、淺層地溫測(cè)量）在研究區(qū)范圍內(nèi)烏龜坉 溫泉點(diǎn)附近及寶墩湖周邊查找并推測(cè)隱伏斷裂構(gòu)造4條（F3、F4、F5、F6）；區(qū)域性斷裂構(gòu)造官坪大斷裂是研究區(qū)主要的斷裂構(gòu)造，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料并結(jié)合地質(zhì)調(diào)查成果推測(cè)其走向及位置。區(qū)內(nèi)根據(jù)出露地表的巖層產(chǎn)狀，推斷向斜構(gòu)造1處。通過地質(zhì)填圖、鉆探及物探資料的綜合分析后認(rèn)為，隱伏斷裂F4、F5、F6交匯夾持的“凹形”狹長(zhǎng)帶狀區(qū)域，由于多條斷裂的錯(cuò)動(dòng)擠壓作用使得該區(qū)域地層巖石破碎，構(gòu)造裂隙發(fā)育，為地下水的補(bǔ)給、徑流和深循環(huán)運(yùn)移提供了良好的通道，也為地?zé)崴馁x存提供了較好的儲(chǔ)水空間。

2.3 水文地質(zhì)

烏龜坉 溫泉點(diǎn)所在區(qū)域地下水類型主要有松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙溶洞水。地下水接受補(bǔ)給后，一部分受淺部風(fēng)化裂隙網(wǎng)控制轉(zhuǎn)為側(cè)向徑流，流進(jìn)松散巖中成為孔隙水，或在地形低洼及溝谷深切處以泉點(diǎn)和分散滲流形式排泄匯入小溪；另一部分則受斷裂構(gòu)造控制繼續(xù)下滲，沿構(gòu)造裂隙發(fā)育帶深循環(huán)運(yùn)移，受深部地?zé)峒訙?，形成溫?zé)崴Ｆ湓陟o水壓力作用下，沿構(gòu)造裂隙通道上涌，并賦存于其中，在區(qū)內(nèi)中部地形低洼處以泉的形式排泄，形成溫泉。

3 溫泉水化學(xué)特征

烏龜坉 溫泉地?zé)崴瘜W(xué)類型為HCO3·SO4－Ca型，pH值呈中性，屬溫水淡溫泉。水中偏硅酸含量較高，其含量較高的的原因是硅酸鹽礦物在高溫地下熱水的高壓溶解等作用下，加之剩余碳酸氣的作用，促使鋁硅酸鹽分解生成的[2]。

地?zé)崴衅杷岷枯^豐富，達(dá)到了礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)，其作為洗浴用途具有一定的保健價(jià)值，溫泉水結(jié)垢與腐蝕性較低，可用作溫泉洗浴用水、農(nóng)田灌溉用水和漁業(yè)養(yǎng)殖用水等多種用途。

從長(zhǎng)觀數(shù)據(jù)證實(shí)，枯、豐水季節(jié)觀測(cè)泉水流量和水溫，變化幅度較大。特別是在連續(xù)降雨兩天后，觀測(cè)的水量和水溫有明顯變化，說明其補(bǔ)給源較近，主要來自大氣降水補(bǔ)給，補(bǔ)給水循環(huán)深度較淺。

4 溫泉成因模式淺析

烏龜坉 溫泉的形成具備了以下5大必要條件，其具體成因條件如下：

4.1 熱源

根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)資料及目前對(duì)地?zé)岬恼J(rèn)識(shí)水平，推斷溫泉的熱源可能來自溝通地殼深部高溫巖體的斷裂帶熱對(duì)流。吳川－仁化深斷裂帶是區(qū)域性控?zé)針?gòu)造，在省內(nèi)沿該斷裂帶出露溫泉20多處，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)每年釋放熱能162.1TJ，近區(qū)域內(nèi)自南向北有漁灣潭頭溫泉、望埠湖下溫泉、橫石塘仙湖溫泉等。研究區(qū)出露的官坪大斷裂是吳川－仁化深斷裂帶的組成部分，該斷裂全長(zhǎng)約40km，走向北東傾向南東，影響寬度從百余米至數(shù)千米，沿?cái)嗔褞鄬咏堑[巖連續(xù)分布，可能是本泉點(diǎn)的熱源。

此外，熱源還可能來自斷裂構(gòu)造活動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦熱，或深部花崗巖侵入體內(nèi)放射性物質(zhì)蛻變產(chǎn)生的熱能。

4.2 控?zé)釛l件

研究區(qū)處于北東向官坪大斷裂上，其規(guī)模較大，延伸較長(zhǎng)，切割了深部增溫層，成為良好的控?zé)針?gòu)造；與其次一級(jí)斷裂（F4、F5、F6）共同切割灰?guī)r地層，巖石破碎，裂隙張開性好，可能形成導(dǎo)熱構(gòu)造。因此，研究區(qū)具備了控?zé)釋?dǎo)熱構(gòu)造條件。

4.3 地?zé)崴a(bǔ)給條件

區(qū)內(nèi)大氣降水充足、雨量豐沛，次級(jí)斷裂構(gòu)造及碳酸鹽巖巖溶發(fā)育，是地下水向下運(yùn)移的良好通道，成為地?zé)崴难a(bǔ)給來源。因此，該區(qū)地?zé)崴哂辛己玫难a(bǔ)給條件。

4.4 地?zé)崴\(yùn)移條件

斷裂—深循環(huán)地下熱水的形成不僅要有地下熱源的加熱條件存在，還需要有一個(gè)能使地下水能夠進(jìn)行深循環(huán)的通道。區(qū)內(nèi)有規(guī)模較大的官坪大斷裂，具備了地表水向深部運(yùn)移的構(gòu)造條件。常溫水沿著斷裂構(gòu)造及巖溶通道下滲，繼續(xù)沿構(gòu)造裂隙發(fā)育帶深循環(huán)運(yùn)移，受深部地?zé)峒訙兀纬蓽責(zé)崴?。其在靜水壓力作用下，沿構(gòu)造裂隙通道上涌，并賦存于其中，在區(qū)內(nèi)中部地形低洼處以泉的形式排泄，形成溫泉。

4.5 地?zé)崴x存條件

地下熱水主要分布于官坪大斷裂及其次級(jí)斷裂構(gòu)造活動(dòng)形成的構(gòu)造裂隙中，形成了構(gòu)造裂隙熱儲(chǔ)。區(qū)內(nèi)隱伏的碳酸鹽巖巖溶（溶隙、溶洞）較發(fā)育，地下深部熱水沿構(gòu)造裂隙通道上升后進(jìn)入巖溶裂隙及溶洞中，形成巖溶熱儲(chǔ)。

綜上所述，烏龜 坉溫泉成因模式可概括為：大氣降水在向地殼深處滲流過程中，隨著深度的增加溫度升高，在循環(huán)達(dá)到一定深度后，因高溫巖體等加熱形成地下熱水，然后在適宜的條件下又沿著導(dǎo)水的構(gòu)造裂隙及巖溶通道流至地表形成溫泉，因此定義為斷裂－深循環(huán)型溫泉（見圖2）。

圖2 烏龜坉 溫泉成因模式圖

[1]程文漢.廣東英德市碳酸鹽巖地?zé)崽锏販貓?chǎng)特征和成因 [J].熱帶地理.2013,33(5)：617—620.

[2]郭瑞林,郭帥,張立劍.河北省隆化縣七家溫泉特征及成因分析 [J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015,38(2)：222—224.

[3]徐世光,郭遠(yuǎn)生.地?zé)釋W(xué)基礎(chǔ) [M].北京：科學(xué)出版社,2009.

[4]蔣輝,郭訓(xùn)武.專門水文地質(zhì)學(xué) [M].北京：地質(zhì)出版社,2007.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-37-2