地熱溫泉

溫泉與地熱資源的關(guān)系

    溫泉是一種寶貴的自然資源,屬地熱資源的一種。溫泉集熱、礦、水于一體,有較廣泛的用途,不僅清潔無(wú)污染,而且可以再生。目前,煤炭、石油等傳統能源日益短缺,社會(huì )對生態(tài)環(huán)境日益重視,其開(kāi)發(fā)與利用有著(zhù)十分廣闊的發(fā)展前景,研究溫泉形成地質(zhì)條件對于溫泉勘察開(kāi)發(fā)利用有著(zhù)重大的意義。
    常溫層以下的內熱帶中溫度隨深度的變化以“地熱增溫率”表示。各地地熱增溫率差別很大,這與地質(zhì)條件、巖石的導熱性能、火山與巖漿活動(dòng)情況、地質(zhì)構造的情況以及水文地質(zhì)因素有關(guān)。在近代火山與巖漿活動(dòng)區,地熱增溫率很高,約每深百米增溫6~8℃。在正在噴發(fā)和不久前噴發(fā)的活火山區地熱增溫率更高,每深百米增溫可達幾十度。在地殼運動(dòng)不活躍的古老結晶巖地區,地熱增溫率很小,每深百米增溫小于一度。在主要由沉積巖組成的近代沉降地區和年青的山地為每深百米增溫2~4℃,平均每深百米增加3℃。
   溫泉的分布受區域性大構造的控制,特別是活動(dòng)性大構造的控制,這除與構造的透水性有關(guān)外,更重要的是區域性大斷裂可以控制熱源。
   
   蓄水構造是由含水層(帶)與隔水層構成的能夠蓄集地下水地質(zhì)構造。構成蓄水構造的基本要素有四個(gè):①透水巖層(或構造)做為蓄水的介質(zhì);②相對隔水的巖層或巖體使水不致向層(帶)外散失;③阻水體使含水層(帶)中的水不致沿層散失;釣適當的補給排泄條件。
   各種含水構造,就其產(chǎn)狀以脈狀為主,灰巖地區有巖溶泉,火山活動(dòng)地區可能有似層狀含水構造。以脈狀水而言是沿構造裂隙發(fā)育的,其發(fā)育的長(cháng)度、寬度和深度,決定于構造裂隙的規模大小、構造的性質(zhì)以及構造的活動(dòng)性。這種脈狀熱水的隔水邊緣是構造所在巖體(層)本身,因為構造破碎由構造中心向外逐漸減弱,并漸變?yōu)槲雌扑榈膸r石而隔水。在構造形成后,沉積在構造之上的上覆巖層可成為構造脈狀水的上覆隔水層。當后期構造或地形沖刷切割上覆巖層時(shí),可造成熱水的出露條件并形成溫泉?;規r地區可形成巖溶熱水,其分布受巖溶發(fā)育范圍限制,巖溶沿早期構造裂隙發(fā)育形成裂隙巖溶水,巖溶不發(fā)育地區形成相對隔水層,并在被后期構造切割處或受隔水巖體阻擋而形成溫泉。
   
    僅有蓄水介質(zhì),隔水條件而沒(méi)有一定的阻水構造,也不能形成溫泉而使熱水流出地表。壓性、壓扭性斷裂構造或平移斷層可以起阻水作用,巖體(花崗巖、基性巖體等)、巖墻和巖脈也能起到阻水作用。
   
    溫泉多分布在古老變質(zhì)巖、各期花崗巖、火山巖及部分灰巖分布地區。變質(zhì)巖、火成巖地區構造裂隙及風(fēng)化裂隙極其發(fā)育,灰巖地區巖溶現象發(fā)育,造成了大氣降水向地下循環(huán)的良好通道。大氣降水由補給區沿風(fēng)化裂隙構造循環(huán)到斷裂破碎帶后,沿構造斷裂向深處循環(huán)并進(jìn)入深大斷裂(導熱的良好通道),在地熱的作用下使水溫升高并形成一定的化學(xué)成分,以脈狀承壓熱水的形式繼續運動(dòng),在被阻水斷層、巖脈、巖體阻擋處或被后期斷裂切割處以及地形低洼處(減壓區)出露地表形成溫泉。