云南景洪盆地地熱地質(zhì)特征及成因分析

  地熱水是具有較高天然溫度、含有特殊化學(xué)成分或氣體成分的一種特殊類(lèi)型的地下水，是集熱、礦、水三位于一體的清潔而寶貴的礦產(chǎn)資源。

 

  地熱水作為一種能源礦產(chǎn)，以其特有的價(jià)值廣泛用于工農業(yè)生產(chǎn)、旅游及醫療衛生等領(lǐng)域。地熱水在工業(yè)上主要用于發(fā)電、紡織、印染、造紙、釀造、皮革加工處理等; 農業(yè)上主要用于保溫育苗、溫室栽培、水產(chǎn)養殖、人工孵化及調劑灌溉水溫度等; 由于地熱礦水所含的特殊化學(xué)成分、氣體、放射性物質(zhì)以及具有較高溫度，對人體產(chǎn)生某些顯著(zhù)的理療作用，而在我國許多地區被用于醫療健身和洗浴?？梢哉f(shuō)，地熱水資源是大自然賜予人類(lèi)的一座寶庫，對其合理開(kāi)發(fā)利用，可大量增加社會(huì )就業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展，提高人民的生活質(zhì)量( 汪集旸等，1993; 宋瑞祥，1996; 王東升等，1996; 王寶玉，1999; 張定源等，2001; 徐軍祥等，2005; 高宗軍等，2009) 。

 

  景洪市為云南省西雙版納傣族自治州州府所在地，坐落于景洪盆地內，是國家著(zhù)名的旅游風(fēng)景名勝區。據云南地熱區劃資料，景洪盆地屬滇藏地熱帶之滇西中－ 高溫地熱區的云縣－ 景洪中高溫、高溫熱水亞區，盆地內蘊藏著(zhù)較為豐富的地熱資源( 殷瑛等，2OO6; 高子英，2006) 。但本區地熱的研究和開(kāi)發(fā)利用程度均很低，因此，開(kāi)展本區地熱田地質(zhì)特征的分析、研究，對于提升本區地熱的開(kāi)發(fā)利用水平，促進(jìn)景洪市旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)城市經(jīng)濟的增長(cháng)都具有重要的意義。

 

  1 概況

 

  景洪市地處低緯度高原區，屬熱帶和南亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，高溫多雨，多年平均降雨量1269． 5mm，多年水面蒸發(fā)量為1252mm?？傮w上降雨量較為充沛，年降雨量大于蒸發(fā)量，屬于大氣降水補給較充沛地區。

 

  區內共發(fā)現熱水點(diǎn)21 個(gè)。其中高溫( 61 ～100℃) 熱泉1 個(gè)，中溫( 41 ～ 60℃) 熱泉8 個(gè)、熱水孔1 個(gè)，低溫( 25 ～ 40℃) 熱泉7 個(gè)、水井1 個(gè)，水溫小于25℃的泉點(diǎn)2 個(gè)、水井1 個(gè)。

 

  根據地下熱水點(diǎn)的出露、分布情況，在區內可劃分出兩個(gè)地熱田:

 

  嘎灑－ 曼達－ 曼邁地熱田: 東以F1斷裂為界，西達天河農場(chǎng)，北起流沙河河谷，南至南凹河河谷，東西長(cháng)5 ～ 9km，南北長(cháng)10km，面積約80 余km2。

 

  曼賀蚌－ 曼養廣地熱田: 沿F2、F3斷裂呈一長(cháng)條形，自北西景洪城南農科所至南東曼賀蚌村南，長(cháng)約7km，寬約1． 8km，面積約12km2。

 

  2 地熱田地質(zhì)條件

 

  2． 1 地層巖性

 

  景洪盆地及其周邊山地出露地層主要為二疊系、三疊系上統、第三系中新統－ 上新統及第四系等。其中二疊系分布于東部，下統茅口組( P21) 為碎屑巖，上統( P12) 為片巖及板巖; 三疊系上統小定西組( T3x) 分布于南部，其中段為火山碎屑巖夾熔巖，下段為碎屑巖; 第三系、第四系松散巖分布于景洪盆地。

 

  2． 2 巖漿巖

 

  區內巖漿活動(dòng)強烈、頻繁，巖漿巖類(lèi)型眾多。從超基性巖到酸性巖，從侵入巖到噴出巖均有出露。

 

  巖漿活動(dòng)時(shí)期主要為華力西期、印支期和燕山期。

 

  其中臨滄－ 勐?；◢弾r基( γ43 ) 和南聯(lián)山雜巖體( δ51 ) 是區內兩大侵入巖體，臨滄－ 勐?；◢弾r基( γ43 ) 分布于西部，巖性為黑云二長(cháng)花崗巖、鉀長(cháng)花崗巖，形成時(shí)期為華力西期，主要礦物組合為石英、斜長(cháng)石、鉀長(cháng)石和黑云母，副礦物組合為鋯石、磷灰石、榍石和磁鐵礦; 南聯(lián)山雜巖體( δ51 ) 分布于南部，巖性以閃長(cháng)巖為主，包含較多超基性、基性、酸性巖體，形成時(shí)期為印支期，主要礦物為斜長(cháng)石、石英、絹云母、角閃石、黑云母、綠簾石、綠泥石、方解石和鉀長(cháng)石，副礦物為鋯石、磷灰石和磁鐵礦。

 

  2． 3 地質(zhì)構造

 

  熱田區處于岡底斯－ 念青唐古拉褶皺系與唐古拉－ 昌都－ 蘭坪－ 思茅褶皺系南延部分接合部位的景洪弧形構造中。瀾滄江深斷裂縱貫其間，為兩個(gè)構造單元的分界線(xiàn)。其北起西藏境內，向南經(jīng)藏滇邊界處的梅里雪山埡口附近進(jìn)入云南，再經(jīng)碧羅雪山、崇山東麓，過(guò)功果橋、小灣、景云橋，基本上沿瀾滄江河谷延伸，再經(jīng)景洪到大勐龍西南進(jìn)入緬甸境內。斷裂帶在云南省境內長(cháng)約800 余千米，走向北北西－ 近南北向，中部走向變化較大，在云縣西北形成明顯的大拐彎，總體顯示出S 型斷裂形態(tài)( 王國芝等， 2001; 王紹晉等， 2007) 。區內的瀾滄江深斷裂( F1) 僅是它的南段，斷裂總體呈南北向，由一寬數百米的糜棱巖帶和破碎帶組成，該斷裂對兩側地質(zhì)作用具有顯著(zhù)影響。斷裂西側主體為臨滄－ 勐?；◢弾r基和元古界中－ 深變質(zhì)巖系，斷裂東側則主要是古生代和中生代沉積巖系和火成巖，其變質(zhì)程度也明顯低于西側( 楊岳清等，2006) 。瀾滄江深斷裂是滇西中生代紅色盆地的西界，它嚴格地控制著(zhù)盆地的形成和發(fā)展( 雷德俊， 1987) 。景洪盆地處于弧形構造中弧頂部位。以弧形轉折端的東西向橫斷裂F22為界，北部構造線(xiàn)方向為NNW － SSE 向，南部則逐漸轉為南北向及NNE － SSW 向。

 

  2． 4 熱儲層與熱儲蓋層

 

  景洪盆地作為受控于瀾滄江深斷裂( F1) 的一斷陷盆地，其熱儲結構在該斷裂東西兩側地區有所不同。F1斷裂以西嘎灑－ 曼達－ 曼邁地熱田，熱儲層為臨滄－ 勐?；◢弾r體，埋藏深度375 ～ 1000m，蓋層為第四系殘坡積層、花崗巖風(fēng)化層及元古界變質(zhì)巖殘留頂蓋。F1斷裂以東曼賀蚌－ 曼養廣地熱田，熱儲層為南聯(lián)山雜巖體，埋藏深度300 ～ 550m，蓋層主要為厚層的第三系、第四系松散堆積層。兩地熱田水質(zhì)特征相近，地熱水化學(xué)類(lèi)型以HCO3·CO3 － K + Na 型為主，其次是HCO3 － K + Na 型。礦化度在0． 188 ～ 0． 332g /l 之間。PH 值多在9 ～ 10． 7之間，少數為7 ～ 7． 5，有隨水溫增高而增大的特點(diǎn)( 表1) ①。

 

  3 地下熱水的地質(zhì)成因

 

  相關(guān)研究成果表明，地熱資源的形成、埋藏和分布大多與區域構造斷裂、基底埋藏深度及深部地層巖性等密切相關(guān)，地熱田所處的地質(zhì)構造部位、基底埋藏特征、地層巖性特征、巖漿活動(dòng)與新構造運動(dòng)、地熱水儲存和運移特征等即為地熱形成的控制因素( 耿莉萍，1998; 黃樹(shù)峰等1999; 韓湘君等，2002; 多吉， 2003; 燕振芝等，2003; 施尚明等，2004; 王貴玲等，2004; 吳建國等，2007; 華建偉等，2007; 周衍龍等2007) 。據此，綜合前述資料，認為本區地下熱水的形成與下述三個(gè)因素有關(guān):

 

  ( 1) 大氣降水的入滲補給為地熱水提供了豐富的水源本區降雨量充沛，大氣降水在基巖裸露區沿斷裂帶及節理、裂隙帶向下滲透，被深部熱源加熱后形成地熱水。

 

  ( 2) 活動(dòng)性斷裂構成了地熱水深循環(huán)的通道本區較大的5 條斷裂: F1、F2、F3、F5及F22，切割深度較大，均具有活動(dòng)性。尤其是瀾滄江深大斷裂( F1) ，在景洪一帶呈向東凸出的弧形構造，斷裂破碎帶較寬，深達硅鎂層，具多期活動(dòng)的特征。這些斷裂構成大氣降水下滲及地熱水上升的通道，控制著(zhù)地下熱水的形成。

 

  ( 3) 廣泛分布的巖漿巖體為地熱水提供熱能來(lái)源地球化學(xué)研究表明，地球的熱源絕大部分來(lái)自深部巖石中放射性同位素的蛻變。其中U238、U235、Th232及K40等少數放射性同位素在地球中有較大的豐度和較高放射性熱效率，對地熱的形成具有極為重要的意義，因而被認為是穩態(tài)熱源( 徐世光等，2009) 。本區存在有巨大的華力西期臨滄－ 勐?；◢弾r體及印支期南聯(lián)山雜巖體，加之二疊系－ 三疊系地層中的火山噴發(fā)巖，這些中酸性巖石中的放射性元素鈾、釷、鉀蛻變所釋放的熱能為地熱水提供豐富的熱源。

 

  因此，本區地下熱水的成因類(lèi)型屬巖漿巖－ 構造斷裂型。

 

  4 結論及建議

 

  ( 1) 景洪盆地地熱資源較為豐富，以瀾滄江深大斷裂( F1) 為界，可以劃分為曼賀蚌－ 曼養廣地熱田和嘎灑－ 曼達－ 曼邁地熱田東西兩個(gè)地熱田。

 

  ( 2) 西部的嘎灑－ 曼達－ 曼邁地熱田熱儲層為臨滄－ 勐?；◢弾r體，蓋層為第四系殘坡積層、花崗巖風(fēng)化層及元古界變質(zhì)巖殘留頂蓋。東部曼賀蚌－曼養廣地熱田，熱儲層為南聯(lián)山雜巖體，蓋層主要為厚層的第四系沖洪積層。

 

  ( 3) 本區大氣降水提供了地熱的水源，活動(dòng)性斷裂構成地熱水深循環(huán)的通道，分布面積較大的巖漿巖體為地熱水提供豐富的熱源。上述因素表明，地下熱水的成因類(lèi)型屬巖漿巖－ 斷裂構造型。

 

  ( 4) 當前，本區地熱資源的開(kāi)發(fā)利用程度還很低，建議下一步對地熱資源量進(jìn)行綜合評價(jià)，劃分地熱開(kāi)發(fā)利用區，科學(xué)管理，合理開(kāi)發(fā)地熱資源，為城市經(jīng)濟的發(fā)展提供有力的支撐。