廣東省英德市望埠鎮烏龜坉溫泉特征及成因分析

■何宏偉

廣東省英德市望埠鎮烏龜坉溫泉特征及成因分析

■何宏偉

（廣東省有色金屬地質局九四〇 隊 廣東 清遠511520）

烏 龜坉 溫泉出露于研究區東南部河流階地上，水溫31.7～35.1℃，其地熱水綜合定名為HCO3·SO4－Ca型含偏硅酸溫水。地熱水賦存于隱伏斷裂構造交匯夾持的碳酸鹽巖地層之中。在電法、測氡等物探方法勘查的基礎上，在泉點周圍施工了10個淺孔測溫鉆孔，初步查明隱伏斷裂構造及巖溶通道的導水、導熱作用和熱儲類型。其成因可描述為大氣降水在斷裂及巖溶通道處入滲地下，沿斷裂通道與深部推測熱源溝通，并獲得加溫，繼續循環在裂隙開啟處涌出形成溫泉，是典型的斷裂－深循環型溫泉。

烏 龜 坉溫泉地熱地質成因模式

研究總結了望埠鎮地區的水文地質特征，在分析熱能來源、熱儲結構、溫泉補、徑、排條件等基礎上結合該地區地質背景提出溫泉成因模式，為該地區進一步認識、開發地熱資源提供依據。

1 烏龜坉 溫泉簡況

烏龜坉 溫泉位于望埠鎮烏龜坉 西南約540m處的小溪旁，出露標高約29.0m，接近溪水面。該泉所在巖溶谷地走向北東，寬1.2～2km，長數千米，地勢平坦，已開發成為農耕區。谷地北西為測水組砂頁巖，長垣狀臺地，南東為天子嶺組灰巖的巖溶地形。谷地海拔高程一般為29～34m。泉點周邊植被茂密，為第四系河流沖積粉質粘土層覆蓋，石磴子組灰巖在清除薄層第四系后出露地表溫泉池中。溫泉所處構造部位位于北東向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（見圖1）。溫泉于底部一走向45°、傾角近直立的灰巖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，為二氧化碳氣體。溫泉水溫31.7～35.1℃，流量7.91～19.35L/s，水質無色、無味、無臭、透明，屬HCO3·SO4－Ca型水。1.第四系大灣鎮組沖洪積物；2.石炭系測水組砂頁巖；3.石炭系石磴子組泥晶灰巖；4.泥盆系天子嶺組灰巖；5.推測向斜軸線；6.推測正斷層；7.推測性質不明斷層；8.地層界線；9.溫泉出露點

圖1 研究區地質簡圖

2 地質、水文地質概況

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）。區內第四系下伏碳酸鹽類沉積巖因其溶隙、孔隙發育，有利于地表水滲入，巖溶水受大氣降雨補給后沿溶隙、孔隙向下滲透[1]，為溫泉水的補給及流通提供了充足條件。

2.2 構造

研究區第四系分布面積較大，斷裂構造隱伏于第四系覆蓋層之下，出露特征不明顯，地質調查于研究區南東角天子嶺組灰巖地層發現2條斷裂（F1、F2）；采用綜合物探方法（常規測氡、視電阻率聯合剖面測量、淺層地溫測量）在研究區范圍內烏龜坉 溫泉點附近及寶墩湖周邊查找并推測隱伏斷裂構造4條（F3、F4、F5、F6）；區域性斷裂構造官坪大斷裂是研究區主要的斷裂構造，根據區域地質資料并結合地質調查成果推測其走向及位置。區內根據出露地表的巖層產狀，推斷向斜構造1處。通過地質填圖、鉆探及物探資料的綜合分析后認為，隱伏斷裂F4、F5、F6交匯夾持的“凹形”狹長帶狀區域，由于多條斷裂的錯動擠壓作用使得該區域地層巖石破碎，構造裂隙發育，為地下水的補給、徑流和深循環運移提供了良好的通道，也為地熱水的賦存提供了較好的儲水空間。

2.3 水文地質

烏龜坉 溫泉點所在區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。地下水接受補給后，一部分受淺部風化裂隙網控制轉為側向徑流，流進松散巖中成為孔隙水，或在地形低洼及溝谷深切處以泉點和分散滲流形式排泄匯入小溪；另一部分則受斷裂構造控制繼續下滲，沿構造裂隙發育帶深循環運移，受深部地熱加溫，形成溫熱水。其在靜水壓力作用下，沿構造裂隙通道上涌，并賦存于其中，在區內中部地形低洼處以泉的形式排泄，形成溫泉。

3 溫泉水化學特征

烏龜坉 溫泉地熱水水化學類型為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]。

地熱水中偏硅酸含量較豐富，達到了礦水濃度標準，其作為洗浴用途具有一定的保健價值，溫泉水結垢與腐蝕性較低，可用作溫泉洗浴用水、農田灌溉用水和漁業養殖用水等多種用途。

從長觀數據證實，枯、豐水季節觀測泉水流量和水溫，變化幅度較大。特別是在連續降雨兩天后，觀測的水量和水溫有明顯變化，說明其補給源較近，主要來自大氣降水補給，補給水循環深度較淺。

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

根據現有的地質資料及目前對地熱的認識水平，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流。吳川－仁化深斷裂帶是區域性控熱構造，在省內沿該斷裂帶出露溫泉20多處，據不完全統計每年釋放熱能162.1TJ，近區域內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，該斷裂全長約40km，走向北東傾向南東，影響寬度從百余米至數千米，沿斷裂帶斷層角礫巖連續分布，可能是本泉點的熱源。

此外，熱源還可能來自斷裂構造活動所產生的摩擦熱，或深部花崗巖侵入體內放射性物質蛻變產生的熱能。

4.2 控熱條件

研究區處于北東向官坪大斷裂上，其規模較大，延伸較長，切割了深部增溫層，成為良好的控熱構造；與其次一級斷裂（F4、F5、F6）共同切割灰巖地層，巖石破碎，裂隙張開性好，可能形成導熱構造。因此，研究區具備了控熱導熱構造條件。

4.3 地熱水補給條件

區內大氣降水充足、雨量豐沛，次級斷裂構造及碳酸鹽巖巖溶發育，是地下水向下運移的良好通道，成為地熱水的補給來源。因此，該區地熱水具有良好的補給條件。

4.4 地熱水運移條件

斷裂—深循環地下熱水的形成不僅要有地下熱源的加熱條件存在，還需要有一個能使地下水能夠進行深循環的通道。區內有規模較大的官坪大斷裂，具備了地表水向深部運移的構造條件。常溫水沿著斷裂構造及巖溶通道下滲，繼續沿構造裂隙發育帶深循環運移，受深部地熱加溫，形成溫熱水。其在靜水壓力作用下，沿構造裂隙通道上涌，并賦存于其中，在區內中部地形低洼處以泉的形式排泄，形成溫泉。

4.5 地熱水賦存條件

地下熱水主要分布于官坪大斷裂及其次級斷裂構造活動形成的構造裂隙中，形成了構造裂隙熱儲。區內隱伏的碳酸鹽巖巖溶（溶隙、溶洞）較發育，地下深部熱水沿構造裂隙通道上升后進入巖溶裂隙及溶洞中，形成巖溶熱儲。

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，在循環達到一定深度后，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水的構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熱田地溫場特征和成因 [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].東華理工大學學報. 2015,38(2)：222—224.

[3]徐世光,郭遠生.地熱學基礎 [M].北京：科學出版社,2009.

[4]蔣輝,郭訓武.專門水文地質學 [M].北京：地質出版社,2007.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-37-2