貴州省銅仁地區溫泉分布及成因淺析

李生紅，李 曉，付 梅

(成都理工大學環境與土木工程學院，四川 成都 610059)

貴州省銅仁地區溫泉分布及成因淺析

李生紅，李 曉，付 梅

(成都理工大學環境與土木工程學院，四川 成都 610059)

銅仁地區地表出露溫泉較多，地熱資源極其豐富。本文對銅仁地區溫泉分布及成因進行統計分析后知，其分布受地層、地質構造及地貌等因素的影響，具有地熱水形成的儲層、蓋層、導水通道及熱源的良好條件。

溫泉;分布;成因;銅仁地區

銅仁地區位于貴州省東北部，是貴州省除遵義地區以外溫泉分布最廣的一個地區，地熱資源十分豐富。近幾年，對銅仁地區地熱資源的開發利用也已具有一定規模。本文根據前人資料，對銅仁地區溫泉分布及成因進行統計分析，為更進一步合理開發利用地下熱水資源提供地質依據，并希望對帶動該區溫泉旅游業的發展有所幫助。

1 地貌特征

銅仁地區地處云貴高原向湘西丘陵和四川盆地過渡的斜坡地帶，地勢整體東南高、西北低，武陵山脈呈北東向南西縱貫銅仁地區中部，著名的梵凈山位于境內中部，主峰鳳凰山峰頂海拔高程2 572 m，為黔東最高峰。山體外側多為海拔800 m以下的低山和丘陵，山地占地面積為67.8%，丘陵占地面積為28.3%，壩子占地面積3%，其他占地面積為9%。武陵山脈將全區分為東西兩部分，東部地區地貌為沅江水系低山丘陵地貌、河流切割地貌，河流沿岸多開闊河谷和壩子地貌;西部地區烏江流域巖溶侵蝕地貌、中高山高原峽谷地貌，河谷多深切峽谷，沿河兩岸懸崖陡壁多，最大切割深度300 m左右。在遠離河谷的山原面上，巖溶丘陵分布廣泛，地面起伏相對高差 200 ～ 300 m［1］。

2 區域地質特征

研究區出露的地層從老到新為震旦系(Z)、寒武系(∈)、奧陶系(O)、志留系(S)、二疊系(P)、三疊系中統(T)、第四系(Q)，缺失泥盆系(D)、石炭系(C)、侏羅系(J)、白堊系(K)、第三系(R)地層。

研究區構造以北北東向、北東向構造為主，斷裂有區域性思南－白馬洞走滑斷裂束、木黃－馬場走滑斷裂束、松桃－碧痕營斷裂束、石阡樞紐斷層、紅石壓扭性斷裂等;褶皺有袍木寨背斜、馬家灣背斜、夾石背斜、甘溪背斜、塘頭向斜、鸚鵡溪背斜等。

3 溫泉分布特征

3.1 溫泉出露概況

據統計，銅仁地區天然出露的溫泉主要有23處(表1)，以銅仁地區西部的石阡縣分布最為集中，常以泉群出現，少數分布于沿河、印江等地。石阡縣溫泉分布有12個，印江縣、沿河縣各4個，思南縣2個、江口縣1個，其分布見圖1。

圖1 銅仁地區主要溫泉分布圖

參照我國《地熱資源地質勘查規范》(GB11615－89)，將溫泉分為低溫溫泉(25℃≤T＜40℃)、中溫溫泉(40℃≤T＜60℃)、中高溫溫泉(60℃≤T＜80℃)、高溫溫泉(80℃≤T＜100℃)、沸泉(T≥100℃)，據此可知銅仁地區溫泉以低溫溫泉為主，僅印江縣天堂哨區溫塘溫泉最高水溫達51℃，屬中溫溫泉。

溫泉泉水流量最小為 0.85 L/s，最大的達 43.75 L/s，整體流量較小。溫泉出露高程最低為沿河縣洪渡淇灘，高程約為225 m，最高印江縣兩河鄉天生橋，高程約為670 m，多位于400～500 m的高程上。

表1 銅仁地區溫泉統計表

3.2 溫泉分布規律

銅仁地區溫泉受地質條件的嚴格控制，主要表現在溫泉出露和分布受地層層位、地層巖性、地質構造以及地貌條件的控制。

3.2.1 溫泉出露的地層特征

由表1知，銅仁地區溫泉出露處地層以奧陶系桐梓組、紅花園組(O1t－h)為主，共17處，約占全區78%，尤其是石阡縣溫泉，共統計12處，有10處即出露于該地層;2處為奧陶系大灣組(O1d)，均分布于石阡縣;1處奧陶系石子鋪租(O2sh)，位于沿河縣石灰鄉謝家渡;2處寒武系婁山關組(∈2ls)、后壩組(∈3h)。

巖石性質對銅仁地區溫泉分布及出露也有影響，銅仁地區溫泉均出露于碳酸鹽巖類地層中，因碳酸鹽巖類巖石裂隙發育，導熱率較高，為良好的導熱、儲熱含水巖層，砂頁巖、泥頁巖導熱率較低，裂隙欠發育，含水極弱，構成該區隔熱阻水層［2］。

3.2.2 溫泉出露的構造特征

銅仁地區地熱水屬于貴州循環型地下熱水中受背斜和斷裂聯合控制的復合型熱儲，區內北北東、北東向的走滑斷裂束極為密集，這些走滑斷層均是活動性斷層，為地熱上升的主要通道。

根據地質構造對銅仁地區溫泉的形成、分布的控制作用，可將該區溫泉進一步分為斷裂型、褶皺型、褶皺斷裂型三種類型［3］。

1)斷裂型:即溫泉出露在斷裂帶上，溫泉沿斷裂呈串珠狀分布，銅仁地區該類型溫泉共2處，分別位于石阡縣本莊區永和鄉和石阡縣花橋區鄉橋花維坪，所處斷裂分別為木黃－馬場走滑斷裂束和北東向的松桃－碧痕營走滑斷裂束。

2)褶皺型:即溫泉出露在背斜核部或傾末端，銅仁地區該類溫泉共3處，位于沿河縣蚊巖和沿河縣石灰鄉謝家渡，所處褶皺分別為甘溪背斜南東翼和北北東向夾石背斜軸部，位于思南縣鸚鵡溪安家寨的溫泉所處褶皺為北北東向鸚鵡溪背斜。該類型溫泉多單個出露，且溫度較低。

3)褶皺斷裂型:即受背斜構造與斷裂構造的綜合控制，該溫泉類型全區分布最廣，共19處，其中石阡縣10處，印江縣4處均為褶皺斷裂型，沿河縣2處，思南縣1處，江口1處。如石阡縣褶皺斷裂型溫泉所處構造部位為北東向的松桃－碧痕營走滑斷裂束與袍木寨背斜及石阡樞紐斷層的復合部位、毛家灣背斜與松桃－碧痕營走滑斷裂束的斜切復合部位、塘頭向斜軸部與木黃－馬場走滑斷裂束控制的傾伏端，溫泉多沿石阡河、烏江支流凱望河以泉群的形式排泄，這類溫泉不僅溫度較高而且流量也較大，部分溫泉甚至沿巖溶裂隙呈股狀涌出。

3.2.3 溫泉出露的地貌特征

通過對表1中溫泉出露處地貌部位及特征分析知，銅仁地區溫泉均出露在低洼的洼地或谷地。石阡縣溫泉多集中在石阡河、烏江支流凱望河及其它大小溪流的河谷兩岸、一級階地或河漫灘上，常高出河水面約0.5～1 m，熱礦水多沿巖溶裂隙呈股狀涌出，出露處相對高差約400～600 m，如石阡縣花橋區石固鄉凱峽河的溫泉，出露于烏江支流凱望河河谷左岸，相對高程約為550 m，熱礦水沿白云質灰巖溶洞涌出，高出河水面約1 m;山間谷地暗河出口處的沿河縣墳巖處的溫泉，出露處相對高程約340 m，熱礦水沿溶洞涌出，高出河水面約10 m;出露于河床中的溫泉1處，位于石阡縣花橋區鄉橋花維坪。

4 溫泉成因分析

4.1 溫泉形成的熱源分析

銅仁地區溫泉水化學類型為 HCO3－Ca·Mg、HCO3·SO4－ Ca·Mg、SO4·Cl－ Ca·Na、SO4－ Ca、HCO3－ Ca型，熱礦水主要微量元素中發現 Sr、Ti、Ra、Th、F、Rn、U 等放射性元素，推斷深部可能存在花崗質結晶體的存在，故推斷銅仁地區溫泉熱源主要是來自放射性元素衰變釋放的巨大熱源［4］。

4.2 地熱熱儲及蓋層

銅仁地區地下熱礦水儲集單元為貴州省熱礦水第二儲集單元，熱礦水賦存于奧陶系下統桐梓組 －紅花園組(O1th)、下寒武系中上統婁山關組(∈2ls)的碳酸鹽巖地層，為主要地熱儲層;奧陶系湄潭組、大灣組，以頁巖、砂巖為主，夾中厚層細晶生物碎屑灰巖，微至細晶瘤狀灰巖，厚度較大，起相對隔熱及保溫作用，為銅仁地區直接蓋層。中、上奧陶統龜裂紋灰巖、泥灰巖、頁巖、粉砂巖及志留系中下統砂、頁巖夾少量生物碎屑灰巖、泥質灰巖，分布于背斜的兩翼，為該區間接蓋層［6］。

4.3 地熱水運移

熱礦水的循環大體上說，是來自上地幔的熱流，沿松桃－榕江深斷裂上升，經由北東組走滑斷裂束，主要有思南 －白馬洞、木黃－馬場、松桃－碧痕營斷裂束的滑脫層傳輸到表層構造，在碳酸鹽巖裸露區接受大氣降水入滲補給并進行對流循環，再沿導水斷裂或透水邊界補給北北東組袍木寨背斜和石阡斷裂聯合的蓄水構造與松桃－碧痕營走滑斷裂蓄水構造，并向區域最低侵蝕基準面排泄，構成一個完整的循環系統［5、6］。

5 結論

1)銅仁地區溫泉以低溫溫泉為主，溫泉集中分布在銅仁地區西南部石阡縣、沿河縣、印江縣，零星分布于思南縣、江口縣。

2)銅仁地區溫泉的出露和分布嚴格受北北東向、北東向構造控制，溫泉集中分布于褶皺與斷裂復合部位。根據地質構造對銅仁地區溫泉的控制作用，又可將該區溫泉分為斷裂型、褶皺型、褶皺斷裂型三類，以褶皺斷裂型為主。

3)地形地貌條件對銅仁地區溫泉的分布和出露也有相當大的控制作用，該區溫泉均出露在低洼的洼地或谷地，多數溫泉出露于烏江、烏江支流河谷的一二級階地、河漫灘上，有少數溫泉出露在河床里，還有一些沿山間谷地暗河處，熱礦水沿巖石裂隙上升涌出。

4)銅仁地區熱礦水熱儲單元為貴州省第二熱儲單元，具有地熱水形成的儲層、蓋層、導水通道及熱源的良好條件。

［1］銅仁地區地方志編撰委員會編.銅仁地區志.國土資源志［M］.貴州人民出版社.2006.

［2］石阡縣地熱開發管理辦公室.石阡縣地熱資源綜合評價［J］.地熱能 2010，(2).

［3］吳貴武，徐芬等.貴州省銅仁地區西部熱礦水成因及開發條件分析［J］.地下水.2008，(5).

［4］羅曉毅.石阡縣中壩地熱礦水找礦條件初探及建議［J］.工程技術.2010，(4).

［5］邵林，李軍.淺析貴州省地下熱水資源類型及特征［J］.地質災害與環境保護.2011.6.

［6］韓至鈞，金占省.貴州省水文地質志［M］.北京:地震出版社.1996.

P314.1

B

1004－1184(2012)05－0031－03

2012－05－28

李生紅(1987－)，女，貴州遵義人，在讀碩士研究生，主攻方向:環境地質。