云南省騰沖縣地熱溫泉的特性與開發利用

馮春紅

(云南省水文水資源局保山分局,云南 保山 678000)

1 研究區基本概況

1.1 地理位置

騰沖縣地處云南省西部邊陲,位于東經98°46′～99°05′,北緯 24°38′～25°52′之間,東以高黎貢山山脊與隆陽區交界,南以龍川江與龍陵縣相望,西南與梁河、盈江兩縣毗鄰,正西和西北與緬甸接壤,東西最大橫跨距69 km,南北最大縱距137 km,國境線長148.075 1 km,國土面積5 686.8 km2。騰沖縣是古“西南絲綢之路”通向東南亞和南亞的樞紐,是著名的僑鄉和省級歷史文化名城。

1.2 地形地貌

騰沖縣地處高黎貢山橫斷山脈南端偏西部位,是伊洛瓦底江最東的支流源頭所在地。境內地形地貌復雜,北高南低,東高西低,呈馬蹄形山壩相間盆地,龍川江、大盈江、檳榔江3大主要河流均發源于騰沖縣,高山、平川、河谷參差錯落,境內最高點為高黎貢山大腦子山峰,海拔為3 780.2 m,最低點為南部新華鄉的速慶江邊,海拔930 m,高差2 850.2 m。火山地貌為騰沖縣的一大特點,有明顯的火山錐20多個,主要分布在騰沖縣中部,突出的有打鷹山、馬鞍山、老龜坡、來鳳山等,其中打鷹山相對高度達645 m。

1.3 氣候

騰沖縣位于西南季風氣候區,由于受印度洋暖濕氣流的影響,加上地形地貌復雜,氣溫、降水、日照的地區分布和垂直分布差異明顯,形成典型的立體氣候,具有明顯的低緯度山地季風氣候特點,一年四季不明顯,大致可分為干濕兩季,其中5—10月為雨季,其余月份為干季。騰沖縣多年平均降水量1 520 mm,多年平均蒸發量1 601 mm,相對濕度79%,多年平均氣溫14.8℃,最冷的1月平均氣溫為7.5℃,最熱的8月平均氣溫為19.8℃,年最高氣溫30.5℃,年最低氣溫-4.2℃,無霜期234 d,平均風速1.6 m/s,多西南風。

表1 騰沖縣地熱地質分布特性

1.4 流域水系

騰沖縣境內的河流均屬伊洛瓦底江流域,分屬大盈江和瑞麗江2大水系,河流流向多為自北向南。大盈江發源于猴橋鎮五臺山和狼牙山一帶,源地高程3 595 m,源頭段稱大岔河,中段稱檳榔江,下游稱大盈江。大盈江在騰沖境內的面積為2 118.9 km2,河長54.6 km。瑞麗江發源于明光鄉中河頭山,源地高程3 263 m,上游稱明光河,在固東附近段稱磨龍河,與西沙河匯合后稱龍江(大江),在曲石鄉兩江口與龍江(小江)匯合后稱為龍川江,下游稱瑞麗江。龍川江在騰沖境內的面積為3 567.9 km2,河長190.2 km。

1.5 地質構造

騰沖縣位于青、藏、滇、緬、印尼巨型“歹”字型構造體系的西支中段弧形構造帶,以高黎貢山—三臺山弧形構造帶、騰沖—梁河弧形構造帶和檳榔江弧形構造帶為骨架,發育有瀘水—瑞麗大斷裂、大盈江斷裂、固永—梁河東部斷裂帶和高黎貢山構造帶、古永—盈江舊城構造帶。“歹”字型構造體系在上古生代開始發育,在侏羅、白堊紀強烈的燕山運動時期定型,繼已形成的瀘水—瑞麗大斷裂以西,再次發育了龍川江斷裂帶,并伴有大量的花崗巖類侵入及熱力、動力變質作用。

2 地熱顯示

騰沖縣的地熱顯示類型復雜,水熱活動強烈,具有獨特的地質現象和強大的地熱資源潛力,故有“地熱之鄉”之稱[1]。騰沖縣的地熱顯示主要以溫泉占大多數,部分出露以高溫沸泉、熱泉和噴泉形式存在。另外還有地熱蒸汽、噴汽孔和冒汽地面、毒汽孔、低溫碳酸泉出露。溫泉出水區內泉華種類齊全,普遍發育。

從騰沖縣地質構造來看,騰沖縣區域內的水熱活動顯示與巖漿侵入、火山活動、變質巖帶的分布以及近期活動斷裂系統關系密切,其空間展布明顯與區域構造帶相吻合,主要包括7個地熱異常區、8個地熱田,見表1[2]。

3 溫泉分布

現已查明騰沖縣境內自然出露地熱溫泉(群)64處,平均88.9 km2范圍內分布有1個溫泉(群),全縣約73%的鄉鎮分布有溫泉[2]。從騰沖縣的地形來看,大體可分為東、中、西3個南北走向的泉群帶,這種帶狀分布是由區域構造方向和地貌條件所決定的。東帶泉群沿龍川江兩岸分布,出露于龍川江及其支流河谷中,分布有地熱溫泉18處。中帶泉群出露于龍川江上游和大盈江及其支流河谷,分布有地熱溫泉19處。西帶泉群多集中于檳榔江上游古永河谷和大盈江上游緬箐河河谷,分布有地熱溫泉27處。

4 熱源分析

騰沖縣地處“歹”字型構造體系和三江經向構造體系的復合部位,應力集中,為構造強化區。晚近和近代的地殼運動劇烈,在大盈江斷裂帶表現更甚。活動性主干斷裂溝通深部熱源,熱流體沿導熱斷裂系統上升。同時,第四紀以來火山活動頻繁,從深部攜帶出巨大流體,成為地熱的內在條件。

騰沖縣地熱的熱源基本上有3種類型,分別是巖漿余熱型、放射性元素衰變型和斷裂深循環型,并以巖漿余熱型為主。巖漿余熱型熱源主要分布在高黎貢山以西地區,晚近期巖漿活動和火山噴發強烈,推測地殼較淺處存在巖漿上涌現象。熱水化學組分中某些象征性離子,如高濃度的Cl、CO2、F、Na、SiO2等,也證實熱源與巖漿熱擴散有關[3]。該類型溫泉主要分布于騰沖—梁河地熱帶,從低溫碳酸泉到高溫泉,特別是中高溫—高溫泉多屬此種類型。放射性元素衰變型熱源主要在龍川江隱伏斷裂南端上云—芒棒一帶,水中鈾、鐳、氡離子富集。由于放射性元素衰變產生強大的熱量,致使地下水溫升高,個別溫泉成為弱—中等放射性水。斷裂深循環型熱源主要分布于怒江南北向構造水熱活動帶,古生界與中生界碳酸鹽巖層廣布,厚度巨大,巖漿侵入和火山活動遠不及西部強烈,地下水主要通過斷裂系統進行深部循環加熱而得,以低—中溫為主,但水量較大,礦化度低,與一般淡水化學類型差異小,多屬碳酸鹽型水。

5 地熱溫泉水資源特性

5.1 水量

騰沖縣境內現已查明的64處地熱溫泉(群)，全部為自然出露,總出水量為209.3 L/s,即1.81萬m3/d,660.7萬m3/a。

地熱溫泉(群)出水量超過15 L/s的溫泉有2處,占溫泉總數的3.1%。最大的是界頭鎮大塘村中寨里澡塘溫泉,共實測出水點4個,總出水量為16.7 L/s,折合日出水量為1 610 m3,年出水量達59.76萬m3。出水量10～14.9 L/s的溫泉有4處,占溫泉總數的6.3%,其出水量共33.1 L/s,占溫泉總出水量的15.8%。出水量為5～9.9 L/s的溫泉共有7處,占溫泉總數的10.9%,其出水量共51.9 L/s,占溫泉總出水量的24.8%。出水量1～4.9 L/s的溫泉共有28處,占溫泉總數的43.8%,其出水量共65.5 L/s,占溫泉總出水量的31.3%。出水量0.5～0.9 L/s以下的有14處,占溫泉總數的21.9%,其出水量共9.7 L/s,占溫泉總出水量的4.6%。出水量0.5 L/s以下的有7處,占溫泉總數的14.1%,其出水量共1.9 L/s,占溫泉總出水量的0.9%。

5.2 水溫

騰沖縣境內地熱溫泉水溫大于90℃的溫泉共有4處。水溫最高的是灘滇鎮臘幸竹園溫泉和清水鄉朗蒲村熱海溫泉群的蛤蟆嘴出水點,實測水溫達98℃;其次是荷花鄉朗蒲村熱水塘溫泉山莊,實測水溫達95℃;新華鄉太和村硝塘村民小組太和澡堂,實測水溫92℃。水溫低于34℃的溫泉共有5處。水溫最低是的猴橋鎮膽扎社區小街生菌田澡塘,實測水溫28℃。根據GB/T 11615—2010《地熱資源地質勘查規范》[4],水溫大于等于25℃的泉水可統稱為溫泉,大于等于34℃的溫泉為理療熱礦水。

5.3 水化學類型

地下熱水在長期地質發展過程中,受地質結構、巖性、地下水運動、熱源體和熱力等條件影響,進行強烈的溶濾、濃縮及陽離子交替吸附作用,形成了獨特的化學成分。騰沖縣區內地熱溫泉分布廣泛,水化學類型復雜,主要有:HCO3-Na、HCO3-CaMg、HCO3-Ca、HCO3·CO3-Na、HCO3-Ca·Na·Mg、HCO3·SO4-Na、HCO3·SO4-Na·Ca、CO3·SO4-Na等類型。區內以HCO3-Na型水最多,主要分布于怒江以西的花崗巖、變質巖的中高溫—高溫熱水帶,礦化度為0.1～0.7g/L。HCO3-CaMg型、HCO3-Ca型水主要分布于怒江低—中溫熱水帶之碳酸鹽類分布區,HCO3·CO3-Na型、HCO3·Ca·Na·Mg型水集中分布于騰沖-梁河弧形構造熱水帶的高溫中心,礦化度為1.0～2.5g/L,出露于燕山期花崗巖和上第三系花崗質砂礫巖中。HCO3·SO4-Na型、HCO3·SO4-Na·Ca型、CO3·SO4-Na型水多見于高黎貢山區和西部變質巖帶,其礦化度小于0.5 g/L。

根據云南省水環境監測中心保山分中心2011年12月對騰沖縣境內10處溫泉水樣的水質檢測結果顯示,所檢測的溫泉均有醫療價值,其中,8個水樣中氟的質量濃度超過2 mg/L,達到命名礦水的標準。界頭鎮硝塘河邊澡塘、界頭鎮大塘溫泉的溫泉水樣符合GB 5749—2006《生活飲用水衛生標準》[5],其他溫泉水樣中主要是氟化物、NH3-N、TDS等指標超標,見表2。

6 地熱資源的開發利用現狀及特點

騰沖縣對地熱資源的利用歷史已久,具體起始時間無文字記載[1]。現狀利用形式主要為洗浴、醫療、養殖、種植。隨著社會經濟的發展,騰沖縣旅游業迎來了前所未有的發展時期,各地依托當地溫泉資源興建了溫泉洗浴澡堂、旅店、賓館和高端的SPA養生會所等。從全縣地熱資源開發利用情況來看,主要表現為以下特點。

表2 騰沖縣地熱溫泉水質檢測結果

a. 騰沖縣地熱溫泉資源極為豐富,但總體開發利用水平低。騰沖縣地熱資源豐富的地區對地熱資源的利用主要以洗浴開發和農業灌溉為主,未能建立地熱產業,使寶貴的地熱資源停留在低層次、低效益的開發水平上。

b. 地熱資源開發規模較小。隨著騰沖縣旅游業的快速發展,近幾年通過招商引資,對部分溫泉資源進行了開發建設,開發利用規模較大的溫泉主要有3處,即熱海溫泉、瑪御谷溫泉和荷花溫泉。其他溫泉的開發利用,多數是以個人開設的澡堂、旅館等粗放經營形式存在,還有少部分為當地村民集體共建的非營利性公共澡堂。

c. 地熱資源的開發利用程度與地理位置相關。交通便利、人口密集地區,地熱資源開發利用程度較高。而猴橋鎮膽扎、輪馬村的部分地熱溫泉,因地理位置偏僻,交通不便,溫泉水資源僅用于當地農業灌溉。

d. 缺乏科學合理的地熱溫泉開發利用規劃,重開發利用,輕節約保護,保護地熱溫泉資源意識不強。

7 建 議

a. 加強對地熱水資源的管理,編制科學合理的地熱水資源保護規劃及開發利用方案,提出地熱資源可持續開發利用和保護的區劃意見,保持資源的長期連續穩定開發,防止盲目隨意開發造成資源浪費和環境地質問題的發生。

b. 在開發地熱資源過程中,要強化開發利用與節約保護并重的意識,積極推廣應用高新技術與設施,提高地熱資源開發的科技含量,推廣節約型、效益型的地熱資源開發利用模式,以提高地熱利用率,減少資源浪費。

c. 溫泉旅游應該從單一的功能開發、粗放經營、低層次服務,向多元化、人性化、高水準個性服務的方向發展,同時要注重溫泉的地域文化主題和主導特色產品的提煉和打造,更加注重溫泉資源的整合與配套開發。

d. 在溫泉產品開發中,要加強對溫泉水質的監測,積極宣傳溫泉理化性質有益健康的特點和功效。

e. 加強對地熱溫泉的日常監測,深入開展地熱溫泉的分析研究。

[1] 騰沖縣水利電力局.騰沖縣水利志[M].騰沖:騰沖縣水利電力局,1987:38-40.

[2] 云南省水文水資源局保山分局.騰沖縣地熱泉水資源調查報告書[R].保山:云南省水文水資源局保山分局,2012.

[3] SL/T 238—1999 水資源評價導則[S].

[4] GB 11615—2010 地熱資源地質勘查規范[S].

[5] GB 5749—2006 生活飲用水衛生標準[S].