武義溫泉成因特征及利用前景

朱厚忠

（浙江省武義縣國(guó)土資源局，浙江武義321200）

武義溫泉成因特征及利用前景

朱厚忠*

（浙江省武義縣國(guó)土資源局，浙江武義321200）

著重論述了武義溫泉成因特征、地?zé)崴h(huán)模式，并結(jié)合武義縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，描述了進(jìn)一步開發(fā)利用地?zé)豳Y源的美好前景。

武義溫泉；成因優(yōu)勢(shì)；再生循環(huán)；美好前景

1　概述

武義溫泉“華東一流，浙江第一”，有著國(guó)土資源部命名的“中國(guó)溫泉之城”榮譽(yù)。武義縣委、縣府把“打造中國(guó)溫泉名城，構(gòu)建東方養(yǎng)生勝地”編入“十三·五”規(guī)劃總體目標(biāo)。作為本地地質(zhì)同行有義務(wù)進(jìn)一步認(rèn)知掌握溫泉的成因規(guī)律，使更多的人了解溫泉利用的現(xiàn)狀和前景，使更多的有識(shí)之士、投資家來(lái)充分利用這一美好資源，服務(wù)于全縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)總體目標(biāo)。

2　溫泉成因及地?zé)岬刭|(zhì)模式

2.1武義地?zé)崽锏臒醿?chǔ)

2.1.1影響武義地?zé)崽锏膮^(qū)域構(gòu)造及主要熱儲(chǔ)構(gòu)造帶

東西向區(qū)域衢州—天臺(tái)大斷裂帶通過地?zé)崽锉本壣宪馈俗謮σ粠В纬捎谘嗌皆缙冢瑢倩顒?dòng)性斷裂帶。

北東向區(qū)域慶元—浦江深斷裂帶，通過地?zé)崽锉蔽髋杈墸瑢倩顒?dòng)性斷裂。

北西向區(qū)域淳安—溫州大斷裂帶通過地?zé)崽锓洞濉⑽淞x縣城、泉溪一帶，晚近期有一定活動(dòng)。

南北向區(qū)域箬陽(yáng)—柳城—鶴溪斷裂帶通過地?zé)崽镂鱾?cè)四百田、章五里一帶，為晚近期松散破碎帶。

上述區(qū)域構(gòu)造為武義地?zé)崽锔窦軜?gòu)造，內(nèi)有多條與之平行的次級(jí)構(gòu)造，這些大小不一的次極構(gòu)造充填了200多個(gè)螢石礦床（點(diǎn)），由于新構(gòu)造期的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)形成了繼承性擊穿螢石礦床破碎帶，共同完成了縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格狀熱儲(chǔ)構(gòu)造帶。區(qū)內(nèi)主要熱儲(chǔ)破碎帶有北東向楊家—塔山構(gòu)造帶，控制了楊家、長(zhǎng)蛇形、塔山的溫泉，還有北東向冷水坑—溪里構(gòu)造帶控制了章山、冷水坑、余山頭、溪里、徐村溫泉，及與其平行的周嶺、魚形角溫泉。

2.1.2淺部熱儲(chǔ)

目前武義地?zé)崽飳贁嗔褜?duì)流型淺部帶狀熱儲(chǔ)中—低溫地?zé)豳Y源。熱儲(chǔ)主要存在空間是連接深部侵入巖體內(nèi)外帶或巖體內(nèi)的斷裂構(gòu)造破碎帶部位。鑒于目前勘查深度在300～450m之間，所能涉及的是深部高溫流體沿構(gòu)造裂隙帶上升運(yùn)移（伴隨逐漸降溫），于構(gòu)造膨大張開或交切復(fù)合等有利部位集聚的淺部熱儲(chǔ)，故水溫較低，一般僅35℃～50℃。

2.1.3深部熱儲(chǔ)

上部與淺部熱儲(chǔ)帶過度，底部就是加熱帶頂部，具強(qiáng)大持續(xù)的傳導(dǎo)流補(bǔ)給，其多孔破碎熱流體徑流是重要特征。深部熱儲(chǔ)屬中—高溫地?zé)豳Y源，例溪里北東向熱儲(chǔ)破碎帶長(zhǎng)度25.5km，寬5～60m，下切深度3000m，是具有較大規(guī)模的熱儲(chǔ)構(gòu)造。據(jù)浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)老科技工作者協(xié)會(huì)朱安慶等采用SiO2、Na-K，經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)估算武義地?zé)崽锵锏?個(gè)溫泉區(qū)中深部熱儲(chǔ)的溫度和深度，表1為溪里魚形角塔山地?zé)釁^(qū)SiO2溫標(biāo)法估算結(jié)果。

由表1可見，Na-K溫標(biāo)較SiO2溫標(biāo)計(jì)算值偏大，由于地?zé)釁^(qū)水化學(xué)分析數(shù)據(jù)太少，僅作為今后論證時(shí)參考。

熱儲(chǔ)深度為986～1169m，熱儲(chǔ)溫度為95.89℃～110.50℃；Na-K溫標(biāo)，熱儲(chǔ)深度1097～1388m，熱儲(chǔ)溫度達(dá)104.71℃～128.0℃，皆達(dá)到國(guó)家《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》GB/T11615—2010中地?zé)豳Y源溫度分級(jí)的中溫地?zé)豳Y源標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

2.2武義地?zé)崽锏臒嵩?/p>

武義地?zé)崽餆嵩词且陨畈繀^(qū)域性燕山早期花崗巖基及燕山晚期巖漿穹隆熱源形成的強(qiáng)大地?zé)釄?chǎng)為背景，又疊加燕山末期小規(guī)模晚期侵入巖體組成的熱源。

表1　熱儲(chǔ)溫度及深度計(jì)算表

表2　地?zé)豳Y源溫度分級(jí)

深部熱源具很高溫度，根據(jù)鉆井或坑道中在溪里和魚形角兩地不同深度的地?zé)崽荻确謩e是11.58°/100m和10.28°/100m，高熱梯度反映了深部存在高熱儲(chǔ)。深部熱流以通過導(dǎo)熱性能較好的中酸性火山巖向地表傳遞；深循環(huán)對(duì)流地?zé)崃黧w從深部輸送出更高溫度，二者共同組成了淺部熱儲(chǔ)熱源。

2.3武義地?zé)崽锷w層

武義盆地以晚侏羅世破火山口坍陷為基礎(chǔ)，以早白堊世陸相湖盆沉積地層為主體，封閉了破火山口及其下面的巖漿房。下白堊盆地地層及上侏羅統(tǒng)火山巖地層共同組成了武義地?zé)崽锏纳w層，厚度由數(shù)百米至3～4km。據(jù)武漢地質(zhì)學(xué)院水文地質(zhì)系畢業(yè)實(shí)習(xí)隊(duì)在魚形角、大塘口、馬昂、荷葉塘等螢石礦井中采集的少數(shù)巖石熱導(dǎo)率樣品及地溫測(cè)量資料，計(jì)算地?zé)崽荻燃按蟮責(zé)崃饕姳?，可知砂礫巖及粉砂巖熱導(dǎo)率及大地?zé)崃鹘缘停蝗劢Y(jié)凝灰?guī)r熱導(dǎo)率高，大地?zé)崃鞑⒉桓撸缓畼?gòu)造破碎帶（構(gòu)造角礫巖）大地?zé)崃骷皩?dǎo)熱率皆高。借助此表可初步表明盆地沉積地層是較好的阻熱保護(hù)蓋層。

表3　巖石熱導(dǎo)率及大地?zé)崃鳒y(cè)量表

2.4地?zé)崴a(bǔ)給、徑流、排泄及深循環(huán)對(duì)流的水動(dòng)力

武義地區(qū)北東向、北西向、東西向、南北向格架斷裂及各組互為平行排列的次級(jí)斷裂相互交切，縱橫分布，地表盆地匯集的大量降水在淺部形成“網(wǎng)格”狀下滲，隨深度增加小裂隙歸并于深大斷裂構(gòu)造下滲到地?zé)釡囟人璧纳疃冗M(jìn)行深循環(huán)。張性和張扭性構(gòu)造形成時(shí)間較晚，新構(gòu)造斷裂破碎帶裂隙發(fā)育便于潛水下滲；壓性和壓扭性構(gòu)造形成時(shí)間較早，被螢石礦、石英脈等充填堵塞，但有新構(gòu)造的繼承活動(dòng)，出現(xiàn)了新的破碎帶也是良好的下滲通道。

武義盆地地層中富含Ca2+、Mg2+，在一定深度（溫度30℃～40℃條件），Ca2+、Mg2+析出沉淀堵塞通道；火山巖地層鈣、鎂含量低，下滲潛水中Ca2+、Mg2+析出沉淀量少保持了通道的暢通性。

武義盆地兩側(cè)火山巖一般比盆地高300～500m，高地勢(shì)區(qū)的靜水壓力成為下滲深循環(huán)的水動(dòng)力，并使熱流體在深部向盆地區(qū)徑流，遇到構(gòu)造破碎帶通道則上涌至近地表淺部，沿小裂隙擴(kuò)散排泄。武義地區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地勢(shì)較低，沒有切割深的峽谷，靜水壓力小，熱水一般在地表以下呈較深隱伏狀。

2.5地?zé)崴纬筛拍钅Ｊ綀D

根據(jù)浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)老科技工作者協(xié)會(huì)1995年對(duì)地?zé)崽锏乃健⑿齑鍍蓽厝M(jìn)行氧氫同位素測(cè)試結(jié)果見表4。

表4　氫氧同位素測(cè)試結(jié)果表

圖1與現(xiàn)今大氣降水相當(dāng)，因此確定溫泉水補(bǔ)給源為大氣降水。補(bǔ)給區(qū)為武義盆地兩側(cè)上侏羅統(tǒng)火山巖高地勢(shì)區(qū)，補(bǔ)給距離約6～8km，相對(duì)高差形成的靜水壓力是地表水深循環(huán)徑流和上升擴(kuò)散的水動(dòng)力條件，熱流體循環(huán)深度約在1000m以上，熱礦水成因?yàn)榇髿饨邓財(cái)嗔褞钛h(huán)對(duì)流，形成過程如圖2所示。

圖2　地?zé)崴纬蛇^程

參考浙江省第三地質(zhì)大隊(duì)葉志正等高級(jí)工程師提供的武義地?zé)崽锏叵聼崴梢蚰Ｊ饺鐖D3所示。

3　武義溫泉利用前景

3.1眾多尚未開發(fā)的溫泉是武義溫泉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的豐富源泉

武義地?zé)崽镆呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了13處溫泉，分別是：荷葉塘、楊家、長(zhǎng)蛇形、塔山、章山、冷水坑、余山頭、溪里、魚形角、徐村、鄭山頭、潘村、周嶺等溫泉，隨著勘查不斷深入將有更多的溫泉發(fā)現(xiàn)。目前已在利用的僅溪里與塔山2個(gè)溫泉，另有11處之多尚未開發(fā)利用，例如：魚形角溫泉為20世紀(jì)90年代初東風(fēng)螢石公司開采螢石礦時(shí)發(fā)現(xiàn)，溫泉出水點(diǎn)埋深230～265m，涌水量1248m3/d，水溫36℃～39℃，地?zé)崽荻?.7℃/100m，水質(zhì)為HCO3、SO4-Na（Ca）型氟、偏硅酸達(dá)命名標(biāo)準(zhǔn)。又如：鄭山頭溫泉，2007年溫泉普查時(shí)發(fā)現(xiàn)，出水點(diǎn)埋深190m，涌水量3000m3/d（冷熱混合水），井口水溫33.5℃，地?zé)崽荻?0.88℃/100m，水質(zhì)為HCO3、SO4-Na（Ca）型氟達(dá)命名標(biāo)準(zhǔn)、偏硅酸接近命名標(biāo)準(zhǔn)。還有余山頭溫泉，2007年溫泉普查時(shí)發(fā)現(xiàn)出水點(diǎn)埋深350m，涌水量2000m3/d（冷熱混合水），坑口水溫30.0℃，地?zé)崽荻却笥?℃/100m，水質(zhì)為HCO3、SO4-Na型氟、偏硅酸達(dá)命名標(biāo)準(zhǔn)。雖然這些溫泉在開發(fā)利用中還存在一些難度，但隨著研發(fā)技術(shù)的成熟創(chuàng)新及社會(huì)發(fā)展的需求，溫泉價(jià)值、用途會(huì)得到更多的體現(xiàn)。

3.2深部中—高溫?zé)醿?chǔ)的研發(fā)探索

目前武義發(fā)現(xiàn)的溫泉屬淺部次級(jí)熱儲(chǔ)低溫地?zé)豳Y源，深部熱儲(chǔ)尚未觸及到，淺部次級(jí)熱儲(chǔ)在發(fā)掘中易被破壞“自封閉”構(gòu)造而混入冷水降低溫度，大大降低了利用價(jià)值，因此未來(lái)探索的方向是深部中—高溫?zé)醿?chǔ)。從深部燕山早期破火山口噴發(fā)后空虛的巖漿房上侵的巖漿穹隆余熱推斷可能存在溫度200℃左右的大面積干熱巖體，如能研發(fā)向干熱巖體灌入冷水，加熱升溫后再抽回地面利用，那將會(huì)獲取可觀的高溫能源，對(duì)減少傳統(tǒng)能源CO2、H2S氣體、渣的排放，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)將是巨大的貢獻(xiàn)。

3.3武義縣主要尚未開發(fā)利用溫泉的區(qū)位優(yōu)勢(shì)條件

（1）魚形角溫泉，位于浙江省第一批特色小鎮(zhèn)溪里溫泉開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)，享受小鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)區(qū)多種優(yōu)惠政策，地勢(shì)低平，水量補(bǔ)給豐富，穩(wěn)定混合水也有26℃，可發(fā)展養(yǎng)殖溫水農(nóng)業(yè)，還可建大型跳水、游泳館等大型體育設(shè)施與周邊已建成的全國(guó)性汽車、摩托車賽場(chǎng)配套。

（2）楊家溫泉，位于330國(guó)道、44省道交叉處，距縣高鐵站3km，交通十分方便，又是4縣、市邊貿(mào)聚集地，還有茭道鎮(zhèn)政府所在地，工業(yè)開發(fā)區(qū)人口較多。

（3）鄭山頭、潘村溫泉，屬縣南部生態(tài)區(qū)，周邊有牛頭山國(guó)家森林公園、延福寺、臺(tái)山寺、小黃山及十里荷花長(zhǎng)廊等風(fēng)景旅游景點(diǎn)，如在南部生態(tài)區(qū)開發(fā)溫泉療養(yǎng)地是理想?yún)^(qū)位。

（4）余山頭、周嶺溫泉，位于“中國(guó)溫泉之城”縣城邊，縣城常住人口十多萬(wàn)，縣域中心優(yōu)勢(shì)顯著，行政、文化、教育、產(chǎn)業(yè)等優(yōu)勢(shì)聚集，為溫泉事業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4　結(jié)論

武義溫泉的成因特征反映了武義地?zé)崽餆醿?chǔ)、熱源、蓋層及補(bǔ)給、徑流、排泄等得天獨(dú)厚的自然條件，通過這些優(yōu)越條件的互為作用形成了可再生的熱水資源，并以循環(huán)不息的模式造福武義，為武義社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展描繪了美好前景。

P314.1

A

1004-5716（2016）10-0103-04

2016-05-09

2016-05-18

朱厚忠（1959-），男（漢族），浙江武義人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)災(zāi)害防治工作。