云南景洪盆地地?zé)岬刭|(zhì)特征及成因分析

李保珠， 李 峰， 周沛潔

(昆明理工大學(xué)地球科學(xué)系，云南昆明 650093)

地?zé)崴蔷哂休^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?zé)崴鳛橐环N能源礦產(chǎn)，以其特有的價(jià)值廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。地?zé)崴诠I(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(nóng)業(yè)上主要用于保溫育苗、溫室栽培、水產(chǎn)養(yǎng)殖、人工孵化及調(diào)劑灌溉水溫度等;由于地?zé)岬V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)生某些顯著的理療作用，而在我國許多地區(qū)被用于醫(yī)療健身和洗浴?？梢哉f，地?zé)崴Y源是大自然賜予人類的一座寶庫，對其合理開發(fā)利用，可大量增加社會(huì)就業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(nèi)，是國家著名的旅游風(fēng)景名勝區(qū)。據(jù)云南地?zé)釁^(qū)劃資料，景洪盆地屬滇藏地?zé)釒е嵛髦校邷氐責(zé)釁^(qū)的云縣－景洪中高溫、高溫?zé)崴畞唴^(qū)，盆地內(nèi)蘊(yùn)藏著較為豐富的地?zé)豳Y源(殷瑛等，2OO6;高子英，2006)。但本區(qū)地?zé)岬难芯亢烷_發(fā)利用程度均很低，因此，開展本區(qū)地?zé)崽锏刭|(zhì)特征的分析、研究，對于提升本區(qū)地?zé)岬拈_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(jì)的增長都具有重要的意義。

1 概況

景洪市地處低緯度高原區(qū)，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(bǔ)給較充沛地區(qū)。

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)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)(表1、圖1)。

根據(jù)地下熱水點(diǎn)的出露、分布情況，在區(qū)內(nèi)可劃分出兩個(gè)地?zé)崽?圖1):

圖1 景洪盆地地?zé)崽锏刭|(zhì)圖Fig.1 Geology map of geothermal fields in the Jinghong basin1－溫泉;2－溫?zé)崦窬?3－地?zé)岙惓?4－熱水涌水孔;5－盆地邊緣界線;6－地層界線;7－河流;8－實(shí)測斷層;9－推測斷層;10－海西期花崗巖;11－印支期花崗閃長巖;12－印支期閃長巖;13－印支期輝長巖;14－第四系粘土、砂礫石層;15－上三疊統(tǒng)小定西組中段火山碎屑巖夾熔巖;16－上三疊統(tǒng)小定西組下段碎屑巖;17－上二疊統(tǒng)下段片巖及板巖;18－下二疊統(tǒng)茅口組碎屑巖1－thermal spring;2－warm and hot well;3－geothermal abnormal belt;4－geothermal water hole;5－basin boundary;6－stratum boundary;7－river;8－measured fault;9－inferred fault;10－h(huán)ercynian granite;11－Indosinian granodiorite;12－Indosinian diorite;13－Indosinian gabbro;14－Quaternary clay and gravel layer;15－pyroclastic rock with lava of middle member of upper Triassic Xiaodingxi group;16－clasolite of lower member of upper Triassic Xiaodingxi group;17－shist and slate of lower member of upper Permian;18－clasolite of lower Permian Maokou group

嘎灑－曼達(dá)－曼邁地?zé)崽?東以F1斷裂為界，西達(dá)天河農(nóng)場，北起流沙河河谷，南至南凹河河谷，東西長5～9km，南北長10km，面積約80余km2。

曼賀蚌－曼養(yǎng)廣地?zé)崽?沿F2、F3斷裂呈一長條形，自北西景洪城南農(nóng)科所至南東曼賀蚌村南，長約7km，寬約1.8km，面積約12km2。

2 地?zé)崽锏刭|(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(tǒng)、第三系中新統(tǒng)－上新統(tǒng)及第四系等。其中二疊系分布于東部，下統(tǒng)茅口組(P21)為碎屑巖，上統(tǒng)(P12)為片巖及板巖;三疊系上統(tǒng)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(圖1)。

表1 景洪盆地地?zé)崴c(diǎn)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of geothermal water points in the Jinghong basin

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈、頻繁，巖漿巖類型眾多。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)山雜巖體是區(qū)內(nèi)兩大侵入巖體，臨滄－勐?；◢弾r基分布于西部，巖性為黑云二長花崗巖、鉀長花崗巖，形成時(shí)期為華力西期，主要礦物組合為石英、斜長石、鉀長石和黑云母，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，主要礦物為斜長石、石英、絹云母、角閃石、黑云母、綠簾石、綠泥石、方解石和鉀長石，副礦物為鋯石、磷灰石和磁鐵礦。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

熱田區(qū)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(gòu)造中。瀾滄江深斷裂縱貫其間，為兩個(gè)構(gòu)造單元的分界線。其北起西藏境內(nèi)，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(nèi)。斷裂帶在云南省境內(nèi)長約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(qū)內(nèi)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(shù)百米的糜棱巖帶和破碎帶組成，該斷裂對兩側(cè)地質(zhì)作用具有顯著影響。斷裂西側(cè)主體為臨滄－勐海花崗巖基和元古界中－深變質(zhì)巖系，斷裂東側(cè)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(cè)(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(yán)格地控制著盆地的形成和發(fā)展(雷德俊，1987)。景洪盆地處于弧形構(gòu)造中弧頂部位。以弧形轉(zhuǎn)折端的東西向橫斷裂F22為界，北部構(gòu)造線方向?yàn)镹NW－SSE向，南部則逐漸轉(zhuǎn)為南北向及NNE－SSW向。

2.4 熱儲(chǔ)層與熱儲(chǔ)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(chǔ)結(jié)構(gòu)在該斷裂東西兩側(cè)地區(qū)有所不同。F1斷裂以西嘎灑－曼達(dá)－曼邁地?zé)崽铮瑹醿?chǔ)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(yǎng)廣地?zé)崽?，熱?chǔ)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?zé)崽锼|(zhì)特征相近，地?zé)崴瘜W(xué)類型以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(shù)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?zé)豳Y源的形成、埋藏和分布大多與區(qū)域構(gòu)造斷裂、基底埋藏深度及深部地層巖性等密切相關(guān)，地?zé)崽锼幍牡刭|(zhì)構(gòu)造部位、基底埋藏特征、地層巖性特征、巖漿活動(dòng)與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地?zé)崴畠?chǔ)存和運(yùn)移特征等即為地?zé)嵝纬傻目刂埔蛩?耿莉萍，1998;黃樹峰等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(jù)此，綜合前述資料，認(rèn)為本區(qū)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(bǔ)給為地?zé)崴峁┝素S富的水源

本區(qū)降雨量充沛，大氣降水在基巖裸露區(qū)沿?cái)嗔褞Ъ肮?jié)理、裂隙帶向下滲透，被深部熱源加熱后形成地?zé)崴?/p>

(2)活動(dòng)性斷裂構(gòu)成了地?zé)崴钛h(huán)的通道

本區(qū)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(gòu)造，斷裂破碎帶較寬，深達(dá)硅鎂層，具多期活動(dòng)的特征。這些斷裂構(gòu)成大氣降水下滲及地?zé)崴仙耐ǖ溃刂浦叵聼崴男纬?圖2)。

圖2 S643、S647溫泉水文地質(zhì)剖面圖Fig.2 Cross section showing hydrogeology at springs S643 and S6471－第四系松散砂礫層;2－上二疊統(tǒng)下段片巖;3－下二疊統(tǒng)茅口組砂巖、泥巖;4－印支期輝長巖;5－印支期閃長巖;6－斷層;7－溫泉1－Quaternary loose gravel layer;2－schist of lower member of upper Permian;3－sandstone and mudstone of lower Permian Maokou group;4－Indosinian gabbro;5－Indosinian diorite;6－fault;7－spring

(3)廣泛分布的巖漿巖體為地?zé)崴峁崮軄碓?/p>

地球化學(xué)研究表明，地球的熱源絕大部分來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(shù)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?zé)岬男纬删哂袠O為重要的意義，因而被認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)熱源(徐世光等，2009)。本區(qū)存在有巨大的華力西期臨滄－勐海花崗巖體及印支期南聯(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?zé)崴峁┴S富的熱源。

因此，本區(qū)地下熱水的成因類型屬巖漿巖－構(gòu)造斷裂型。

4 結(jié)論及建議

(1)景洪盆地地?zé)豳Y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(yǎng)廣地?zé)崽锖透聻ⅲ_(dá)－曼邁地?zé)崽飽|西兩個(gè)地?zé)崽铩?/p>

(2)西部的嘎灑－曼達(dá)－曼邁地?zé)崽餆醿?chǔ)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(yǎng)廣地?zé)崽?，熱?chǔ)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(qū)大氣降水提供了地?zé)岬乃?，活?dòng)性斷裂構(gòu)成地?zé)崴钛h(huán)的通道，分布面積較大的巖漿巖體為地?zé)崴峁┴S富的熱源。上述因素表明，地下熱水的成因類型屬巖漿巖－斷裂構(gòu)造型。

(4)當(dāng)前，本區(qū)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用程度還很低，建議下一步對地?zé)豳Y源量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，劃分地?zé)衢_發(fā)利用區(qū)，科學(xué)管理，合理開發(fā)地?zé)豳Y源，為城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供有力的支撐。

致謝 論文部分引用了云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)、云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院資料，在此表示誠摯的謝意!

［注釋］

① 云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì).1990.景洪地區(qū)城市地質(zhì)綜合調(diào)查報(bào)告［R］.

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