重慶溫泉分布及類型研究

曾 敏

(重慶市地勘局南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，重慶 401121)

重慶溫泉分布及類型研究

曾 敏

(重慶市地勘局南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，重慶 401121)

重慶地處川東平行嶺谷構造帶，地熱資源分布較廣。統(tǒng)計顯示，全市共有地熱水106處，其中天然溫泉26處，人工揭露溫泉80處。從溫泉分布的地質(zhì)構造、地層巖性等方面對溫泉的分布進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，重慶溫泉主要分布于背斜兩翼及斷裂破碎帶的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等可溶性巖層中。按溫度和水化學特征對研究區(qū)溫泉進行了分類，得出重慶溫泉主要為:以SO4－Ca型為主的中低溫溫泉。

重慶;溫泉;分布;類型

重慶地熱水資源相當豐富，屬盆地隆起型中低溫熱水類型，含有豐富的微量元素及有益礦物，具有相當大的開發(fā)利用意義，重慶于2011年4月被評為“中國的溫泉之都”，形成了以“五方十泉”為核心，“一圈百泉”為內(nèi)涵的戰(zhàn)略目標。

截止2012年，重慶市共查明106處溫泉，其中包括天然溫泉26處，坑道溫泉16處，鉆井溫泉64處，以“五方十泉”為代表的重慶“一小時”經(jīng)濟圈溫泉更是蓬勃發(fā)展。隨著低碳經(jīng)濟的推出、人們思想覺悟及生活水平的不斷提高，研究區(qū)對地熱水資源的需求量將持續(xù)增加。本文結(jié)合重慶地熱整裝勘察前期研究，在前人勘探和全面收集1∶20萬區(qū)域研究資料的基礎上，系統(tǒng)研究重慶地區(qū)溫泉資源的分布及類型，為今后該區(qū)溫泉資源的勘探開發(fā)及利用提供科學依據(jù)，具有理論研究及實際應用意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

重慶，簡稱“渝”或“巴”，又稱“山城”、“渝都”、“霧都”等，屬典型的中亞熱帶濕潤性季風氣候，屬長江水系。地貌類型以山地為主，按其形態(tài)劃可分為中山、低山、丘陵、臺地、平原(壩)五大類。

區(qū)內(nèi)地層出露比較齊全，從元古界板溪群至中生界白堊系均有出露。由于受構造運動的影響和古地理環(huán)境的制約，地層和巖性區(qū)域差異較大，在市境部分地區(qū)志留系、泥盆系、石炭系、白堊系部分缺失，新生界中第三系缺失。第四系在江河兩岸、山間盆地有零星分布，主要為河流砂礫石堆積層。

根據(jù)大地構造單元、地質(zhì)構造特征及形態(tài)特征，并結(jié)合華鎣山基底斷裂、七曜山基底斷裂、沙市隱伏斷裂將研究區(qū)的地質(zhì)構造分為:川東褶皺帶、川東南陷褶帶、大巴山斷褶帶和川中臺拱四大構造區(qū)。

2 重慶溫泉出露特征

2.1 溫泉出露與背斜的關系

研究區(qū)溫泉主要出露于各高隆起背斜的軸部、兩翼或者傾末端，其中于兩翼者居多。背斜與溫泉出露個數(shù)統(tǒng)計表見表1。

表1 背斜與溫泉出露個數(shù)統(tǒng)計表

從表1可以看出，研究區(qū)溫泉出露個數(shù)＞10個的背斜有:南溫泉背斜、觀音峽背斜、溫塘峽背斜、銅鑼峽等四個背斜，其中南溫泉背斜溫泉出露個數(shù)最多為19個。

2.2 溫泉出露與斷裂的關系

據(jù)統(tǒng)計，出露在斷裂帶上及其附近的溫泉共33個，占溫泉總數(shù)的31%。其中天然溫泉12個，占天然溫泉的46%，占溫泉總數(shù)的11%;人工揭露溫泉21個，占人工揭露溫泉的26%，占溫泉總數(shù)的20%。

1)斷層破碎帶

斷層破碎帶上，尤其是斷層交匯處(如長壽遵義基底斷裂與七曜山基底斷裂交匯處)。研究區(qū)有31%的溫泉跟斷裂構造有關。不同性質(zhì)的斷裂帶對溫泉出露位置的影響不同。如溫泉往往不會出露在壓性深大斷裂帶上，而是出露在其旁側(cè)次級斷裂帶上;一般有溫泉沿張性和張扭性深大斷裂呈線狀分布。

規(guī)模較大的活動斷裂帶及其兩組或兩組以上的活動性斷裂交匯處，或者不同構造體系交匯、復合部位是溫泉集中出露的場所，此處溫泉一般具有流量大且溫度高的特點。如位于長壽遵義基底斷裂與七曜山基底斷裂交匯處綦江區(qū)南桐鎮(zhèn)的櫻花溫泉，泉流量1 036 m3/d，水溫41℃ ～46℃;又如出露于秀山縣小塘公社熱水壩溫泉，出露構造為北東南西向斷裂，泉流量2 000 m3/d，水溫高達52℃。

2)斷層上盤

熱水沿斷裂派生的節(jié)理裂隙向上運移并出露，離斷裂有一定距離，但仍與斷裂密切相關。如石耶司溫泉，地理位置 N28°22'52″，E109°02'24″。位于石耶司南東 110°方向1 000 m處的山邊，蠻子要—水井灣向斜中段的西翼。該向斜在此處受到花恒—石耶司張扭性斷裂影響，斷裂下盤產(chǎn)生向北東傾向北20°西，傾角32°，南東翼傾向北60°東，傾角45°。牽引背斜核部發(fā)育著一條規(guī)模不大的壓扭性斷裂和兩組高角度剪切裂隙。斷裂走向北東，傾向南東，傾角80°，延伸約3 km。溫泉即出露于牽引背斜軸部的斷裂上盤，厚層結(jié)晶灰?guī)r與泥質(zhì)瘤狀灰?guī)r接觸部位，沿兩組高傾角剪切裂隙中流出。

從研究區(qū)溫泉分布與構造的關系可以看出，重慶的溫泉資源主要富集于華鎣山基底斷裂以東，七曜山基底斷裂以西的川東褶皺帶內(nèi)，該褶皺帶呈隔檔式構造—背斜褶皺緊密，向斜寬闊。與褶皺相伴的斷裂，以壓扭性斷裂居多，主要分布在背斜軸部和靠近軸部的兩翼，以及傾沒端和背斜軸線彎曲的扭曲地帶。溫泉主要分布于背斜軸部或傾末端，也有部分分布于斷裂帶上，總體呈環(huán)帶狀分布，這明顯受控于背斜及斷裂。

2.3 溫泉出露與地層巖性的關系

重慶溫泉集中于三迭系及奧陶系地層出露，其中以三迭系為主。從巖性上來看，研究區(qū)絕大多數(shù)出露于灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等可溶性巖層中，特別是三迭系下統(tǒng)嘉陵江組的碳酸鹽巖地層;部分出露于砂巖、頁巖、泥灰?guī)r等地層中。各地層溫泉出露情況分述如下:

1)三迭系上統(tǒng)須家河組(T3xj)

巖性為灰色長石石英砂巖夾泥頁巖及薄層煤層，該地層出露溫泉5個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的19%。

2)三迭系下統(tǒng)嘉陵江組(T1j)

以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主。該地層出露溫泉13個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的50%。

3)奧陶系下統(tǒng)大灣組(O1d)

上部為灰綠－黃灰色頁巖及薄層粉砂巖;中部為灰綠色塊狀生物碎屑灰?guī)r夾瘤狀灰?guī)r，底部為生物碎屑灰?guī)r。該地層出露溫泉1個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的3.8% 。

4)奧陶系下統(tǒng)桐梓組(O1t)

下段上部為灰?guī)r和白云巖，底部為生物碎屑灰?guī)r;上段為灰?guī)r夾頁巖。該地層出露溫泉2個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的7.6%。

5)奧陶系下統(tǒng)分鄉(xiāng)與紅花園組(O1f－h(huán))

主要為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r與白云巖。該地層出露溫泉1個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的3.8%。

6)奧陶系下統(tǒng)桐梓與紅花園組(O1t－h(huán))

以灰色灰?guī)r為主，夾少量白云巖。該地層出露溫泉2個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的7.6%。

7)奧陶系下統(tǒng)(O1)

主要為灰?guī)r、白云巖夾少量頁巖。該地層出露溫泉2個，占研究區(qū)天然溫泉總數(shù)的7.6%。

3 重慶溫泉分布特征

研究區(qū)地熱資源相當豐富，且分布廣泛。就溫泉的分布情況看，重慶主城區(qū)—包括渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、南岸區(qū)、北碚區(qū)、渝北區(qū)及巴南區(qū)等九個區(qū)，溫泉個數(shù)居首位，為67個，其中包括10個天然溫泉和57個人工揭露溫泉，占溫泉總數(shù)106個的63%;其次為璧山縣，為5個;其余零星分布于璧山、彭水、秀山、酉陽等其他區(qū)縣。

從表2可以看出，在重慶直轄的21個區(qū)，15個縣及4個自治縣中，有溫泉(包括天然溫泉和人工揭露溫泉)分布地區(qū)為27個，占地區(qū)總數(shù)的68%，有13個區(qū)無溫泉分布，占區(qū)總數(shù)的32%。

4 重慶溫泉的類型

4.1 溫泉的一般分類

國內(nèi)外對溫泉分類的方法不一，這是由研究目的不同造成的。如溫泉出露的巖性、地熱地質(zhì)背景、溫泉水溫、水化學成分、PH值、溫泉的顯示類型等［1］。其一般分類標準詳見表3。

4.2 重慶溫泉的溫度分類

本論文按溫泉的泉口溫度對研究區(qū)的溫泉進行分類。分類標準為:低溫溫泉(≥25℃ ～＜40℃)、中溫溫泉(≥40℃ ～ ＜60℃)、中高溫溫泉(≥60℃ ～ ＜80℃)、高溫溫泉(≥80℃ ～＜當?shù)胤悬c)、沸泉(≥當?shù)胤悬c)。按以上標準，研究區(qū)的地熱資源主要屬沉積盆地型低溫及中溫水熱型地熱資源。研究區(qū)溫泉(包括天然溫泉和人工揭露溫泉)溫度類型統(tǒng)計圖見圖1。

表2 各行政區(qū)溫泉分布情況統(tǒng)計表

圖1 研究區(qū)溫泉溫度類型統(tǒng)計圖

表3 溫泉的一般分類

從圖3可以看出，研究區(qū)以中溫溫泉(≥40℃ ～＜60℃)為主，出露個數(shù)為60個，占總數(shù)的57%，其次為低溫溫泉(≥25℃ ～＜40℃)，出露個數(shù)為45個，占總數(shù)的42%;研究區(qū)僅出露1個中高溫溫泉(≥60℃ ～＜80℃)，占總數(shù)的1%，該溫泉為人工揭露溫泉。

4.3 重慶溫泉的水化學特征分類

地層巖性決定了熱水的水化學成分，是水化學形成的物質(zhì)基礎。熱水在形成和運移過程中溶濾了與其接觸巖石尤其是熱儲巖石的各種化學成分成分，決定熱水化學成分的因素除地層巖性外還包括其循環(huán)途徑及循環(huán)時間等。

按照舒卡列夫分類法將研究區(qū)水化學進行分類，分類結(jié)果及其與溫泉個數(shù)的關系見表4。

從表4中可以看出，研究區(qū)溫泉水化學類型有SO4－Ca、HCO3－ Ca·Mg、Cl－ Na、SO4－ Ca·Mg、HCO3－ Ca·Na、HCO3－ Na、SO4HCO3－ Na、SO4·HCO3－ Na·Ca、HCO3－Ca、SO4－Na·Ca等十種類型。其中SO4－Ca型溫泉個數(shù)為80個，占溫泉總數(shù)106個的75%，為研究區(qū)主要的水化學類型，其次為HCO3－Ca·Mg型，占溫泉總數(shù)的7.5%，Cl－Na型水和SO4－Ca·Mg型水溫泉出露點均為5個，占溫泉總數(shù)的4.7%，其余的六種類型水溫泉出露點數(shù)≤2個，占溫泉總數(shù)的1.8%左右。

地層巖性是地熱水水化學成分的主導因素。研究區(qū)SO4－ Ca、SO4－ Ca·Mg、SO4HCO3－ Na、SO4·HCO3－ Na·Ca等類型水，主要分布在相對較新的三疊系嘉陵江組熱儲層中，這可能是因為嘉陵江組地層含有石膏;Cl－Na型水主要分布在較老的寒武系或奧陶系地層中，這可能是由于寒武系或奧陶系地層中含有石鹽或該種地熱水來自地球內(nèi)部水。

表4 水化學類型與溫泉個數(shù)關系表

5 結(jié)論

(1)重慶溫泉資源主要富集于華鎣山基底斷裂以東，七曜山基底斷裂以西的川東褶皺帶內(nèi)。

(2)區(qū)內(nèi)溫泉出露的具體構造部位有:各高隆起背斜兩翼，其次為斷層破碎帶上、沿斷裂伴生的節(jié)理裂隙以及背斜的傾末端。

(3)出露地層涉及三迭系及奧陶系，以三迭系嘉陵江組(T1j)灰?guī)r地層為主;部分出露于砂巖、頁巖、泥灰?guī)r等地層。

(4)就溫泉分布的行政位置來看，重慶主城區(qū)居首位，溫泉個數(shù)為67個，包括10個天然溫泉和57個人工揭露溫泉，占溫泉總數(shù)的63%;其次為璧山縣，為5個;其余零星分布于彭水、秀山、酉陽等其他區(qū)縣。

(5)從溫泉類型上來看，研究區(qū)溫泉以中溫溫泉為主，其次為低溫溫泉，超過60℃的中高溫溫泉僅有1處。溫泉水化學類型有SO4－Ca、HCO3－Ca·Mg、等十余種類型，以SO4－Ca為主。

［1］傅廣海.四川省甘孜州溫泉類型、成因及旅游開發(fā)模式研究［D］成都理工大學碩士論文，2009.

Study on Hot Spring Distribution and Types in Chongqing

Zeng min
(Nanjiang Hydrogeological＆Engineering Geology Brigade，Chongqing Geology and Mineral Exploration Bureau，Chongqing 401121)

Located in parallel ridge－and－valley area in eastern Sichuan，Chongqing is rich in wide－distribution hot springs.Statistics show that the total number of geothermal water resource is 106，including 26 natural hot springs and 80 man － exploited hot springs.Research on the geological structure and lithology of hot spring locations shows that most hot springs are in limestone and dolomite soluble strata which are located in two limbs of anticline and fracture zone.According to temperature and hydrochemical characteristics，hot springs in Chongqing are mainly in middle or low temperature and the main chemical elements are SO4and Ca.

Chongqing，hot spring，distribution and type

P641.139

A

1004－1184(2013)05－0004－04

2013-04-17

曾敏(1987-)，女，四川內(nèi)江人，工程師，主要從事地熱、地下水環(huán)境影響專題評價、水文地質(zhì)等的研究工作。