葫蘆島市興城溫泉地下熱水成因淺析

劉東 王恩榮 苑雪峰

摘要：興城溫泉位于興城火車站東南3800m處，東臨遼東灣，熱區(qū)位于鐵路療養(yǎng)院北院至溫泉水管理公司一帶，分布面積（水溫大于40℃）0.08平方千米。發(fā)現(xiàn)于唐朝初年，距今已有一千三百多年的歷史，自元代以來，溫泉水就被廣為利用。

關(guān)鍵詞：興城溫泉

中圖分類號：Q178.51文獻標(biāo)識碼： A

一、地層、巖石

第四紀(jì)地層：溫泉區(qū)第四系發(fā)育特點是分布范圍較廣，厚度小，層位不全，僅發(fā)育有上更新統(tǒng)坡洪積、沖洪積和全新統(tǒng)沖洪積堆積物，巖性上部為黃褐色亞砂土、亞粘土，中部為中粗砂含礫、砂礫石，下部為灰色亞粘土含礫。厚度1.4-7.2m，覆蓋于混合花崗巖之上。

巖石：混合花崗巖（Mγ）

太古代混合花崗巖分布于溫泉區(qū)的北部、東部興城療養(yǎng)院一帶或掩埋于溫泉區(qū)第四紀(jì)堆積物之下。特點是顏色雜、礦物成分變化大，具片麻狀構(gòu)造，中細粒花崗結(jié)構(gòu)和粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，常見斜長角閃巖，黑云片巖、片麻巖及長英片麻巖殘留體。巖脈發(fā)育以偉晶巖脈最廣泛，多呈不規(guī)則的脈狀及網(wǎng)格狀。

二、構(gòu)造：

興城溫泉地?zé)崽镂挥诮椫型蛊饠嗔训責(zé)岢傻V帶，大地構(gòu)造單元為中朝準(zhǔn)地臺燕山臺褶帶之綏中凸起帶內(nèi)，凸起內(nèi)發(fā)育有西平坡—錦西、要路溝—錦西和明水大型壓性—壓剪性殼斷裂。在其影響和控制下，發(fā)育六條次一級構(gòu)造，分別為北東向構(gòu)造F1、F2、F3、F4，北西向構(gòu)造F5、F6，其平面分布規(guī)律見圖1。

F1斷裂位于興城果樹研究所北院東圍墻附近，斷裂走向35°，傾向北西，傾角70～75°，斷裂帶及影響帶寬度130m～160m。

F2斷裂位于二道河南岸，鐵路療養(yǎng)院南、北院中，走向40°，傾向北西，傾角65～80°，切割深度可達600m左右。

圖1熱儲構(gòu)造分布圖

F3斷裂位于二道河南岸，溫泉水管理中心及鐵路療養(yǎng)院南、北院中，走向45°，傾向北西，傾角85°，切割深度可達800m左右。

F4斷裂位于交通療養(yǎng)院內(nèi)，傾向北西，巖性由太古代混合花崗巖組成，斷裂帶及影響帶寬約80m左右，切割深度可達800m左右。

F5斷裂位于鐵路療養(yǎng)院南院內(nèi)，位于F2、F3斷裂之間，斷裂走向320°，傾向南西，傾角70-75°，斷裂延伸長度約150m。

F6斷裂位于鐵路療養(yǎng)院北院內(nèi)，F(xiàn)2、F3斷裂之間，斷裂走向290°，傾向南西，傾角70-75°，斷裂延伸長度約180m。

上述北東向F2、F3和北西向F5、F6斷裂組合構(gòu)成了儲熱構(gòu)造，為溫泉的出露奠定了決定性的基礎(chǔ)條件。

三、地?zé)崽锏牡責(zé)岬刭|(zhì)條件分析

根據(jù)溫泉區(qū)構(gòu)造的展布規(guī)律和組合關(guān)系，本區(qū)地下熱水的分布受構(gòu)造控制明顯，北東向F2、F3和北西向F5、F6斷裂組合構(gòu)成了儲熱構(gòu)造，在構(gòu)造斷裂帶及影響帶和構(gòu)造交匯部位地下熱水富水性較好，水溫較高，且沿斷裂帶呈帶狀分布，均表明地下熱水的分布受構(gòu)造控制，屬構(gòu)造對流型。

由物探資料可知，F(xiàn)2、F3斷裂近平行發(fā)育，位于二道河南岸，溫泉水管理中心及鐵路療養(yǎng)院南、北院中，斷裂帶寬約175-250m，出露長約450-750m。F2斷裂走向40°，傾向北西，傾角65～80°，斷裂切割深度可達600m左右。F3斷裂走向45°，傾向北西，傾角85°，斷裂切割深度可達800m左右，斷裂帶寬約100-160m，構(gòu)成熱區(qū)熱泉出露的較大構(gòu)造破碎帶，物探解譯見圖2。在F3和F2斷裂之間發(fā)育北西向F5、F6斷裂，斷裂走向290-320°，傾向南西，傾角70-75°，斷裂延伸長度約150-180m。受其影響，F(xiàn)3斷裂帶內(nèi)巖石破碎更加嚴重，裂隙發(fā)育，富水性好，

圖2 構(gòu)造物探解譯成果圖

溫泉和熱水井的分布證明了這一點。溫泉出露點均沿該斷裂帶分布，R8、R12、G22開采井均位于該斷裂帶內(nèi)。R8、R12孔位于北東向F3儲熱構(gòu)造破碎帶內(nèi)，R8孔破碎帶發(fā)育深度為40.16-208m和225-296m,充水段厚度171.7m，降深6.98m時，涌水量3898m3/d，水溫66.5℃；R12孔破碎帶發(fā)育深度為15.6-120m，充水段厚度73.5m，降深5.29m時，涌水量3466m3/d，水溫66.5℃。

四、地下熱水形成機理

本區(qū)地?zé)釋贅?gòu)造對流型，屬遠補給、深循環(huán)型。大氣降水從西北部、北部基巖丘陵區(qū)通過緯向斷裂構(gòu)造及裂隙下滲至深部與新華夏系斷裂的交匯處，在沿途吸收深部放射性熱及地幔熱，逐漸增溫，體積膨脹。在深部熱力及圍巖壓力的驅(qū)動下，沿導(dǎo)熱構(gòu)造或裂隙向上運移至儲熱構(gòu)造中，在儲熱構(gòu)造中聚集形成地下熱水。