云南景洪盆地地热地质特征及成因分析

李保珠， 李 峰， 周沛洁

(昆明理工大学地球科学系，云南昆明 650093)

地热水是具有较高天然温度、含有特殊化学成分或气体成分的一种特殊类型的地下水，是集热、矿、水三位于一体的清洁而宝贵的矿产资源。地热水作为一种能源矿产，以其特有的价值广泛用于工农业生产、旅游及医疗卫生等领域。地热水在工业上主要用于发电、纺织、印染、造纸、酿造、皮革加工处理等;农业上主要用于保温育苗、温室栽培、水产养殖、人工孵化及调剂灌溉水温度等;由于地热矿水所含的特殊化学成分、气体、放射性物质以及具有较高温度，对人体产生某些显著的理疗作用，而在我国许多地区被用于医疗健身和洗浴。可以说，地热水资源是大自然赐予人类的一座宝库，对其合理开发利用，可大量增加社会就业，促进经济发展，提高人民的生活质量(汪集旸等，1993;宋瑞祥，1996;王东升等，1996;王宝玉，1999;张定源等，2001;徐军祥等，2005;高宗军等，2009)。

景洪市为云南省西双版纳傣族自治州州府所在地，坐落于景洪盆地内，是国家著名的旅游风景名胜区。据云南地热区划资料，景洪盆地属滇藏地热带之滇西中－高温地热区的云县－景洪中高温、高温热水亚区，盆地内蕴藏着较为丰富的地热资源(殷瑛等，2OO6;高子英，2006)。但本区地热的研究和开发利用程度均很低，因此，开展本区地热田地质特征的分析、研究，对于提升本区地热的开发利用水平，促进景洪市旅游产业的发展，进而带动城市经济的增长都具有重要的意义。

1 概况

景洪市地处低纬度高原区，属热带和南亚热带湿润季风气候，高温多雨，多年平均降雨量1269.5mm，多年水面蒸发量为1252mm。总体上降雨量较为充沛，年降雨量大于蒸发量，属于大气降水补给较充沛地区。

区内共发现热水点21个。其中高温(61～100℃)热泉1个，中温(41～60℃)热泉8个、热水孔1个，低温(25～40℃)热泉7个、水井1个，水温小于25℃的泉点2个、水井1个(表1、图1)。

根据地下热水点的出露、分布情况，在区内可划分出两个地热田(图1):

图1 景洪盆地地热田地质图Fig.1 Geology map of geothermal fields in the Jinghong basin1－温泉;2－温热民井;3－地热异常带;4－热水涌水孔;5－盆地边缘界线;6－地层界线;7－河流;8－实测断层;9－推测断层;10－海西期花岗岩;11－印支期花岗闪长岩;12－印支期闪长岩;13－印支期辉长岩;14－第四系粘土、砂砾石层;15－上三叠统小定西组中段火山碎屑岩夹熔岩;16－上三叠统小定西组下段碎屑岩;17－上二叠统下段片岩及板岩;18－下二叠统茅口组碎屑岩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－hercynian 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

嘎洒－曼达－曼迈地热田:东以F1断裂为界，西达天河农场，北起流沙河河谷，南至南凹河河谷，东西长5～9km，南北长10km，面积约80余km2。

曼贺蚌－曼养广地热田:沿F2、F3断裂呈一长条形，自北西景洪城南农科所至南东曼贺蚌村南，长约7km，宽约1.8km，面积约12km2。

2 地热田地质条件

2.1 地层岩性

景洪盆地及其周边山地出露地层主要为二叠系、三叠系上统、第三系中新统－上新统及第四系等。其中二叠系分布于东部，下统茅口组(P21)为碎屑岩，上统(P12)为片岩及板岩;三叠系上统小定西组(T3x)分布于南部，其中段为火山碎屑岩夹熔岩，下段为碎屑岩;第三系、第四系松散岩分布于景洪盆地(图1)。

表1 景洪盆地地热水点统计表Table 1 Statistics of geothermal water points in the Jinghong basin

2.2 岩浆岩

区内岩浆活动强烈、频繁，岩浆岩类型众多。从超基性岩到酸性岩，从侵入岩到喷出岩均有出露。岩浆活动时期主要为华力西期、印支期和燕山期。其中临沧－勐海花岗岩基(γ43)和南联山杂岩体是区内两大侵入岩体，临沧－勐海花岗岩基分布于西部，岩性为黑云二长花岗岩、钾长花岗岩，形成时期为华力西期，主要矿物组合为石英、斜长石、钾长石和黑云母，副矿物组合为锆石、磷灰石、榍石和磁铁矿;南联山杂岩体(δ51)分布于南部，岩性以闪长岩为主，包含较多超基性、基性、酸性岩体，形成时期为印支期，主要矿物为斜长石、石英、绢云母、角闪石、黑云母、绿帘石、绿泥石、方解石和钾长石，副矿物为锆石、磷灰石和磁铁矿。

2.3 地质构造

热田区处于冈底斯－念青唐古拉褶皱系与唐古拉－昌都－兰坪－思茅褶皱系南延部分接合部位的景洪弧形构造中。澜沧江深断裂纵贯其间，为两个构造单元的分界线。其北起西藏境内，向南经藏滇边界处的梅里雪山垭口附近进入云南，再经碧罗雪山、崇山东麓，过功果桥、小湾、景云桥，基本上沿澜沧江河谷延伸，再经景洪到大勐龙西南进入缅甸境内。断裂带在云南省境内长约800余千米，走向北北西－近南北向，中部走向变化较大，在云县西北形成明显的大拐弯，总体显示出S型断裂形态(王国芝等，2001;王绍晋等，2007)。区内的澜沧江深断裂(F1)仅是它的南段，断裂总体呈南北向，由一宽数百米的糜棱岩带和破碎带组成，该断裂对两侧地质作用具有显著影响。断裂西侧主体为临沧－勐海花岗岩基和元古界中－深变质岩系，断裂东侧则主要是古生代和中生代沉积岩系和火成岩，其变质程度也明显低于西侧(杨岳清等，2006)。澜沧江深断裂是滇西中生代红色盆地的西界，它严格地控制着盆地的形成和发展(雷德俊，1987)。景洪盆地处于弧形构造中弧顶部位。以弧形转折端的东西向横断裂F22为界，北部构造线方向为NNW－SSE向，南部则逐渐转为南北向及NNE－SSW向。

2.4 热储层与热储盖层

景洪盆地作为受控于澜沧江深断裂(F1)的一断陷盆地，其热储结构在该断裂东西两侧地区有所不同。F1断裂以西嘎洒－曼达－曼迈地热田，热储层为临沧－勐海花岗岩体，埋藏深度375～1000m，盖层为第四系残坡积层、花岗岩风化层及元古界变质岩残留顶盖。F1断裂以东曼贺蚌－曼养广地热田，热储层为南联山杂岩体，埋藏深度300～550m，盖层主要为厚层的第三系、第四系松散堆积层。两地热田水质特征相近，地热水化学类型以HCO3· CO3－K+Na型为主，其次是HCO3－K+Na型。矿化度在0.188～0.332g/l之间。PH值多在9～10.7之间，少数为7～7.5，有随水温增高而增大的特点(表1)①。

3 地下热水的地质成因

相关研究成果表明，地热资源的形成、埋藏和分布大多与区域构造断裂、基底埋藏深度及深部地层岩性等密切相关，地热田所处的地质构造部位、基底埋藏特征、地层岩性特征、岩浆活动与新构造运动、地热水储存和运移特征等即为地热形成的控制因素(耿莉萍，1998;黄树峰等1999;韩湘君等，2002;多吉，2003;燕振芝等，2003;施尚明等，2004;王贵玲等，2004;吴建国等，2007;华建伟等，2007;周衍龙等2007)。据此，综合前述资料，认为本区地下热水的形成与下述三个因素有关:

(1)大气降水的入渗补给为地热水提供了丰富的水源

本区降雨量充沛，大气降水在基岩裸露区沿断裂带及节理、裂隙带向下渗透，被深部热源加热后形成地热水。

(2)活动性断裂构成了地热水深循环的通道

本区较大的5条断裂:F1、F2、F3、F5及F22，切割深度较大，均具有活动性。尤其是澜沧江深大断裂(F1)，在景洪一带呈向东凸出的弧形构造，断裂破碎带较宽，深达硅镁层，具多期活动的特征。这些断裂构成大气降水下渗及地热水上升的通道，控制着地下热水的形成(图2)。

图2 S643、S647温泉水文地质剖面图Fig.2 Cross section showing hydrogeology at springs S643 and S6471－第四系松散砂砾层;2－上二叠统下段片岩;3－下二叠统茅口组砂岩、泥岩;4－印支期辉长岩;5－印支期闪长岩;6－断层;7－温泉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)广泛分布的岩浆岩体为地热水提供热能来源

地球化学研究表明，地球的热源绝大部分来自深部岩石中放射性同位素的蜕变。其中U238、U235、Th232及K40等少数放射性同位素在地球中有较大的丰度和较高放射性热效率，对地热的形成具有极为重要的意义，因而被认为是稳态热源(徐世光等，2009)。本区存在有巨大的华力西期临沧－勐海花岗岩体及印支期南联山杂岩体，加之二叠系－三叠系地层中的火山喷发岩，这些中酸性岩石中的放射性元素铀、钍、钾蜕变所释放的热能为地热水提供丰富的热源。

因此，本区地下热水的成因类型属岩浆岩－构造断裂型。

4 结论及建议

(1)景洪盆地地热资源较为丰富，以澜沧江深大断裂(F1)为界，可以划分为曼贺蚌－曼养广地热田和嘎洒－曼达－曼迈地热田东西两个地热田。

(2)西部的嘎洒－曼达－曼迈地热田热储层为临沧－勐海花岗岩体，盖层为第四系残坡积层、花岗岩风化层及元古界变质岩残留顶盖。东部曼贺蚌－曼养广地热田，热储层为南联山杂岩体，盖层主要为厚层的第四系冲洪积层。

(3)本区大气降水提供了地热的水源，活动性断裂构成地热水深循环的通道，分布面积较大的岩浆岩体为地热水提供丰富的热源。上述因素表明，地下热水的成因类型属岩浆岩－断裂构造型。

(4)当前，本区地热资源的开发利用程度还很低，建议下一步对地热资源量进行综合评价，划分地热开发利用区，科学管理，合理开发地热资源，为城市经济的发展提供有力的支撑。

致谢 论文部分引用了云南省地质矿产局第五地质大队、云南省地质环境监测院资料，在此表示诚挚的谢意!

［注释］

① 云南省地质矿产局第五地质大队.1990.景洪地区城市地质综合调查报告［R］.

Duo Ji.2003.The basic characteristics of the yangbajing geothermal field－a typical high temperature geothermal system［J］.Engineering Science，5(1):42－47(in Chinese with English abstract)

Gao Zi－ying.2006.The geothermal resources of yunnan and geothermal power［J］.Geothermal Energy，(6):23－24(in Chinese)

Gao Zong－jun，Cao Hong，Wang Min，Zhao Li－hong.2009.Exploitation and environmental protection of the geothermal water resource［J］.Ground water，31(1):79－83(in Chinese with English abstract)

Geng Li－ping.1998.Geographic distribution and application of geothermal energy in China［J］.Geology and Exploration，34(1):50－54 (in Chinese with English abstract)

Han Xiang－jun，Jin Xu.2002.Geothermal resource and thermail structure in northeastern China［J］.Geology and Exploration，38(1):74－76(in Chinese with English abstract)

Hua Jian－wei，Zhao Jian－wei，Li Ju.2007.Discussions on geoheat prospect and exploration trend Huang［J］.Jiangsu Geology，31(3):187－191

Shu－feng，Huang Tian－zhong，Chen Xue－wen.1999.Characteristics and genetic model of the shipai geothermal field，Datian，Fujian［J］.Geology and Exploration，35(2):41－44(in Chinese with English abstract)

in Changjiang Delta region［J］.Jiangsu Geology，31(3):187－191(in Chinese with English abstract)

Lei De－jun.1987.Cognition of the several main fault zones in the west of Lancang river［J］.Yunnan Geology，6(2):188－196(in Chinese)

Shi Shang－ming，Zhu Huan－lai，Liang Yu－jie，Wang Wei－xue.2004.Establishment and application of geothermal water quantitative evaluation system of sedimentary basin［J］.Journa1 of Daqing Petrol－eum Institute，28(5):4－6(in Chinese with English abstract)

Song Rui－xiang.1997.The Report of Mineral resources in China’96［M］.Beijing:Geological Publishing house:38－65(in Chinese)

Wang Bao－yu.1999.Development of Geothermal Resources in Henan［J］.Geology and Exploration，35(1):47－48(in Chinese with English abstract)

Wang Dong－sheng，Wang Jin－glan.1996，Based types of creased characteristic of ground water in China［J］.Quaternary Science in China，(2):139－146(in Chinese with English abstract)

Wang Gui－ling，Liu Zhi－ming，Lin Wen－jing.2004.Tectonic control of geothermal resources in the peripheral of Ordos Basin［J］.Acta Geologica Sinica，78(1):46－51(in Chinese with English abstract)

Wang Guo－zhi，Hu Rui－zhong，Fang Wei－xuan，Tao Xiao－feng.2001.Strike－slip deformation in lancang river fault zone and relationship with Ge ore deposit in Lincang，Yunnan［J］.Acta Mineralogica Sinica，21(4):695－698(in Chinese with English abstract)

Wang Ji－yang，Xiong Liang－ping，He Rao－sheng.1993.Low－medium temperature geothermal system of convective type［M］.Beijing:Science Press:6－8(in Chinese)

Wang Shao－jin，Qin Jia－zheng，Li Zhong－hua，Long Xiao－fan.2007.Relationship between seismicity and environmental shear stress field along lancangjiang fault zone［J］.Journal of Seismological Research，30(2):127－132(in Chinese with English abstract)

Wu Jian－guo.Zhang Yu－zhen.2007.Analysis of geothermal geological condition in jintai garden Villa，Houshayu Township，Shunyi District，Beijing［J］.Coal Geology of China，19(supplement 2):69－71(in Chinese with English abstract).

Xu Jun－xiang.2005.China’s geothermal resources and its sustainable development and utilization［J］.China Population Resources and Environment，15(2):139－141(in Chinese with English abstract)

Xu Shi－guang，Guo Yuan－sheng.2009.Study of geothermal foundation［M］.Beijing:Science Press:13－14(in Chinese with English abstract)

Yan Zhen－zhi，Li Shi－jiang，Chu Gui－gang.2003.Analysis of heatcontrolling structures of tanggangzi geothermal field in anshan area［J］.Contributions to Geology and Mineral Resources Research，18 (supplement):29－31(in Chinese with English abstract)

Yang Yue－qing，Yang Jian－min，Xu De－Cai，Yang Jian－hua.2006.Volcanic rock evolution and metallogenic features of copperpolymetallic deposits in southern Lancang River valley，Yunnan Province［J］.Mineral Deposits，25(4):447－462(in Chinese with English abstract)

Yin Ying，Wang Ming－zhu，He Rao－sheng.2006.The geothermal resources of yunnan and their development potentiality［J］.Yunnan Geology，25(l):70－75(in Chinese with English abstract)

Zhang Ding－yuan，Shi Hua－sheng，Zhou Han－min.2001.Geothermal energy and sustainable development［J］.Volcanology＆Mineral Resources，22(4):236－243(in Chinese with English abstract)

Zhou Yan－long，Guo hai－sheng，Liu jin－song.2007.The characteristics of geothermal field of fracture－type［J］.Resources Environment＆Engineering，21(supplement):28－32(in Chinese with English abstract)

［附中文参考文献］

多 吉.2003.典型高温地热系统－羊八井热田地质特征［J］.中国工程科学，5(1):42－47

高子英.2006.云南地热资源与地热发电［J］.地热能，(6):23－24

高宗军，曹 红，王 敏，赵俐红.2009.地热水资源开发与环境保护［J］.地下水，31(1):79－83

耿莉萍.1998.中国地热资源的地理分布与勘探［J］.地质与勘探，34 (1):50－54

韩湘君，金 旭.2002.中国东北地区地热资源及热结构分析［J］.地质与勘探，38(1):74－76

华建伟，赵剑畏，李 菊.2007.长江三角洲地区地热资源前景与勘查方向探讨［J］.江苏地质，31(3):187－191

黄树峰，黄田中，陈学文.1999.福建大田县石牌地热田特征及形成模式［J］.地质与勘探，35(2):41－44

雷德俊.1987.对澜沧江以西几条主要断裂带的认识［J］.云南地质，6(2):188－196

施尚明，朱焕来，梁玉杰，王卫学.2004.沉积盆地型地热水资源定量评价体系的建立及应用［J］.大庆石油学院学报，28(5):4－6

宋瑞祥.1997.中国矿产资源报告［M］.北京:地质出版社:38－65

汪集旸，熊亮萍，庞忠和.1993.中低温对流型地热系统［M］.北京:科学出版社:6－8

王宝玉.1999.河南省地热资源开发利用现状及展望［J］.地质与勘探，35(1):47－48

王东升，王经兰.1996.中国地下热水的基本类型和成因特征［J］.第四纪科学，(2):139－146

王贵玲，刘志明，蔺文静.2004.鄂尔多斯周缘地质构造对地热资源形成的控制作用［J］.地质学报，78(1):46－51

王国芝，胡瑞忠，方维萱，陶晓风.2001.澜沧江断裂带走滑变形及与临沧锗矿的关系［J］.矿物学报，21(4):695－698

王绍晋，秦嘉政，李忠华，龙晓帆.2007.澜沧江断裂带环境剪应力场与地震活动分析［J］.地震研究，30(2):127－132

吴建国，张玉贞.2007.北京市顺义区后沙峪镇金泰花园别墅地热地质条件分析［J］.中国煤田地质，19(增刊2):69－71

徐军祥.2005.我国地热资源与可持续开发利用［J］.中国人口·资源与环境，15(2):139－141

徐世光，郭远生.2009.地热学基础［M］.北京:科学出版社:13－14

燕振芝，李士江，初贵刚.2003.鞍山汤岗子地热田控热构造分析［J］.地质找矿论丛，18(增刊):29－31

杨岳清，杨建民，徐德才，杨建华.2006.云南澜沧江南段火山岩演化及其铜多金属矿床的成矿特点［J］.矿床地质，25(4):447－462

殷 瑛，王明珠，何绕生.2OO6.云南地热资源及其开发前景［J］.云南地质，25(l):70－75

张定源，施华生，周汉民.2001.地热绿色新能源与可持续发展［J］.火山地质与矿产，22(4):236－243

周衍龙，郭海生，刘劲松.2007.断裂裂隙型地热田地温度场特征的分析与应用［J］.资源环境与工程，21(增刊):28－32