广东省英德市望埠镇乌龟坉温泉特征及成因分析

■何宏伟

广东省英德市望埠镇乌龟坉温泉特征及成因分析

■何宏伟

（广东省有色金属地质局九四〇 队 广东 清远511520）

乌 龟坉 温泉出露于研究区东南部河流阶地上，水温31.7～35.1℃，其地热水综合定名为HCO3·SO4－Ca型含偏硅酸温水。地热水赋存于隐伏断裂构造交汇夹持的碳酸盐岩地层之中。在电法、测氡等物探方法勘查的基础上，在泉点周围施工了10个浅孔测温钻孔，初步查明隐伏断裂构造及岩溶通道的导水、导热作用和热储类型。其成因可描述为大气降水在断裂及岩溶通道处入渗地下，沿断裂通道与深部推测热源沟通，并获得加温，继续循环在裂隙开启处涌出形成温泉，是典型的断裂－深循环型温泉。

乌 龟 坉温泉地热地质成因模式

研究总结了望埠镇地区的水文地质特征，在分析热能来源、热储结构、温泉补、径、排条件等基础上结合该地区地质背景提出温泉成因模式，为该地区进一步认识、开发地热资源提供依据。

1 乌龟坉 温泉简况

乌龟坉 温泉位于望埠镇乌龟坉 西南约540m处的小溪旁，出露标高约29.0m，接近溪水面。该泉所在岩溶谷地走向北东，宽1.2～2km，长数千米，地势平坦，已开发成为农耕区。谷地北西为测水组砂页岩，长垣状台地，南东为天子岭组灰岩的岩溶地形。谷地海拔高程一般为29～34m。泉点周边植被茂密，为第四系河流冲积粉质粘土层覆盖，石磴子组灰岩在清除薄层第四系后出露地表温泉池中。温泉所处构造部位位于北东向F4与F5断裂之间，两条相向倾斜的断裂上盘，近南北向F6断裂的西侧（见图1）。温泉于底部一走向45°、倾角近直立的灰岩张开裂隙处呈股状涌出，涌出的水中含大量气泡，气泡直径1～4mm，破裂后未嗅到特殊气味，为二氧化碳气体。温泉水温31.7～35.1℃，流量7.91～19.35L/s，水质无色、无味、无臭、透明，属HCO3·SO4－Ca型水。1.第四系大湾镇组冲洪积物；2.石炭系测水组砂页岩；3.石炭系石磴子组泥晶灰岩；4.泥盆系天子岭组灰岩；5.推测向斜轴线；6.推测正断层；7.推测性质不明断层；8.地层界线；9.温泉出露点

图1 研究区地质简图

2 地质、水文地质概况

2.1 地层

乌龟坉 温泉及其外围出露地层主要是泥盆系（D），石炭系（C）及分布在山间凹地及山前斜坡松散的第四系（Q）。区内第四系下伏碳酸盐类沉积岩因其溶隙、孔隙发育，有利于地表水渗入，岩溶水受大气降雨补给后沿溶隙、孔隙向下渗透[1]，为温泉水的补给及流通提供了充足条件。

2.2 构造

研究区第四系分布面积较大，断裂构造隐伏于第四系覆盖层之下，出露特征不明显，地质调查于研究区南东角天子岭组灰岩地层发现2条断裂（F1、F2）；采用综合物探方法（常规测氡、视电阻率联合剖面测量、浅层地温测量）在研究区范围内乌龟坉 温泉点附近及宝墩湖周边查找并推测隐伏断裂构造4条（F3、F4、F5、F6）；区域性断裂构造官坪大断裂是研究区主要的断裂构造，根据区域地质资料并结合地质调查成果推测其走向及位置。区内根据出露地表的岩层产状，推断向斜构造1处。通过地质填图、钻探及物探资料的综合分析后认为，隐伏断裂F4、F5、F6交汇夹持的“凹形”狭长带状区域，由于多条断裂的错动挤压作用使得该区域地层岩石破碎，构造裂隙发育，为地下水的补给、径流和深循环运移提供了良好的通道，也为地热水的赋存提供了较好的储水空间。

2.3 水文地质

乌龟坉 温泉点所在区域地下水类型主要有松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水。地下水接受补给后，一部分受浅部风化裂隙网控制转为侧向径流，流进松散岩中成为孔隙水，或在地形低洼及沟谷深切处以泉点和分散渗流形式排泄汇入小溪；另一部分则受断裂构造控制继续下渗，沿构造裂隙发育带深循环运移，受深部地热加温，形成温热水。其在静水压力作用下，沿构造裂隙通道上涌，并赋存于其中，在区内中部地形低洼处以泉的形式排泄，形成温泉。

3 温泉水化学特征

乌龟坉 温泉地热水水化学类型为HCO3·SO4－Ca型，pH值呈中性，属温水淡温泉。水中偏硅酸含量较高，其含量较高的的原因是硅酸盐矿物在高温地下热水的高压溶解等作用下，加之剩余碳酸气的作用，促使铝硅酸盐分解生成的[2]。

地热水中偏硅酸含量较丰富，达到了矿水浓度标准，其作为洗浴用途具有一定的保健价值，温泉水结垢与腐蚀性较低，可用作温泉洗浴用水、农田灌溉用水和渔业养殖用水等多种用途。

从长观数据证实，枯、丰水季节观测泉水流量和水温，变化幅度较大。特别是在连续降雨两天后，观测的水量和水温有明显变化，说明其补给源较近，主要来自大气降水补给，补给水循环深度较浅。

4 温泉成因模式浅析

乌龟坉 温泉的形成具备了以下5大必要条件，其具体成因条件如下：

4.1 热源

根据现有的地质资料及目前对地热的认识水平，推断温泉的热源可能来自沟通地壳深部高温岩体的断裂带热对流。吴川－仁化深断裂带是区域性控热构造，在省内沿该断裂带出露温泉20多处，据不完全统计每年释放热能162.1TJ，近区域内自南向北有渔湾潭头温泉、望埠湖下温泉、横石塘仙湖温泉等。研究区出露的官坪大断裂是吴川－仁化深断裂带的组成部分，该断裂全长约40km，走向北东倾向南东，影响宽度从百余米至数千米，沿断裂带断层角砾岩连续分布，可能是本泉点的热源。

此外，热源还可能来自断裂构造活动所产生的摩擦热，或深部花岗岩侵入体内放射性物质蜕变产生的热能。

4.2 控热条件

研究区处于北东向官坪大断裂上，其规模较大，延伸较长，切割了深部增温层，成为良好的控热构造；与其次一级断裂（F4、F5、F6）共同切割灰岩地层，岩石破碎，裂隙张开性好，可能形成导热构造。因此，研究区具备了控热导热构造条件。

4.3 地热水补给条件

区内大气降水充足、雨量丰沛，次级断裂构造及碳酸盐岩岩溶发育，是地下水向下运移的良好通道，成为地热水的补给来源。因此，该区地热水具有良好的补给条件。

4.4 地热水运移条件

断裂—深循环地下热水的形成不仅要有地下热源的加热条件存在，还需要有一个能使地下水能够进行深循环的通道。区内有规模较大的官坪大断裂，具备了地表水向深部运移的构造条件。常温水沿着断裂构造及岩溶通道下渗，继续沿构造裂隙发育带深循环运移，受深部地热加温，形成温热水。其在静水压力作用下，沿构造裂隙通道上涌，并赋存于其中，在区内中部地形低洼处以泉的形式排泄，形成温泉。

4.5 地热水赋存条件

地下热水主要分布于官坪大断裂及其次级断裂构造活动形成的构造裂隙中，形成了构造裂隙热储。区内隐伏的碳酸盐岩岩溶（溶隙、溶洞）较发育，地下深部热水沿构造裂隙通道上升后进入岩溶裂隙及溶洞中，形成岩溶热储。

综上所述，乌龟 坉温泉成因模式可概括为：大气降水在向地壳深处渗流过程中，随着深度的增加温度升高，在循环达到一定深度后，因高温岩体等加热形成地下热水，然后在适宜的条件下又沿着导水的构造裂隙及岩溶通道流至地表形成温泉，因此定义为断裂－深循环型温泉（见图2）。

图2 乌龟坉 温泉成因模式图

[1]程文汉.广东英德市碳酸盐岩地热田地温场特征和成因 [J].热带地理.2013,33(5)：617—620.

[2]郭瑞林,郭帅,张立剑.河北省隆化县七家温泉特征及成因分析 [J].东华理工大学学报. 2015,38(2)：222—224.

[3]徐世光,郭远生.地热学基础 [M].北京：科学出版社,2009.

[4]蒋辉,郭训武.专门水文地质学 [M].北京：地质出版社,2007.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-37-2