蒋祥

摘 要：本文研究的温泉位于喜马拉雅山脉南麓的雄曲河河段，因板块挤压而隆升的喜马拉雅区域构造活动强烈，大小断裂密布，地温梯度大，地热资源丰富。研究者对温泉所处地区的地质背景和热水水化学特征进行分析，探究温泉成因，以期为其他学者的研究提供借鉴。

关键词：温泉;地热资源;地质构造

中图分类号：P641.1文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）16-0135-04

Abstract： The hot spring studied in this paper is located in the Xiongqu river section at the southern foot of the Himalayas. The tectonic activity in the Himalayan region uplifted by plate compression is intense， with dense faults， large geothermal gradient and abundant geothermal resources. In order to provide reference for other scholars， researchers analyzed the geological background and hot water chemical characteristics of the hot spring area and explored the origin of the hot spring.

Keywords： hot springs;geothermal resources;geological structure

西藏地处地中海—喜马拉雅地热带的中东部，区内构造极为发育，岩浆活动和变质作用强烈，是全球地热活动最强烈的地区之一。笔者通过对西藏洛扎县拉康的区域地质、水化学、同位素进行分析，并结合前人对该地区的地质调查情况，对该地区的温泉成因进行研究。

1 研究区概况

1.1 研究区地理位置

研究区位于西藏南部山南地区洛扎县境内（见图1），距西藏行政中心拉萨市约310 km，属于喜马拉雅山脉中段北麓。边防线长200 km，西北与生格乡相连，西南与拉郊乡相邻，东与边巴乡和措美县相接，南面与不丹王国接壤，是中国的山南边陲地带。研究区地形起伏较大，山势陡峭，沟壑纵横，属于深谷深切割区，相对高差一般在900 m，平均海拔高度为4 400～5 682 m。

1.2 研究区地貌与地质构造

研究区地势起伏大，地势西北高，东南低。地貌主要以高山为主，有少量河谷盆地（见图2）。其中海拔最高的库拉抗日主峰海拔达7 538 m。研究区在大地构造上处于雅鲁藏布江大断裂带与南部吉隆—岗巴—洛扎—错那断裂带挟持的喜马拉雅板片内，区内断裂发育。

研究区地质构造图如图3所示。研究区东北部有洛扎断裂穿过，中南部和北部有藏南拆离系二次穿过，另外分布有洛扎穹窿和色区-生格向斜。研究区内在2条大断裂通过，构造变形强烈，伴生有许多小断裂。

1.3 研究区地层

在研究区25 km区域范围内主要出露地层有元古界聂拉木岩群、上元古界—寒武系肉切村岩群、晚三叠统曲龙贡巴组、下侏罗统日当组、中上侏罗统、下白垩统拉康组、第四系全新统。出露岩体主要为中新统二长花岗岩与中上元古界花岗岩。

与温泉相关的地层和岩体主要有5个，分别是拉康组、朗巴砂砾岩、肉切村岩群、聂拉木岩群和中新统二长花岗岩。拉康组为黑色钙质、炭质板岩夹结晶灰岩组合;朗巴砂砾岩岩性主要为灰～深灰色中层砾岩、石英砂岩夹黑色碳质页岩，上部为石英岩状砂岩;肉切村岩群主要为黑云变粒岩质糜棱岩、大理岩质糜棱岩、白云母花岗质糜棱岩等岩石，上部为一套浅变质的片岩、千枚岩、变砂岩;聂拉木岩群岩性主要为黑云二（斜）长片麻岩、眼球状黑云二长片麻岩、含榴变粒岩、变粒岩、浅粒岩、大理岩等高绿片岩-角閃岩相的中-深变质组合。

2 温泉概况

研究区可见5处温泉出露点，从上游雄曲河干流与虾曲河支流交汇处开始，沿雄曲河向下游至下坝址一带河谷中出露，其中4处位于雄曲河左岸，1处位于雄曲河右岸。各温泉流量和温度见表1。

3 测试分析

3.1 水化学分析

对雄曲河水水样进行水化学分析，分析成果如表2所示。根据水化学分析成果可知，工程区地表水无色、无味、无臭、透明，水化学类型均为HCO3-Ca型，总矿化度为149.6～190 mg/L，pH值为6.69～7.86;属弱酸（碱）性低矿化度淡水。

3.2 温泉水补给分析

为了查明雄曲河两岸温泉补给来源，对温泉水进行了同位素取样与分析。于2018年4月将样品送往国土资源部岩溶地质资源环境监督检测中心进行氢、氧同位素检测（检测环境为温度24.2 ℃、湿度32%）。水中2H和18O的含量和分布由于主要是受气象过程的影响，故多用来探讨地下水来源的补给情况。1961年，Craig发表了大气降水的[δ]2H和[δ]18O之间存在线性相关关系[1]：

笔者根据西藏拉康镇雄曲河两岸温泉水2H和18O的含量（见表3）绘制了[δ]2H-[δ]18O关系图（见图4）。将其与Craig的全球大气降水线进行对比可知，雄曲河两岸温泉水的[δ]2H与[δ]18O组成的值均落在全球大气降水线的附近，这表示温泉水来源于大气降水。

由图4可知，研究区温泉水来源于大气降水。大气降水中的[δ]2H和[δ]18O的值与温度分布有很大的关系：当温度逐渐上升时，大气降水的[δ]2H和[δ]18O的值也越来越大，大致上成正相关关系。国内外学者根据这一关系建立起[δ]2H、[δ]18O与温度之间的线性关系。

根据上述5个公式计算的平均气温可知（见表4），根据第一个公式计算的气温偏差较其余4个大，故取另外4个的平均值作为平均气温，取平均气温为-5.15 ℃和-5.2 ℃。补给区计算的平均气温为负值。其值比拉康地区常年气温较低，推测是由冰雪融水补给。

4 温泉成因分析

地热资源的形成是各种地质作用综合影响的结果，是受到许多复杂的地质、水文地质、地球热态等因素控制的。其中，必须具备的条件亦即地热田形成的要素可以概括为四个字，即储、盖、通、源。储就是热储层，盖是盖层，通指构造通道，源包括水源、热源及水中物质成分的来源。

4.1 地热资源类型

我国水热型地热资源可分为隆起山地对流型（火山型、深循环型）和沉积盆地传导型（中、新生代断陷盆地型，中、新生代坳陷盆地型和中生代坳陷盆地型）[5]。拉康温泉位于青藏高原地区，但周围没有火山，地热资源类型应属于隆起山地对流型（深循环型）。下面对拉康温泉的形成进行探究。

青藏高原地壳厚度虽厚，达70 km，但地温仍然较高，雅鲁藏布江以南，喜马拉雅山脉一带，表现为一地壳厚度陡变带，此带的地温分布也显示为一近东西及北西西向延伸的一条地温分布密集带，向着喜马拉雅山脉的内部地温急骤降低，形成一条与喜马拉雅山方向平行的地温陡度带。沿雅鲁藏布江南北一线形成了一条近东西延伸的较高地温带，此带的形成有着明显的深部地质背景，它与欧亚板块和印度板块互相碰撞有关，这里构成了雅鲁藏布江地缝合线，在巨大的剪切及挤压作用下，使深部物质发生重熔并上涌形成热源体，导致许多高温地热田沿此带分布[6]。

拉康地区断裂发育，也有边界断裂通过，地壳深部物质重熔可沿断裂上涌，形成热源，为隆起山地对流型（深循环型）。

4.2 盖层与通道

岩石的矿物组成、结构和构造都直接影响着岩石的导热率，金属矿物和结晶岩盐、膏岩及石英都具有较高的热传导能力;坚硬致密的岩石（灰岩、花岗岩、变质石英岩等）同样具有较高的导热性，而煤炭、黏土、泥岩、页岩、粉砂质岩类等则具有较低的导热率[7]。

拉康温泉出露于更新统二长花岗岩中，花岗岩上覆地层为拉康组（K1[l]1、K1[l]2），拉康组上段岩性为一套灰绿、灰黄、蓝灰色板岩夹极薄层变粉砂岩组合。拉康组下段岩性为黑色钙质、炭质板岩夹结晶灰岩组合。板岩是由泥岩变质而来，导热性较低，形成盖层。

拉康地区断裂发育，大小断层密布，为温泉提供良好的对流通道。

5 结论

研究区为典型的高山峡谷地貌，雄曲河以V形峡谷为主，谷底地面水可能较高山地下水位低，因此，深谷谷底可能为压力差最大之处，而热水上涌也自谷底流出的可能性最大。在雄曲河两岸附近，花岗岩中发育有大量节理，节理面平直、光滑，较紧闭，节理延伸距离较远，为构造剪节理，与研究区周围断层关系密切。

地下热水补给来源为大气降水，18O漂移现象不明显，说明深部的热储温度不高，属于中低温地下热水。根据氢、氧同位素数据分析计算可知，温泉水的补给平均温度为-5.1 ℃，温泉水的补给高程为3 336 m。

研究区地下热水热源为岩浆残余热，温泉底部存在第四系更新统二长花岗岩，中上元古界花岗岩，推测晚近期存在岩浆活动，上覆侏罗系、白垩系地层形成覆盖层（隔热层）。

研究区5 km范围内断层、节理发育;共分布有6条断层，3条韧性剪切带;岩层岩性多为变质岩，时代较老;岩浆岩为第四系更新统的花岗岩。研究区温泉的形成与断裂带有关，裂隙、节理发育，为地下热水的运移提供了良好的通道。

参考文献：

[1]王洁青，周训，李晓露，等.云南蘭坪盆地羊吃蜜温泉水化学特征与成因分析[J].现代地质，2017（4）：822-831.

[2]王恒纯.同位素水文地质概论[M].北京：地质出版社，1991.

[3]DANSGAARD W.Stable isotopes in precipitation[J].Tellus，1964（16）：436-468.

[4]Fournier R O. Application of water geochemistry to geothermal exploration and reservoir engineering[J/OL]. https：//www.researchgate.net/publication/303178123_Application_of_water_geochemistry_to_geothermal_exploration_and_reservoir_engineering.

[5]张朝锋，郭文，王晓鹏.中国地热资源类型和特征探讨[J].地下水，2018（4）：1-5.

[6]赵文津，K.D.Nelson，徐中信，等.雅鲁藏布江缝合带的双陆内俯冲构造与部分熔融层特征：INDEPTH项目结果的初步综合[J].地球物理学报，1997（3）：325-336，445-446.

[7]程超，于文刚，贾婉婷，等.岩石热物理性质的研究进展及发展趋势[J].地球科学进展，2017（10）：1072-1083.