翟泽宇,王 岩

（中交公路规划设计院有限公司,北京 100010）

引言

地热作为一种蕴含在地球内部的清洁的可再生新型能源,其开发和利用也受到越来越多的重视。我国对于温泉的调查起源于20 世纪50 年代,将温泉作为资源进行研究是从20 世纪70 年代开始[1]。目前对于地热资源的利用主要分为高温（温度≥150 ℃）地热发电、中温（90 ℃≤温度＜150 ℃）和低温（温度＜90 ℃）直接利用三种类型[2]。而按照构造成因又可以将其分为沉积盆地型[3-5]和隆起山地型[6]两大类。

云南大理地区位于青藏、滇缅、印尼巨型“歹”字型构造体系东支中段与三江南北向经向构造体系复合部位[7],一系列南北向及北北西向构造到此往南开始呈现出撒开状态,形成了以北北西向构造带与南北向构造带为主体的区域构造基本框架[8]。各构造系主干断裂继承性活动强烈,使动力热得以产生,由于华力西期至喜山期各种岩浆的侵入和喷出,导致了岩浆余热的存在,再加上地震的频繁发生,造成地下裂缝的加大与增宽。断层及岩层产状的陡倾,促使热水加快循环。上述因素都给地下热水的形成和运移创造了有利条件。

1 热水的分布及其特征

根据地下热水的空间展布及其与地质构造的关系,将研究区分为西部隆起区、中部沉降区和东部隆起区三大热水带（见图1）。

图1 温泉分布及其分区

1.1 西部隆起区热水带

位于崇山东侧大断裂（F3）和西侧李子园- 瓦窑大断裂（F2）之间地区,属崇山北北西向构造带,从调查的9 个温泉来看（见图2）,温泉分布比较集中,主要出露在漕涧盆地及老窝- 水井附近,形成两个热水异常带。本区热水有以下几个特点：

图2 西部隆起区各温泉剖面

（1） 温泉出露严格受构造控制,温泉带展布的方向性很强,沿李子园- 瓦窑断裂呈线状分布。在漕涧盆地和老窝- 水井两处地热显示尤为明显。

（2） 温泉多以泉群出露,以中高温热水为主,温泉最高的12 号温泉,水温91.5℃,为全区最高温。

1.2 东部隆起区热水带

位于金盏大断裂（F3-1）以东地区,仅在漾濞县以北的脉地附近出露两个温泉,均出露在北北西向金盏大断裂影响带上的苍山群变质岩系中。这两组温泉与相邻的大理幅中的平坡- 塘子铺热水连成一线,形成较明显的地热异常带（见图3）。

图3 东部隆起区各温泉剖面图

1.3 中部沉降区热水带

在崇山与苍山之间广泛分布的中、新生代碎屑岩中,出露9 个温泉,主要出露在北北西向构造带上,次为北北西向构造带与南北向构造带的复合部位,出露地层均为中生代碎屑岩。

该区为中低温热水区,水温多在24～54℃之间,唯89 号温泉水温达到71 ℃。温泉流量亦与岩性有关,最小的S862号温泉出露在泥岩中,流量仅为0.022 L/s；最大的82 号温泉出露在灰岩中,流量大60 L/s（见图4）。

图4 中部沉降区各温泉剖面图

本区热水有如下几个特点：

（1） 温泉的展布方向受北北西向构造控制明显,而出露部位却受次一级构造制约,90%的温泉都在断裂交汇部位出露,断裂旁侧甚少。

（2） 温泉以中低温热水为主,多以单泉形式出露,泉源处多见涌砂冒气现象和泉华等沉淀。

（3） 温泉所处地貌部位多在低洼处,温泉流量大小与含水层的岩性和富水性密切相关。

2 热水出露的地质条件及热源探讨

本区调查的20 个温泉,均分布于主干断裂附近,其中以北北西向活动断裂为主,次为各构造体系的复合部位。

2.1 热水出露与地质构造的关系

2.1.1 隆起区温泉分布与北北西向构造的一致性

北北西向构造带为本区构造的基本骨架,区内主干断裂多呈北北西向平行排列,具有规模大、延伸远,切层深和长期继承性活动等特点。它不仅控制了各时期岩浆活动及各盆地的形成和现代地震的活动范围,而且温泉的空间分布也显示出与北北西向构造线一致的特征。

2.1.2 沉降区构造复合部位出露温泉多

该区中部沉降区热水带的温泉多在北北西向构造带与南北向或东西向构造带的复合部位出露。该部位断裂发育,相互交切,岩石破碎,成为沟通深部热源的运移通道。

2.1.3 热储层的岩性

在隆起区热水带,温泉出露的地层为崇山群与苍山群的古老变质岩系,主要岩性为片麻岩、花岗片麻岩、混合岩、变粒岩和片岩夹大理岩,仅9 号温泉出露在古生代的二叠系灰岩中。而中部沉降区,热水在三叠系上统三合洞组灰岩、麦初箐组泥岩、侏罗系坝注路组、白垩系南新组、景星组砂岩中都有出露。从岩性上看,变质岩、碳酸盐岩、碎屑岩、黏土岩中都见有热水分布,无明显的规律可寻,即使同一地层或同一岩性,处于相似构造部位,温度亦相差悬殊,显示了活动性大断裂及构造复合部位比断裂旁侧和影响带水温高的特点,而与地层岩性却无明显的联系,说明区内无稳定的热储层,冷水经深部循环增温后,沿断裂这个导热通道上升地表而形成温泉。

2.2 关于研究区地下热水热源问题

研究区内主要为沿断裂破碎带深循环增温热。区内崇山东侧、西侧大断裂、李子园- 瓦窑大断裂、云龙- 太平铺大断裂、金盏大断裂及清源洞大断裂等为区内北北西向构造带和构造骨架,具有压、压扭性构造形迹,断裂延伸远、切层多、断距大,并多与异向断裂交汇,沟通深部热源。同时断裂作用和岩层挤压摩擦产生机械热能及沿断裂的岩脉余热也是不可忽视的补充热源。

3 结论

本研究对云南大理地区温泉的空间展布和出露形式进行了研究,并根据其余地质构造的关系将研究区分为西部隆起区、中部沉降区和东部隆起区三大热水带。并对其出露的地质条件及热源进行了分析,得出以下结论：

（1） 西部隆起区共出露9 个温泉,呈带状分布,展布方向与构造带基本一致。

（2） 中部沉降区共出露9 个温泉,展布方向受北北西向构造控制明显,多以单泉形式出露地表,流量大小与含水层岩性密切相关。

（3） 东部隆起区面积较小,共出露2 个温泉,均分布在北北西向构造带上,以单泉形式出露。

（4） 隆起区温泉分布与北北西向构造带一致,沉降区构造复合带多出露温泉,并且热储层多以变质岩为主,其热源可能为循环增温、断裂带挤压摩擦及岩脉余热。