承天氡泉地?zé)岬V水資源綜合評(píng)價(jià)*

秦海燕

(浙江省第十一地質(zhì)大隊(duì)，浙江 溫州 325006)

1 引言

泰順承天氡泉地處雅陽(yáng)鎮(zhèn)承天大峽谷底部的“會(huì)甲溪”。1973年，浙江省水文地質(zhì)大隊(duì)發(fā)現(xiàn)該泉氡濃度達(dá)55.5Bq/L(15埃曼)，故將其命名為“氡泉”[1]。此后，白求恩醫(yī)科大學(xué)預(yù)防醫(yī)學(xué)院溫泉考察組[2]對(duì)其進(jìn)行科考，發(fā)現(xiàn)不僅水含氡，而且還含有豐富的鋰、鍶等微量元素及偏硅酸等活性離子，對(duì)風(fēng)濕病、關(guān)節(jié)炎、銀屑病、神經(jīng)性皮炎等多種疾病有顯著的治療效果。從二十世紀(jì)七十年代開始，泰順縣人民政府對(duì)承天氡泉進(jìn)行開發(fā)利用，先后建起療養(yǎng)院、招待所，1997年7月列為省級(jí)自然保護(hù)區(qū)。2008年至2010年，有關(guān)部門對(duì)氡泉泉眼進(jìn)行改造，通過3個(gè)蓄水池對(duì)泉水進(jìn)行蓄水，測(cè)得泉水溫度為49～50℃，流量600t/d。本文收了改造后的承天氡泉地?zé)岬V水水質(zhì)測(cè)試資料和相關(guān)的野外地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)承天氡泉地?zé)岬V水進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為更好的開發(fā)利用氡泉，促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2 地?zé)崃黧w質(zhì)量評(píng)價(jià)

改造后的承天氡泉地?zé)岬V水水質(zhì)測(cè)試結(jié)果表明[3]:該地?zé)岬V水為無色、無味、無臭的透明液體，pH值7.7～8.04，井口水溫49～50℃，流量600t/d。常量組分:溶解性總固體為300～628.9 mg/L(平均值為383.67mg/L);偏硅酸濃度45.5～117.0mg/L(平均值為74.2mg/L);氟濃度為10～20mg/L(平均值為10.1mg/L)。微量元素:鋰濃度為0.13 ～0.2mg/L(平均值為 1.08mg/L);鍶濃度為0.10 ～0.15mg/L(平均值為0.13mg/L);其它微量元素均未超過相關(guān)限值。放射性元素氡為47.8～59.2Bq/L;其它如 226Ra(鐳)，總 α，總 β 均較低，其中:226Ra ＜ 0.05Bq/L、總 α0.02Bq/L、總 β 0.1lBq/L。水中的污染指標(biāo)及微生物:揮發(fā)性酚＜0.002mg/L、氰化 ＜0.0lmg/L、亞硝酸鹽 ＜0.002 mg/L;大腸菌群0個(gè)/mL、細(xì)菌群落15cuf/ml。水的庫(kù)爾洛夫表示式為:

水化學(xué)類型為HCO3－Na型。

按照《天然礦泉水地質(zhì)勘探規(guī)范》[4]GB/T13727－92 和《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》[5]GB 11615－89中關(guān)于醫(yī)療熱礦水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。

從表1可以看出:偏硅酸和F已達(dá)到硅水、氟水標(biāo)準(zhǔn)，鋰已達(dá)到飲用天然礦泉水的標(biāo)準(zhǔn);鍶接近或達(dá)到飲用天然礦泉水的標(biāo)準(zhǔn)。井口水溫為49～50℃，屬于低溫地?zé)豳Y源的溫?zé)崴?jí)。氡濃度47.8～59.2 Bq/L雖未達(dá)到命名礦水濃度，但已具有醫(yī)療價(jià)值及礦水的濃度。

綜上所述:承天溫泉水溫約50℃，氡含量已達(dá)到礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)，偏硅酸、氟均已達(dá)到命名礦水濃度，故可稱作含氡的硅、氟復(fù)合型溫泉。泉水中不僅含有氡，而且含有豐富的偏硅酸、氟氡、鋰、鍶等多種對(duì)人體健康有益的微量元素，且無污染。多年的應(yīng)用證明:該氡泉浴療對(duì)增強(qiáng)心臟肌能、血壓系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)心泌系統(tǒng)有著特別的療效，常浴氡泉，還有助于治療高血壓、心臟病、胃病、糖尿病、脊椎骨突出、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和皮膚病等。顯然該溫泉適宜作為旅游、醫(yī)用浴療用水。

表1 地?zé)崃黧w質(zhì)量評(píng)價(jià)表(單位mg/L)

3 承天氡泉資源量評(píng)價(jià)

3.1 地?zé)崽镞吔绲拇_定

地?zé)崽锓秶褪堑叵滤难a(bǔ)給范圍，地下水補(bǔ)給范圍一般可以通過阻水構(gòu)造來控制[6]。阻水構(gòu)造主要有兩種:(1)壓性、壓扭性斷裂構(gòu)造或平移斷層可以起阻水作用。(2)侵入巖形成的巖墻和巖脈阻水作用，這些侵入巖體可起到阻水或回水作用，從而使溫泉出露地表。根據(jù)上述原理，泰順氡泉地?zé)崽锓秶笾驴扇Χ?以泉眼為中心，下游以安山玢巖巖脈和F1排嶺斷裂為界;上游F11斷裂為界;北側(cè)、東北側(cè)以鉀長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗斑巖所在山體的分水嶺為界;西南側(cè)以f2崩頭斷裂為界;面積約22.8km2。出露的巖性以燕山晚期花崗巖和上侏羅統(tǒng)西山頭組二段(J3x2)流紋質(zhì)玻屑或晶屑玻屑凝灰?guī)r見圖1。

圖1 承天氡泉地?zé)崽锼牡刭|(zhì)圖

3.2 溫泉形成模式

承天溫泉是在相對(duì)較高的區(qū)域熱背景下(地?zé)崽荻葹?.03℃ ～3.3℃/l00m，大地?zé)崃髦?＞75mw/m2)，來自承天 (f1)大斷裂南北兩側(cè)部分大氣降水和會(huì)甲溪上游部分流水沿裂隙發(fā)育的高滲透率巖石滲入地下，通過風(fēng)化裂隙構(gòu)造、斷裂裂隙構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)向北東向、南西向運(yùn)動(dòng)，在北西向承天 (f1)大斷裂中的斷層破碎帶中匯集，循環(huán)到斷裂破碎帶后，沿構(gòu)造斷裂向深處循環(huán)并進(jìn)入深大斷裂導(dǎo)熱的良好通道，且被迫向山前及下游運(yùn)移。熱量是在正常地溫場(chǎng)圍巖環(huán)境中，由地下水從圍巖 (熱儲(chǔ)巖層鉀長(zhǎng)花崗巖)中“收集”而來，水溫隨地下水循環(huán)深度增加而升高，并在3000多米深處達(dá)到120℃以上;在山前較淺處，因有近源低溫水的混合而使水溫有所降低，形成中低溫承壓水層。并在運(yùn)移、深循環(huán)過程中經(jīng)長(zhǎng)時(shí)期的水巖相互作用，溶濾了巖體及周圍巖石中的鋁硅酸鹽礦物、微量元素及鐳衰變產(chǎn)物氡，形成礦水。進(jìn)入深大斷裂的地?zé)岬V水以承壓熱水的形式繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，在會(huì)甲溪斷裂與北東向斷裂裂隙交匯處，巖石破碎、地形低洼、且有英安玢巖巖脈阻擋，地?zé)岬V水運(yùn)動(dòng)受阻后形成回流，沿所形成的高滲透帶上涌形成氡泉 (見圖2)。故承天溫泉屬深循環(huán)對(duì)流型地?zé)豳Y源類型的低溫水熱系統(tǒng)。

3.3 地?zé)豳Y源量評(píng)價(jià)

承天溫泉屬自流穩(wěn)定型溫泉，故可以采用自然放熱量推算法對(duì)承天溫泉進(jìn)行地?zé)豳Y源量計(jì)算。計(jì)算公式如下:

式中:Q為溫泉放熱量，Kcal/s;qv為溫泉流量，L/s;C為溫泉水的比熱，Kcal/kg.℃，C≈1;ρ為溫泉水密度，kg/L，ρ≈1;t1為溫泉水溫度，℃;t0為非熱異常區(qū)恒溫層溫度，℃，取17.7℃。

表2 承天溫泉放熱量計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果見表2，承天溫泉放熱量為229.112 kcal/s，每小時(shí)放熱量為82.48kcal/h，按“地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)方法”地?zé)崽镆?guī)模分級(jí)，承天溫泉屬小型地?zé)崽铩?/p>

4 地?zé)峥砷_采量計(jì)算與評(píng)價(jià)

前人對(duì)承天氡泉“單泉”的地下水動(dòng)態(tài)做過大量工作，確定承天溫泉屬自流型穩(wěn)定性溫泉，其流量動(dòng)態(tài)比較衡定。根據(jù)全國(guó)資源委“關(guān)于地?zé)豳Y源勘查報(bào)告審批中的幾個(gè)問題”中地?zé)峥刹少Y源量計(jì)算與儲(chǔ)量級(jí)別的確定原則和《天然礦泉水地質(zhì)勘探規(guī)范》中對(duì)允許開采量的確定，凡單泉依據(jù)泉水流量一個(gè)水文年動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料得日最小流量，可作為允許開采量[7]。2010年4月、7月、11月采用自然水位恢復(fù)法測(cè)定其最小流量為600m3/d，故承天溫泉的允許開采量為600m3/d。

5 結(jié)論

泰順承天氡泉地處雅陽(yáng)鎮(zhèn)承天大峽谷底部的“會(huì)甲溪”，溫泉水溫約50℃，氡含量已達(dá)到礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)，偏硅酸、氟均已達(dá)到命名礦水濃度，為含氡的硅、氟復(fù)合型溫泉。泉水中不僅含有氡，而且含有豐富的偏硅酸、氟氡、鋰、鍶等多種對(duì)人體健康有益的微量元素，適宜作為旅游、醫(yī)用浴療用水。承天溫泉屬深循環(huán)對(duì)流型地?zé)豳Y源類型的低溫水熱系統(tǒng)，放熱量為229.112kcal/s，每小時(shí)放熱量為82.48kcal/h，屬小型地?zé)崽?，允許開采量為600m3/d。

[1]浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)研究所.浙江省泰順縣雅陽(yáng)鎮(zhèn)承天地?zé)豳Y源綜合評(píng)價(jià)報(bào)告[R].1998.

[2]白求恩醫(yī)科大學(xué)預(yù)防醫(yī)學(xué)院溫泉考察組.關(guān)于浙江省泰順縣“承天氡泉”醫(yī)療作用的考察報(bào)告[C].1994:5.

[3]秦海燕.泰順縣氡泉自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)遺跡調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告[R].溫州:浙江省第十一地質(zhì)大隊(duì)，2011.

[4]國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T13727－92天然礦泉水地質(zhì)勘探規(guī)范[S].1992.

[5]國(guó)家礦產(chǎn)儲(chǔ)量管理局、地礦部地礦環(huán)境管理司.GB1615－89中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范[S].1989.

[6]北京大學(xué)地質(zhì)學(xué)系地?zé)嵫芯渴?地?zé)嵯到y(tǒng)—原理和典型地?zé)嵯到y(tǒng)分析[M].北京:地質(zhì)出版社，1986:35－46.

[7]周訓(xùn)，周海燕，方斌，等.淺析開采條件下地下熱水資源的演變[J].地質(zhì)通報(bào)2006，25(4):482－486.