潮州市地?zé)豳Y源分布及其基本特征

張國沅

(廣東省有色金屬地質(zhì)局 九三一隊,廣東 汕頭 515041)

1 基本概況

潮州市地處粵東三角洲平原向山地過渡地帶,東鄰福建省,瀕臨南海,南與汕頭經(jīng)濟(jì)特區(qū)毗鄰,轄饒平縣、潮安區(qū)、湘橋區(qū)、楓溪區(qū)。各縣(區(qū))、鎮(zhèn)均圍繞6處天然出露的地?zé)狳c陸續(xù)開鑿了深度近百米的地?zé)峋?0余眼,多數(shù)地?zé)峋疁囟?0～50 ℃,僅潮安區(qū)沙溪鎮(zhèn)、饒平縣新豐鎮(zhèn)和柘林鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)水溫達(dá)到70多度以上。目前潮州市地?zé)崴饕糜谙丛?、游泳、理療[1]。

2 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件

潮州市位于浙閩粵沿?；鹕交顒訋髂隙?、燕山期褶皺系東部,區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強(qiáng)烈,多期次、多階段火山—侵入活動頻繁,形成大面積火山—侵入巖類,東西、北東、北西及近南北向構(gòu)造廣泛發(fā)育,制約了火山巖、巖漿巖的展布方向,亦蘊(yùn)育了地?zé)豳Y源的生成及賦存的空間[2]。

2.1 地層

出露的地層較簡單,從老到新有三疊系、侏羅系和第四系。本區(qū)地表廣為第四系覆蓋,其余地層部分為隱伏地層、小面積出露。

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動具多期次、多階段侵入,構(gòu)成了分布廣泛、巖類復(fù)雜的各種巖體、巖脈,主要出露燕山四期和燕山三期。巖漿巖分布主要呈巖基、巖株、巖墻或巖枝產(chǎn)出,此外,在湯溪水庫及饒平大東等地見一些基性小巖體。每次巖漿巖的侵入均與區(qū)域構(gòu)造活動有關(guān),受構(gòu)造裂隙控制,展布方向性明顯。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

該區(qū)位于新華夏系構(gòu)造第二隆起帶的東南側(cè)與南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶南部東段交接地段,區(qū)內(nèi)發(fā)育北東向和北西向斷裂,北東向斷裂被北西向斷裂切割,呈“多”字形控制全區(qū)[3]。東西向構(gòu)造時隱時現(xiàn),斷續(xù)展露,構(gòu)成復(fù)雜的交接關(guān)系。區(qū)域性的北西向斷裂構(gòu)造控制了調(diào)查區(qū)東南部新生代斷陷盆地的形成與展布,地貌上形成了開闊的三角洲平原,區(qū)內(nèi)較大水系也是沿北西斷裂帶發(fā)育的,如韓江水系。控制溫泉的主要斷裂構(gòu)造見圖1。

3 地?zé)狳c分布

目前已探明7處天然出露的地?zé)狳c,主要分布于北東向與北西向斷裂交匯地帶。其中潮安—普寧斷裂(F15) 穿過坪溪水庫,斷層傾向南東,傾角70°左右,斷裂帶周邊見天然地下熱水出露,水溫約42°;萬峰斷裂(F9)為正斷層,落差達(dá)五六百米,該斷裂帶周邊有天然地下水(下降泉水)出露;韓江斷裂(F6)周邊、金豐村韓江堤壩段見天然地下熱水冒出來,水溫45°;建饒—新豐斷裂(F17)傾角約60°,為正斷層,該斷裂帶在新豐鎮(zhèn)一帶周邊出露溫泉,溫度在40°～70°。

從區(qū)域上看,潮州地?zé)豳Y源主要分布于饒平縣新豐鎮(zhèn)揚(yáng)康村、饒平縣新豐鎮(zhèn)新葵村、饒平縣湯溪鎮(zhèn)上圍、饒平縣坪溪鎮(zhèn)、潮安區(qū)歸湖鎮(zhèn)金豐村、饒平縣柘林鎮(zhèn)、潮安區(qū)沙溪鎮(zhèn)東山湖。

圖1 潮州地區(qū)構(gòu)造綱要圖Fig.1 Sketch map of structure in the Chaozhou area1.燕山四期黑云母花崗巖;2.燕山三期花崗巖;3.實測、推測正斷層;4.實測、推測逆斷層;5.實測、推測性質(zhì)不明斷層;6.推測性質(zhì)不明斷層;7.地質(zhì)界線;8.地名;9.已知地?zé)狳c分布位置及編號。

4 基本特征

4.1 熱源分區(qū)

圈定熱水區(qū):在重點區(qū)內(nèi)的3個天然出露地?zé)狳c中的饒平縣新豐鎮(zhèn)揚(yáng)康村、新葵村,饒平縣柘林鎮(zhèn)及一般區(qū)內(nèi)的饒平縣湯溪鎮(zhèn)上圍、饒平縣坪溪鎮(zhèn)、潮安區(qū)歸湖鎮(zhèn)金豐村地?zé)狳c同屬低溫?zé)崴Y源,屬于低溫溫?zé)崴畢^(qū)[4]；僅重點區(qū)內(nèi)的潮安區(qū)沙溪鎮(zhèn)東山湖地下熱水屬于中溫地?zé)崴畢^(qū)(表1)。

表1 熱源分區(qū)Table 1 Heat source partition

4.2 地?zé)狳c流量及其變化特征

據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，主要受兩大因素影響:一是地?zé)崃黧w流量受季節(jié)性影響明顯,夏季(豐水期)流量大,冬季(枯水期)流量小;二是與地表水源距離有關(guān),離地表水源近,流量大,反之則小(表2、表3)。

表2 單井地?zé)崃黧w涌水量Table 2 Water inflow of a single well geothermal fluid 單位：L/s

表3 潮安區(qū)歸湖鎮(zhèn)金豐村地?zé)狳c鉆孔水量Table 3 Water quantity of hot spot in Goldfield village in Guihu town of Chaoan

4.3 地?zé)崃黧w化學(xué)特征

本階段共采集水樣8件,收集潮安區(qū)沙溪鎮(zhèn)東山湖地下熱水樣5件,各已知地?zé)狳c水質(zhì)分析成果見表4和表5。所取地?zé)狳c都為堿性水,饒平縣新豐鎮(zhèn)揚(yáng)康村、新葵村,潮安區(qū)沙溪鎮(zhèn)東山湖及饒平縣湯溪鎮(zhèn)上圍村地?zé)崴疄榉歉g性水、極軟水,饒平縣柘林鎮(zhèn)地?zé)崴疄楦g性水、極硬水[5]。

根據(jù)《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)[6]分析,本區(qū)5處地下熱水不適宜作農(nóng)業(yè)灌溉用水。

參照《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB11607-89)[7]對5處地?zé)崴疂O業(yè)應(yīng)用進(jìn)行評價,不適合作漁業(yè)用水。

表4 潮州地下熱水樣的化學(xué)分析結(jié)果表Table 4 Chemical compositions of geothermal water samples in the Chaozhou area

表5 各分區(qū)熱水化學(xué)特征Table 5 Water chemistry characteristics of each district

4.4 各分區(qū)區(qū)域構(gòu)造和巖漿巖

4.4.1 饒平縣新豐鎮(zhèn)的地?zé)狳c受北東向斷裂控制且與燕山三期的巖漿有關(guān)

據(jù)調(diào)查[8]發(fā)現(xiàn)，饒平縣新豐鎮(zhèn)揚(yáng)康村、新葵村兩處地?zé)狳c呈線狀分布于河谷階地的第四系殘坡積層內(nèi),同屬新豐盆地;兩個地?zé)狳c出露地下熱水的巖性都為隱伏的燕山第三期花崗巖,巖漿巖的發(fā)育受北西向建饒—新豐F17推測延伸斷裂帶所控制。從1∶20萬區(qū)域地質(zhì)圖上來看,揚(yáng)康地?zé)狳c發(fā)育在建饒—新豐推測延伸斷裂帶上,新葵地?zé)狳c發(fā)育在建饒—新豐推測延伸斷裂帶上盤；推測揚(yáng)康地?zé)狳c溫度高是因為直接受斷裂帶所控制,熱源傳導(dǎo)途徑減少,熱源傳導(dǎo)速度快,新葵地?zé)狳c分布在建饒—新豐推測延伸斷裂帶東側(cè)的上盤,直距4.84 km。

兩個地?zé)狳c共同特征都是熱儲性質(zhì)，巖性一致,蓋層一致,都是圍繞在溪邊發(fā)育而成,第四系殘坡積層蓋層厚度大,約20 m,溪邊四周出露的巖性都是燕山第三期花崗巖,或許表明這兩條溪流也是斷裂發(fā)育形成。巖漿巖是沿著斷裂(溪流發(fā)育)而侵入的,都是在兩條斷裂帶的交接部位。新豐鎮(zhèn)兩處地?zé)狳c的分布受可能存在的北西向構(gòu)造斷裂帶及伴隨它而侵入的巖體所控制,又出露在與北東向(揚(yáng)康溪、新葵溪)斷裂帶相交的北西向斷裂帶上或其交接部位,斷裂帶為主要熱儲和熱流通道,地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱,沿深斷裂帶涌至地表或淺部,形成地?zé)犸@示和地?zé)岙惓亩雎稖厝?/p>

4.4.2 饒平縣湯溪鎮(zhèn)上圍村的地?zé)狳c受北西向斷裂控制且與燕山三期的巖漿有關(guān)

上圍村地?zé)狳c周邊同樣大量分布燕山三期黑云母花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖,巖漿巖呈“港灣式”分布。上圍村地?zé)狳c位于漳溪斷裂推測段東側(cè)的上盤，直距約1 km,同時也位于黃岡河的西側(cè)，直距約0.5 km,是受北西向構(gòu)造斷裂帶及伴隨它而侵入的巖體所控制。地?zé)岢雎饵c分布在北西斷裂帶與黃岡河相交接部位,斷裂帶為主要熱儲和熱流通道,地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱,沿深斷裂帶涌至地表或淺部,形成地?zé)犸@示和地?zé)岙惓亩雎稖厝?。大氣降水和黃岡河入滲可能為地下熱水的主要補(bǔ)給水源。

4.4.3 饒平縣坪溪鎮(zhèn)的地?zé)狳c受北東向與近南北向斷裂共同控制且與燕山三期的巖漿有關(guān)

饒平縣坪溪鎮(zhèn)地?zé)狳c外圍分布三條斷裂帶,分別為坪峰斷裂(F25)、潮安—普寧斷裂(F15)和白秀塘山斷裂(F14)。

三條斷裂帶兩兩相交呈“U”字形,曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)的坪溪地?zé)狳c發(fā)育在“U”字中右上部,距坪峰斷裂東側(cè)的上盤約30.12 km,潮安—普寧斷裂西側(cè)的上盤約18.92 km,白秀塘山斷裂西側(cè)上盤約26.12 km。坪溪地?zé)狳c的分布可能受北東及近南北向構(gòu)造斷裂帶及伴隨它而侵入的巖體所控制,斷裂帶為主要熱儲和熱流通道,地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱,沿深斷裂帶涌至地表或淺部,形成地?zé)犸@示和地?zé)岙惓亩雎稖厝?巖漿巖體可能為熱源體。

4.4.4 潮安區(qū)歸湖鎮(zhèn)金豐村的地?zé)狳c受北東向斷裂控制且與燕山三期的巖漿有關(guān)

金豐村地?zé)狳c周邊分布大量燕山三期黑云母花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖,第四系殘坡積層為熱儲蓋層。地?zé)狳c的分布是受北東向構(gòu)造斷裂帶及伴隨它而侵入的巖體所控制，即分布在北西斷裂帶與北東向斷裂帶和韓江相交接部位,斷裂帶為主要熱儲和熱流通道,地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱,沿深斷裂帶涌至地表或淺部,形成地?zé)犸@示和地?zé)岙惓亩雎稖厝?。大氣降水和韓江入滲可能為地下熱水的主要補(bǔ)給水源。

4.4.5 饒平縣柘林鎮(zhèn)的地?zé)狳c受西北一東南向地震裂縫控制且與燕山四期的巖漿有關(guān)

該地?zé)狳c周邊未發(fā)現(xiàn)斷裂帶發(fā)育,亦沒有控制性斷裂,周邊大量出露燕山第四期,巖漿巖呈“港灣式”分布。據(jù)以往的地質(zhì)學(xué)家考察分析,柘林“七夕井”乃古代地震裂縫形成的,它與南澳島的“宋井”和“溜牛七星”同處一條地震裂帶,呈西北—東南走向,都有地下溫泉涌眼。

4.4.6 潮安區(qū)沙溪東山湖的地?zé)狳c受北西向斷裂控制且與玄武巖期的巖漿有關(guān)

據(jù)以往資料,東山湖點受近東西向和北西向兩組斷裂所控制,它們的交接部位是二個重疊熱儲的中心,孔隙熱儲中熱礦水來源于裂隙熱儲的補(bǔ)給,孔隙熱儲上部有粘土類地層作為隔水層和熱蓋層,熱水具有高水頭和高溫度特征,熱儲的地?zé)醽碓匆恢隆?/p>

在熱儲中心所有鉆孔都揭露到皓色巖脈(煌斑巖脈和玄武巖脈),鉆孔揭露到巖脈后,可見頂板或底板巖石破碎,裂隙和熱溶蝕發(fā)育,自流涌水量明顯增加，水溫相應(yīng)升高。近東西向和北西向兩條斷裂帶的交接部位具有張性,張裂面為玄武巖脈的貫入創(chuàng)造了有利的條件。粵東地區(qū)的玄武巖產(chǎn)生時代定為喜山期,分析推測東山湖熱田的熱源可能在深切構(gòu)造斷裂中與玄武巖期的巖漿有關(guān)。

5 成因探討

本區(qū)地?zé)釡厝c區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖漿巖侵入作用關(guān)系密切。潮安區(qū)沙溪東山湖與饒平縣湯溪鎮(zhèn)上圍村的地?zé)狳c均受北西向斷裂控制,前者與玄武巖期的巖漿有關(guān),后者與燕山三期的巖漿有關(guān);饒平縣新豐鎮(zhèn)、潮安區(qū)歸湖鎮(zhèn)金豐村、饒平縣坪溪鎮(zhèn)的地?zé)狳c均受北東向斷裂控制且與燕山三期的巖漿有關(guān);饒平縣柘林鎮(zhèn)的地?zé)狳c受西北—東南向地震裂縫控制且與燕山四期的巖漿有關(guān)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料發(fā)現(xiàn),區(qū)內(nèi)巖漿活動具多期次、多階段侵入,構(gòu)成了分布廣泛、巖類復(fù)雜的各種巖體、巖脈,區(qū)內(nèi)構(gòu)造廣泛發(fā)育,制約了火山巖、巖漿巖的展布方向,而以上區(qū)域大型的斷裂帶不僅為熱液上升、出露的通道,亦是接受大氣降水補(bǔ)給作深循環(huán)和導(dǎo)熱的通道。地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱,沿深斷裂帶涌至地表或淺部,形成地?zé)犸@示和地?zé)岙惓亩雎稖厝?巖漿巖體可能為熱源體,地表水源為補(bǔ)給。

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