廣東從化新溫泉地?zé)崴刭|(zhì)特征及成因分析

楊 超

(廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)，廣東 江門 529040)

從化新溫泉位于廣東從化市，距離市區(qū)距離約25 km，區(qū)域交通條件良好，便于溫泉開發(fā)利用。從化新溫泉潛在蘊(yùn)含資源量巨大，開發(fā)歷史悠久，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)提供了重要貢獻(xiàn)。但是，隨著該溫泉地?zé)崴拈_發(fā)與利用，逐漸出現(xiàn)資源枯竭現(xiàn)象，因此，加強(qiáng)從化新溫泉地?zé)崴販貓鎏卣骷俺梢蜓芯坑兄谶M(jìn)一步探索資源量[1]。基于此，本文以從化新溫泉地?zé)崴疄檠芯繉ο螅瑥牡責(zé)崴販貓龊统梢騼蓚€(gè)方面分析，以期為進(jìn)一步布設(shè)勘查鉆孔提供指導(dǎo)。

1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域氣象水文特征

從化地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，具有“長夏無冬、炎熱多雨”的特征，多年平均氣溫為21.6 ℃。研究區(qū)降雨量主要受控于季風(fēng)環(huán)流影響，降雨量較豐富，多年平均降雨量為1 960 mm，總體上受區(qū)域地形影響較大，具有從北向南降雨量逐漸減弱的特征。

1.2 研究區(qū)地形地貌特征

研究區(qū)位于廣東從化市，屬于粵北山區(qū)南部邊緣地帶，該區(qū)域以山地丘陵為主。區(qū)域地形地貌受構(gòu)造影響較大，可分為：一是侵蝕低山區(qū)，侵蝕作用較為強(qiáng)烈，可見大量基巖裸露，主要分布于從化市良口鎮(zhèn)G105國道南東側(cè)；二是丘陵區(qū)，基巖以花崗巖為主，巖石風(fēng)化極為強(qiáng)烈，植被發(fā)育，利于地表水土保持以及深部地下水下循環(huán)，主要分布于G105國道北西側(cè)及南西側(cè)；三是山間河谷洪沖積區(qū)，地勢較平坦，地表層以農(nóng)田為主，可見規(guī)模較小的沖積階地，主要分布于河流兩側(cè)。

1.3 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)出露地層較為簡單，由老到新依次分為：(1)下泥盆統(tǒng)桂頭組石英砂巖、礫巖、石英片巖、頁巖等；(2)中泥盆統(tǒng)老虎坳組紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖；(3)上泥盆統(tǒng)天子嶺組泥質(zhì)灰?guī)r；(4)上泥盆統(tǒng)帽子峰組粉砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)頁巖等；(5)下石炭統(tǒng)石磴子組灰?guī)r、頁巖、粉砂巖；(6)下石炭統(tǒng)測水組粉砂巖、砂質(zhì)頁巖；(7)下侏羅統(tǒng)石英砂巖、泥質(zhì)頁巖、含礫砂巖；(8)中上侏羅統(tǒng)安山玢巖、安山質(zhì)熔角礫巖、凝灰?guī)r、流紋巖等；(9)第四系主要為沖洪積物、由礫石、砂礫、黏土等組成。

從化地區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，主要展布于研究區(qū)北部、東部和西部地區(qū)，成巖時(shí)代以燕山期為主，巖性以黑云母二長花崗巖為主，霞石正長巖、細(xì)粒黑云母二長花崗巖次之。另外在后期斷裂破碎帶可見較多的中基性及酸性巖脈。研究區(qū)構(gòu)造發(fā)育，屬于華南華夏構(gòu)造帶與南嶺東西向構(gòu)造帶的交匯部位，區(qū)內(nèi)構(gòu)造組合樣式較為復(fù)雜。研究區(qū)自印支期至燕山期內(nèi)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造演化，形成了低序次各種方向的構(gòu)造疊加。與從化新溫泉地?zé)崴哂谐梢蚵?lián)系以及控制作用的構(gòu)造主要為北東向及其次級構(gòu)造[2]。研究區(qū)斷裂破碎帶屬于廣從斷裂帶的組成部分。近期以來，廣從斷裂帶活動強(qiáng)烈，對區(qū)域地層、構(gòu)造以及地形地貌等影響較大，具有明顯的控制作用。此外，區(qū)域地?zé)崴Y源豐富，沿著廣從斷裂破碎帶已發(fā)現(xiàn)三元里、龍歸、從化大凹、從化向陽、從化新溫泉、雞籠崗、良口木器廠等眾多地?zé)崴c(diǎn)，顯示出區(qū)域地?zé)豳Y源量巨大的特征。

2 研究區(qū)水文地質(zhì)特征

從化地區(qū)地表水系發(fā)育，研究區(qū)地表水系主要包括流溪河、支流鴨洞河、米鋪河以及次級水系。其中流溪河自北向南西穿過研究區(qū)，平均徑流量為48 m3/s，水深0.6～2.5 m不等，水質(zhì)良好。研究區(qū)地下水以松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽類巖溶水3大類，且以前二類型為主。松散巖類孔隙水主要分布于研究區(qū)河谷平原以及谷地、沖洪積地等區(qū)域；基巖裂隙水分布較為廣泛，具有富水性不均勻的特征；碳酸鹽類巖溶水零星分布，受巖性、構(gòu)造以及地表水徑流控制較大，富水性極為不均勻。研究區(qū)深部地下水補(bǔ)給方式多樣，具有大氣降水補(bǔ)給、地表水滲漏補(bǔ)給以及側(cè)向徑流補(bǔ)給的特點(diǎn)，排泄以蒸發(fā)、側(cè)向徑流以及泉水等方式為主。

3 地?zé)崴卣鞣治?/h2>

3.1 控?zé)釛l件分析

廣東從化新溫泉地?zé)崴愋蜑閿嗔?深循環(huán)型地?zé)崴?，地?zé)崴男纬墒軓V從斷裂破碎帶及地下水深循環(huán)控制較為明顯。沿著區(qū)域性控?zé)釘嗔哑扑閹А獜V從斷裂帶分布有一系列溫泉熱水點(diǎn)。已報(bào)道的區(qū)域地質(zhì)資料顯示，該斷裂帶深度大于800 m，且仍然發(fā)育較多的一級左右的地震活動，充分說明該斷裂破碎帶仍屬于活動斷裂，且活動較為頻繁，對深部地下水循環(huán)產(chǎn)生的深部熱能釋放有重要作用。因此，認(rèn)為沿該斷裂帶呈帶狀展布的三元里、龍歸、從化大凹、從化向陽、從化新溫泉、雞籠崗、良口木器廠等眾多地?zé)崴c(diǎn)與廣從斷裂帶具有密切的成因聯(lián)系，帶狀展布的溫泉熱水點(diǎn)出露顯示出廣從斷裂帶為主要的控?zé)岷蛯?dǎo)熱構(gòu)造，廣從斷裂帶起著溝通地殼深部熱能的作用?？傮w來說，廣東從化新溫泉熱水點(diǎn)的控?zé)岷蛯?dǎo)熱構(gòu)造是廣從斷裂破碎帶。

3.2 地?zé)崴\(yùn)移賦存條件

廣東從化新溫泉地?zé)崴愋蜑閿嗔?深循環(huán)型地?zé)崴虼?，該溫泉地?zé)崴粌H存在深部熱源對地下水進(jìn)行持續(xù)性的加熱，還有一個(gè)溝通深部地?zé)崴钛h(huán)的通道。結(jié)合鉆孔施工資料以及區(qū)域其他溫泉熱水點(diǎn)地?zé)崴\(yùn)移條件，認(rèn)為研究區(qū)北北東向F5斷裂破碎帶和北東向斷裂破碎帶的交匯部位控制著從化地區(qū)地?zé)崴倪\(yùn)移，即廣從斷裂破碎帶派生的次級斷裂帶的交匯部位，由于不同方向斷裂破碎帶的相互切割，使得附近巖石破碎帶形成了一系列次級斷裂破碎帶，為廣從斷裂帶溝通深部地?zé)崴拇鎯μ峁┝肆己玫目臻g場所。因此，廣從斷裂破碎帶派生的次級斷裂破碎帶的交匯部位，是地?zé)崴己玫倪\(yùn)移儲閉空間。此外，研究區(qū)內(nèi)存在較多的碳酸鹽類巖石，容易形成巖溶裂隙、溶洞等，上述部位也是主要的儲熱空間之一，深部地?zé)崴刂鴱V從斷裂破碎帶派生的次級斷裂帶運(yùn)移至地淺表時(shí)，在巖溶裂隙以及溶洞等部位容易賦存形成巖溶熱儲。

3.3 地下熱水補(bǔ)給條件

廣東從化地區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育，研究區(qū)不僅具有規(guī)模較大的廣從斷裂破碎帶，而且具有延伸數(shù)公里的南北向張性斷裂破碎帶，不同方向的斷裂帶相互切割，為深部地?zé)崴虻販\表運(yùn)移提供了構(gòu)造條件。從化地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)具有“長夏無冬、炎熱多雨”的特征，多年平均氣溫為21.6 ℃，多年平均降雨量為1 960 mm，周邊降水量充沛，加之該區(qū)域地表蓋層覆蓋不厚，沿著河流等低洼區(qū)域分布有大面積的透水性強(qiáng)的砂礫巖，因此，從化地區(qū)地表水向地下水補(bǔ)給條件良好[3]。下滲的地表水經(jīng)過地下水的深循環(huán)作用，以對流的方式進(jìn)行加熱，成為深部熱泉水的重要補(bǔ)給來源。因此，總體來說，廣東從化地區(qū)深部地?zé)崴哂辛己玫臒崴a(bǔ)給來源，為溫泉地?zé)崴某掷m(xù)性開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

3.4 熱水分布特征

廣東從化新溫泉地?zé)崴愋椭饕袃深悾阂皇鞘肯堤妓猁}巖類巖溶地?zé)崴?，二是基巖裂隙地?zé)崴?/p>

流溪河兩岸分布有較厚的以粉砂黏土和耕植土為主第四系沖洪積物層，該區(qū)域地表水、淺部地下水通過斷裂破碎帶、巖石裂隙等下滲，經(jīng)過深部地下水的深循環(huán)作用運(yùn)移至深部熱源區(qū)域，使得地下水加熱形成地?zé)崴?。地?zé)崴?jīng)過廣從斷裂破碎帶向上運(yùn)移至廣從斷裂破碎帶派生的次級斷裂帶的交匯部位，在地淺表具有良好透水性的石炭系石磴子組灰?guī)r巖溶裂隙、溶洞等部位富集儲閉，形成巖溶熱儲。因此，石炭系碳酸鹽巖累巖溶地?zé)崴饕植加诳責(zé)針?gòu)造破碎帶明顯的區(qū)域。根據(jù)鉆孔勘查資料顯示，ZK7號鉆孔井深64.6 m，熱水溫度為37 ℃，單孔可采量可達(dá)1 220 m3/d；ZK8號地?zé)峋咨?5.0 m，熱水溫度為53 ℃，單孔可采量為765 m3/d。

基巖裂隙地?zé)崴饕植加诳責(zé)針?gòu)造破碎帶內(nèi)或者受控?zé)針?gòu)造影響較為明顯的區(qū)域，基巖裂隙是地淺表熱水運(yùn)移和儲閉的良好通道和空間，形成了以基巖裂隙水為主的基巖熱儲。廣東從化新溫泉區(qū)域基巖熱儲上部為巖溶熱儲，因此，該溫泉地?zé)崴哂袕?fù)試熱儲的特征。該區(qū)域地表水、淺部地下水通過斷裂破碎帶、巖石裂隙等下滲，經(jīng)過深部地下水的深循環(huán)作用運(yùn)移至深部熱源區(qū)域，使得地下水加熱形成地?zé)崴?，地?zé)崴哂幸欢ǖ某袎禾卣鳌８鶕?jù)鉆孔勘查資料顯示，ZK3地?zé)峋乃疁貫?5 ℃，在夏天雨量充沛的條件下可出現(xiàn)地?zé)崴粤鳜F(xiàn)象；ZK8號地?zé)崴o止水位埋深高出孔口0.45 m。

3.5 地?zé)崴梢蚍治?/h3>

從化新溫泉地?zé)崴臒崴愋蜑閿嗔?深循環(huán)型地?zé)崴瑹醿Y(jié)構(gòu)具有上部為巖溶熱儲，下部為基巖熱儲復(fù)試熱儲的特征。結(jié)合區(qū)域地?zé)崴梢?，認(rèn)為廣從地?zé)崴梢蚩梢员硎鰹椋旱乇泶髿饨邓约暗販\表地下水通過基巖裂隙以及構(gòu)造斷裂破碎帶入滲補(bǔ)給深部地下水，經(jīng)過地下水的深循環(huán)作用運(yùn)移至深部熱源區(qū)域，使得地下水加熱形成地?zé)崴?。地?zé)崴?jīng)過廣從斷裂破碎帶向上運(yùn)移至巖溶裂隙、溶洞發(fā)育部位形成石炭系碳酸鹽巖類巖溶地?zé)崴?；地?zé)崴?jīng)過廣從斷裂破碎帶向上運(yùn)移至廣從斷裂破碎帶派生的次級斷裂帶的交匯部位形成基巖裂隙地?zé)崴?。上水地?zé)崴谶\(yùn)移過程中儲閉在巖溶裂隙、溶洞以及構(gòu)造交匯部位等空間，并逐漸上升至地淺表以溫泉地?zé)崴男问匠雎丁?/p>

4 結(jié)束語

綜上所述，廣從新溫泉地?zé)崴臒崴愋蜑閿嗔?深循環(huán)型地?zé)崴?，熱儲結(jié)構(gòu)具有復(fù)試熱儲的特征，溫泉地?zé)崴愋椭饕肯堤妓猁}巖類巖溶地?zé)崴突鶐r裂隙地?zé)崴畠纱箢?。廣從斷裂破碎帶是廣東從化新溫泉熱水點(diǎn)的控?zé)岷蛯?dǎo)熱構(gòu)造，其成因主要為大氣降水入滲補(bǔ)給→地下水深循環(huán)加熱形成地?zé)崴蛏线\(yùn)移以溫泉形式出露。廣東從化地區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育，為深部地?zé)崴虻販\表運(yùn)移提供了構(gòu)造條件，區(qū)內(nèi)降水量充沛。總體來說，廣東從化地區(qū)深部地?zé)崴哂辛己玫臒崴a(bǔ)給來源，為溫泉地?zé)崴某掷m(xù)性開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。