博羅縣（含石壩盆地）地?zé)豳Y源分布及成因分析

周程林 陳吉 李立峰 劉海 高宗林

摘要：分析總結(jié)博羅縣地?zé)豳Y源分布規(guī)律，根據(jù)構(gòu)造、地質(zhì)特征，探討成因條件。

關(guān)鍵詞：地?zé)豳Y源；分布規(guī)律；成因條件

1.前言

隨著博羅縣旅游城市的定位及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，地?zé)豳Y源開發(fā)和利用隨之升溫，對(duì)該縣旅游業(yè)發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。為了更合理和有效的開發(fā)利用本地區(qū)有限的地?zé)豳Y源，本文將對(duì)該區(qū)地?zé)豳Y源分布規(guī)律及成因進(jìn)行分析研究。

2.地?zé)豳Y源分布規(guī)律

具體調(diào)查，該區(qū)熱泉出露點(diǎn)較少有5處，主要分布在湯泉北側(cè)、博羅縣城南部、羅浮山、柏塘鎮(zhèn)一帶。地理上，具有呈北東—南西向線型展布的規(guī)律（圖1）。該地區(qū)地?zé)豳Y源類型總體屬于（30℃～60℃）低溫地?zé)豳Y源，最高溫度位于湯泉北側(cè)（58℃），最低溫度位于博羅縣城區(qū)南部（31℃），從南西到北東具有由低增高的規(guī)律。

3.地?zé)豳Y源成因研討

地?zé)豳Y源一般成礦條件包括：有深大斷裂的存在或有次級(jí)斷層與之相切、有熱源地質(zhì)體、有熱儲(chǔ)空間及熱流體通道、圍巖封閉性較好或有良好的蓋層—即“熱”“儲(chǔ)”“通”和“蓋”。根據(jù)本區(qū)地?zé)豳Y源分布規(guī)律及地質(zhì)特征，擬分構(gòu)造地質(zhì)條件、生熱成因、蓋層類型、儲(chǔ)熱地質(zhì)體四個(gè)方面分析探討本地區(qū)地?zé)豳Y源成因條件。

3.1構(gòu)造地質(zhì)特征

本區(qū)由增城隆起區(qū)和石壩盆地組成，北東向河源深斷裂帶、紫金—博羅大斷裂和人字石斷裂為本區(qū)主導(dǎo)斷裂構(gòu)造（見圖1），它們對(duì)本區(qū)的構(gòu)造格局和地質(zhì)演化起控制作用。

河源深斷裂：該斷裂從石壩鎮(zhèn)—響水鎮(zhèn)—福田鎮(zhèn)均有出露，長(zhǎng)約26km（區(qū)域延伸約180km），寬約10m～100m，傾向120°～135°，傾角30°～70°，構(gòu)造巖寬幾米至幾十米，斷裂切割控制了區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖體，具張—壓扭—張—壓扭—張扭的性質(zhì)，總體具壓扭性。

紫金—博羅大斷裂：整體上呈北東方向延伸，由紫金—博羅斷裂，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)20km以上。它控制了燕山期花崗巖體的分布，復(fù)又切割了它們。斷面傾向南東，傾角40°～80°，局部陡立或向北西傾斜，穿切了下第三紀(jì)丹霞組，以壓扭性為主。

人字石斷裂：位于博羅公莊東南，河源深斷裂北側(cè)，構(gòu)造巖寬2m～100m，出露長(zhǎng)21km，往南西尖滅。走向50°～80°不等，傾向北西，局部南東，具張—壓扭—張扭的性質(zhì)。

河源深斷裂帶上出露2處熱泉點(diǎn)，紫金—博羅大斷裂帶上4處，地?zé)豳Y源分布規(guī)律與區(qū)域斷裂構(gòu)造的展布特點(diǎn)基本一致，說明斷裂構(gòu)造對(duì)熱泉的出露起了重要的控制作用，地下熱水應(yīng)通過這些斷裂構(gòu)造排泄到地表形成天然熱泉，這些地質(zhì)構(gòu)造既是地?zé)岬膶?duì)流通道，將深部的熱帶到淺部、從淺部帶到地表，也是地下水的補(bǔ)給和排泄通道。

3.2生熱成因

我國(guó)東南沿海區(qū)域生熱的成因傳統(tǒng)上有高放射性衰變生熱成因、斷層活動(dòng)熱成因、深大構(gòu)造導(dǎo)熱成因和地幔上涌傳熱成因等。2018年4月《廣東省惠州市石壩—黃沙洞地區(qū)地?zé)豳Y源預(yù)可行性勘查》對(duì)博羅石壩重點(diǎn)區(qū)花崗巖放射性生熱能力和地幔上涌是否存在進(jìn)行了勘探和研究，認(rèn)為燕山期花崗巖是主體生熱巖石，即熱源，并且石壩重點(diǎn)研究區(qū)及周邊存在地幔上涌現(xiàn)象通道。

據(jù)石壩MT-02線反演的50km深電阻率剖面，顯示深部存在大面積的低阻帶，推測(cè)有幔涌存在（圖2）。該幔涌對(duì)應(yīng)該地區(qū)地表淺部河源深斷裂帶和人字石斷裂之間，推測(cè)地幔上涌熱可以通過深大斷裂向上傳導(dǎo)，可在地表形成具有一定熱量的地?zé)崽铮ㄈ缌_浮山溫泉、柏塘鎮(zhèn)溫泉）。

石壩重點(diǎn)區(qū)花崗巖為高鉀鈣堿性I型花崗巖。Clemens et al.（2009）認(rèn)為，這些巖石是在巖石圈伸展減薄體制下，源于巖石圈地幔的富鉀鎂鐵質(zhì)巖漿與殼源花崗質(zhì)巖漿混合形成，這將導(dǎo)致巖石極度富集大離子親石元素。也就意味著工區(qū)內(nèi)花崗巖極度富集Th、U、K元素。圖3中也可以看出，工區(qū)內(nèi)年齡為150Ma左右花崗巖生熱率極高，而增城隆起區(qū)與石壩盆地花崗巖同期，均具有高放射性。

因此，認(rèn)為本區(qū)地?zé)崛雎饵c(diǎn)的生熱成因是燕山期隱伏花崗巖放射性衰變生熱、地幔上涌傳熱和深大構(gòu)造導(dǎo)熱成因。

3.3蓋層類型

燕山期花崗巖是本區(qū)主要生熱地質(zhì)體。當(dāng)生熱地質(zhì)體直接暴露時(shí)，無熱源表現(xiàn)，因?yàn)榛◢弾r具有較好導(dǎo)熱性能，直接與大氣接觸，形成邊界效應(yīng)。所以，蓋層是地下熱儲(chǔ)存在的關(guān)鍵因素之一。事實(shí)上當(dāng)花崗巖被自身風(fēng)化產(chǎn)物覆蓋時(shí)，能儲(chǔ)存生熱量。本區(qū)蓋層可分為沉積蓋層和花崗巖風(fēng)化產(chǎn)物蓋層兩類。

區(qū)內(nèi)地層由老到新，從震旦系至第四系均有出露（除奧陶系和志留系），主要分布在東北部和西南角，出露面積約占總面積的1/2，它們共同構(gòu)成深層生熱地質(zhì)體的沉積蓋層。

石壩重點(diǎn)區(qū)內(nèi)：

沉積蓋層分Ⅰ類和Ⅱ類兩種類型（圖4）：Ⅰ類—震旦世—侏羅世沉積蓋層：該沉積蓋層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，斷裂和褶皺構(gòu)造較發(fā)育，但斷裂構(gòu)造和破碎裂隙絕大部分充填物已重新膠結(jié)成巖，與圍巖融為一體或被后期巖脈充填閉合，可作為獨(dú)立蓋層，為深層生熱地質(zhì)體的良好蓋層。Ⅱ類—白堊世—第四紀(jì)沉積蓋層：該沉積蓋層相對(duì)Ⅰ類更為穩(wěn)定，原因是燕山期巖漿巖大規(guī)模的侵入，它們?cè)谏畈啃纬闪艘粋€(gè)大的巖基，對(duì)上部地層有一定的保護(hù)作用，盡管喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生，但對(duì)地層的影響非常較小。

增城隆起區(qū)內(nèi)：

紫金—博羅大斷裂溫泉點(diǎn)位置，出露地層為侏羅系中下統(tǒng)橋源組地層，其蓋層類型屬于“Ⅰ類—震旦世—侏羅世沉積蓋層”；河源深斷裂帶附近溫泉點(diǎn)其熱儲(chǔ)蓋層為花崗巖風(fēng)化殼和部分第四系覆蓋層組成。

3.4儲(chǔ)熱地質(zhì)體

儲(chǔ)熱地質(zhì)體可劃分為構(gòu)造儲(chǔ)熱、地層儲(chǔ)熱和巖體儲(chǔ)熱等。構(gòu)造儲(chǔ)熱，如我國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)塔什庫爾干熱合曼地?zé)崽?，熱?chǔ)存在于喜山期花崗巖（12Ma）與圍巖接觸帶上。地層儲(chǔ)熱，如我國(guó)雄縣的牛頭山凸起，熱儲(chǔ)存在于中元古代霧迷山組含石膏礦物的石灰?guī)r地層中。巖體儲(chǔ)熱，如我國(guó)青海共和盆地地?zé)崽?，也是絕大部分干熱巖，熱儲(chǔ)存在于花崗巖等巖體中。

增城隆起區(qū)，巖漿的侵入導(dǎo)致基底抬升，在上覆蓋層與隱伏的燕山期花崗巖巖體之間形成不整合接觸破碎帶，后期深大斷裂形成斷層破碎帶與接觸破碎帶相互貫通，在溫泉出露點(diǎn)及其附近形成良好的導(dǎo)水帶。推測(cè)上覆蓋層與隱伏的巖體的接觸破碎帶、深大斷裂的斷層破碎帶及次級(jí)斷裂節(jié)理裂隙均為本區(qū)主要的儲(chǔ)熱地質(zhì)體，即構(gòu)造儲(chǔ)熱（圖5）。

4.結(jié)語

（1）本區(qū)以30℃～60℃的低溫地?zé)豳Y源為主，地理上具有呈北東—南西向分布規(guī)律，熱泉溫度從南西到北東具有逐漸增高的規(guī)律。

（2）斷裂構(gòu)造對(duì)熱泉出露起了重要控制作用，上覆蓋層與隱伏的巖體的接觸破碎帶、深大斷裂的斷層破碎帶及次級(jí)斷裂節(jié)理裂隙即是儲(chǔ)熱地質(zhì)體，也是對(duì)流通道。

（3）本區(qū)生熱成因是燕山期花崗巖放射性衰變生熱、地幔上涌傳熱和深大構(gòu)造導(dǎo)熱。

（4）石壩盆地蓋層類型為Ⅰ類—震旦世—侏羅世沉積蓋層和Ⅱ類—白堊世—第四紀(jì)沉積蓋層；增城隆起區(qū)蓋層類型為“Ⅰ類—震旦世—侏羅世沉積蓋層”和花崗巖風(fēng)化殼和第四系沉積層。

（5）本區(qū)熱泉的出露區(qū)點(diǎn)均具備了“生、儲(chǔ)、蓋、通”生成條件。

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