四川雷波馬頸子溫泉成因探討

祝建華，唐茂林，張芹貴，盧君勇，李佐強，陽開龍，江永富

四川雷波馬頸子溫泉成因探討

祝建華，唐茂林，張芹貴，盧君勇，李佐強，陽開龍，江永富

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局二零七地質(zhì)隊，四川 樂山 614000）

馬頸子溫泉在四川烏蒙山區(qū)雷波西蘇角河河岸自然出露，溫度達46.5℃，富含氟、偏硅酸、硫化氫等對人體健康有益成分，區(qū)內(nèi)交通便利，具有較高的開發(fā)價值。通過分析其地質(zhì)背景、水文地質(zhì)和溫泉水化學特征、地下熱水來源，探討馬頸子溫泉成因。

溫泉；成因；地溫；峨邊-金陽大斷裂；四川烏蒙山區(qū)；

馬頸子溫泉出露于烏蒙山區(qū)四川省涼山彝族自治州雷波縣八寨聯(lián)鄉(xiāng)西蘇角河西岸，在金沙江溪洛渡水電站庫區(qū)，距雷波縣城45km。筆者研讀前人相關文獻資料（倪高倩等，2016；羅敏，2016；鄭群凡，2021；王貴玲等，2017；屈澤偉，2019；李曉琴，2008；張芹貴等，2019；盧麗等，2021），前人已對川西地區(qū)開展相關研究（孫東等，2019；徐明等，2011；朱克亮等，2013；閆秋實等，2012；李曉等，2017；周訓等，2015；張林等，2018；武斌等，2011；藺文靜等，2013），通過對馬頸子溫泉出露區(qū)野外實地調(diào)查、采樣測試及區(qū)域資料搜集分析，從地質(zhì)背景、水文地質(zhì)條件、地下熱水形成環(huán)境等方面分析探討馬頸子溫泉成因。

1 溫泉分布及地質(zhì)背景特征

溫泉分布于八寨聯(lián)鄉(xiāng)西蘇角河河床，河床呈南北向，長10km，寬200～300m。河床內(nèi)發(fā)現(xiàn)地表溫泉露頭4處，出露標高600～700m，其中2處因工程活動掩蓋，1處在河床邊緣隨河流間歇性漲落出露，1處在河漫灘引入池于沐浴。溫泉出露于第四系沖洪積砂礫層中，下伏為上震旦統(tǒng)燈影組結(jié)晶白云巖夾泥質(zhì)白云巖。

構(gòu)造以南北向為主的司機坪背斜、拉咪向斜及峨邊-金陽斷裂（圖1）。司機坪背斜為斜歪開闊褶皺，長約23km，核部為震旦系燈影組，西翼產(chǎn)狀212°～298°∠35°～60°，東翼產(chǎn)狀3°～110°∠25°～70°，軸面產(chǎn)狀210°～300°∠65°～75°。拉咪向斜為斜歪開闊褶皺，長47km，區(qū)內(nèi)核部為中二疊統(tǒng)陽新組，西翼產(chǎn)狀40°～110°∠20°～50°，東翼產(chǎn)狀220°～295°∠50°～80°，軸面產(chǎn)狀40°～110°∠65°～80°。峨邊-金陽區(qū)域性大斷裂，最大斷距3900m，自峨邊向南經(jīng)馬邊、雷波延伸到金陽，長約220km，斷裂帶寬1.5～2.3km，由多條高角度逆沖斷層呈疊瓦狀構(gòu)成，斷層面產(chǎn)狀255°～300°∠60°～80°，靠近斷層巖層產(chǎn)狀陡立。喜山期以來仍在活動，沿線地震頻發(fā)，據(jù)張芹貴等（2019）（ESR）測年結(jié)果以15×104a為界分為兩組，證實斷裂經(jīng)歷中更新世、晚更新世活動（閆志為等，2001）。

圖1 馬頸子溫泉地質(zhì)構(gòu)造略圖

2 水文地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地下水類型：

（1）松散巖類孔隙水：賦存于第四系沖洪積、殘坡積松散堆積物中，水溫14℃～18℃，pH值7.2～8.6，水質(zhì)類型為HCO3-Ca型?？看髿饨邓a給，沿孔隙徑流，部分下滲到基巖裂隙、溶隙，大部以散流、蒸發(fā)排泄。

（2）碎屑巖類基巖裂隙水：賦存于以砂巖、泥巖為主下寒武統(tǒng)筇竹寺組、滄浪鋪組、奧陶系紅石崖組及志留系地層，大氣降水及地表水補給，富水性弱，泉水出露少，流量0.1～0.5L/s，水溫16℃左右。淺部為潛水類型，水質(zhì)類型屬HCO3-Ca、HCO3-Ca?Mg，可溶性總固體0.1～0.5g/L；深部屬承壓水，水質(zhì)類型為HCO3-Ca，HCO3?SO4-Ca或Cl-Na型，可溶性總固體0.5～10g/L。

（3）碳酸鹽巖巖溶裂隙水：賦存于以碳酸鹽巖為主的上震旦統(tǒng)燈影組、寒武系麥地坪組、石龍洞組、陡坡寺組、婁山關組及中二疊統(tǒng)陽新組地層，通過大氣降水、地表水、地下水徑流補給，富水性中—強，泉水流量大。淺部屬潛水類型，巖溶大泉流量1～50L/s，水質(zhì)類型屬HCO3-Ca、HCO3?SO4-Ca，可溶性總固體0.3～0.7g/L；深循環(huán)巖溶水徑流、埋藏深度可達2000～2500m左右，但發(fā)育程度較弱；因深循環(huán)水質(zhì)類型屬SO4-Ca、Cl-Na，可溶性總固體達3.3～120g/L以上。

3 溫泉水化學特征

馬頸子溫泉泉口有少量刺激性臭雞蛋味氣泡溢出，泉口壁附著淡黃色絮狀物體，泉口偶有白云巖質(zhì)碎石冒出（粒徑2～10mm）。據(jù)2016年長觀數(shù)據(jù)，泉水溢出溫度38℃～42℃，最高46.5℃，屬溫熱水類型，測得平均流量2500m3/d，溫泉水化學分析：水質(zhì)無色透明、有臭雞蛋味，礦化度1.89g/L，水質(zhì)類型為SO4·HCO3-Ca?Mg，pH值6.5，屬弱酸性水。陽離子以Ca2+為主，含量為327mg/L；陰離子SO42-為818mg/L-；還含多種微量元素，如Sr、偏硼酸、偏砷酸 偏磷酸、偏硅酸等。偏硅酸（32.0mg/L）、F-（2.06mg/L）達到我國《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》（GB-T-11615-2010）理療熱礦水定名的界限指標，屬偏硅酸、氟理療熱礦泉水。該溫泉的水溫、水質(zhì)、流量較穩(wěn)定。自上緣引水暗渠開鑿后，受降雨及暗渠引水影響，水質(zhì)變渾濁、含大量白色巖屑粉末、水溫驟降。

表1 研究區(qū)溫泉水樣水化學測試數(shù)據(jù)

注：表中除pH外，其余指標的單位為mg L-1.

4 成因探討

4.1 熱儲層

區(qū)內(nèi)分布上震旦統(tǒng)燈影組與寒武系麥地坪組、石龍洞組、陡坡寺組、婁山關組的結(jié)晶白云巖、砂屑白云巖、灰質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖等碳酸鹽巖層含水性強，是區(qū)內(nèi)的熱儲層。巨厚上震旦統(tǒng)燈影組與底寒武統(tǒng)麥地坪組碳酸鹽巖層是主要熱儲層。

4.2 熱儲體蓋層

寒武系筇竹寺組、滄浪鋪組、西王廟組泥巖、粉砂巖層等劃為熱儲體蓋層。據(jù)小溝磷礦勘探鉆孔抽（注）水數(shù)據(jù)，寒武系筇竹寺組滲透系數(shù)0.012～0.022m/d。

4.3 熱流體通道

據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查資料，區(qū)域溫泉點沿該斷裂呈線性分布（圖2）。斷裂帶構(gòu)造裂隙為運移通道和富集空間（杜毓超等，2012；歐超新，2008）。

圖2 馬頸子溫泉成因示意圖

表2 四川盆地地溫與深度對照表

4.4 地熱源

據(jù)油氣鉆井資料研究成果，四川盆地地熱場總的趨勢為地溫由北東向南西逐漸增高（表2），雷波馬頸子地區(qū)地溫梯度大于3.3°C/100m。地下水進入深部循環(huán)，經(jīng)地熱場增溫水溫升高。

5 結(jié)論

馬頸子溫泉的形成得力于地形地貌、地層組成及地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。在開闊背斜、向斜構(gòu)造與區(qū)域性峨邊-金陽大斷裂控制下進入深部循環(huán)被地熱場增溫，沿著峨邊-金陽大斷裂構(gòu)造裂隙上升出露。從水溫、流量、水質(zhì)類型、可溶性總固體等分析；有較好的開發(fā)前景。

倪高倩，張恒，韋玉婷，等．2016．四川地熱流體水文地球化學及同位素特征簡析[J]．新能源進展，4(3)：184-194．

羅敏，任蕊，袁偉．2016．四川地熱資源類型、分布及成因模式[J]．四川地質(zhì)學報，36(1)：47-59．

鄭群凡，石耀霖．2021．印度板塊持續(xù)向北運動的驅(qū)動力來源—基于地幔動力學數(shù)值模擬的討論[J]．中國科學院大學學報，38(6)：721-728．

王貴玲，張薇，梁繼運，等．2017．中國地熱資源潛力評價[J]．地質(zhì)學報，38(4)：449-459．

屈澤偉，張恒，胡亞召，等．2019．川西地區(qū)地熱資源概況及開發(fā)區(qū)劃探討[J]．礦產(chǎn)勘查，10(5)：1233-1242．

李曉琴．2008．川西地區(qū)溫泉特征及旅游可持續(xù)發(fā)展研究[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學，36(16)：6915-6917．

張芹貴，彭向輝，祝建華．2019．馬邊-雷波峨邊-金陽大斷裂構(gòu)造特征及活動性[J]．四川地質(zhì)學報，39(1)：30-33．

盧麗，陳全道，代俊鴿，等．2021．四川昭覺竹核溫泉水文地球化學特征及成因[J]．現(xiàn)代地質(zhì)，35(3)：703-710．

孫東，曹楠，劉馨澤，等．2019．川西甘孜州地熱資源特征及開發(fā)利用前景[J]．四川地質(zhì)學報，39(1)：133-138．

徐明，朱傳慶，田云濤，等．2011．四川盆地鉆孔溫度測量及現(xiàn)今地熱特征[J]．地球物理學報，54(4)：1052-1060．

朱克亮，趙斌．2013．四川安縣羅浮山溫泉熱儲層的初步研究[J]．興義民族師范學院學報，(3)：19-22．

閆秋實，高志友，尹觀．2012．四川宜賓金沙江河谷區(qū)地熱資源成藏條件分析[J]．地質(zhì)與勘探，48(4)：847-851．

李曉，舒勤峰．2017．四川屏山燈盞窩溫泉地球化學特征及成因[J]．地質(zhì)災害與環(huán)境保護，28(4)：64-68．

周訓，曹琴，尹菲，等．2015．四川盆地東部高褶帶三疊系地層鹵水和溫泉的地球化學特征及成因[J]．地質(zhì)學報，89(11)：1908-1920．

張林，雷宛，胡旭，等．2018．高密度電法與音頻大地電磁法在四川某地熱勘探中的應用[J]．勘察科學技術，(6)：55-58．

武斌，曹俊興，鄒俊，等．2011．音頻大地電磁測深法在川西地熱勘查研究中的應用[J]．工程勘察，(9)：91-94．

藺文靜，劉志明，王婉麗，等．2013．中國地熱資源及其潛力評估[J]．中國地質(zhì)，40(1)，312-321．

閆志為，朱學穩(wěn)，韓道山，等．2001．顏家灣巖溶溫泉的水文地質(zhì)特征及成因條件分析[J]．中國巖溶[J]，20(2)：155-166．

杜毓超，呂勇，羅榮貴．2012．滇西潞西盆地溫泉水文地球化學特征及其成因[J]．地質(zhì)通報，31(2-3)：406-412．

歐超新．2008．貴州省劍河溫泉形成原因淺析[J]．貴州地質(zhì)，25(3)：225-227．

The Genesis Analysis of Majingzi Hot Spring in Leibo County, Sichuan Province

ZHU Jian-hua TANG Mao-lin ZHANG Qin-gui LU Jun-yong LI Zuo-qiangYANG Kai-long JIANG Yong-fu

( No. 207 Geological Team, BGEEMRSP, Leshan, Sichuan 614000)

Majingzi hot spring is located in the the western of Xisujiao River in Leibo County, Sichuan. Its highest temperature is 46.5℃, enriched in F, H2SiO3, H2S, which benefits human’s health. The hot spring has convenient transportation and high development value. This paper analyzed its geological background, hydrogeology, chemical characteristics of spring water and source of underground hot water, the genesis of Majizi hot spring is discussed.

hot spring; the genesis; ground temperature; Ebian-Jinyang fault; Wumeng Mountain area

P641.5

A

1006-0995（2022）04-0603-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.011

2021-03-04

四川省自然資源廳四川省政府性投資地質(zhì)勘查項目四川省樂山市馬邊彝族自治縣黃家坪磷礦普查（DZ202105）

祝建華（1989— ），男，四川沙灣人，學士，工程師，研究方向：地質(zhì)礦產(chǎn)、水文地質(zhì)