西藏續(xù)邁地?zé)崽铩盁崴印鄙畈繜嵩赐ǖ兰捌涑梢?/h1>
2022-05-27 01:56:38李冬懷程紀(jì)星萬漢平謝迎春郝偉林
世界地質(zhì) 2022年2期 關(guān)鍵詞：測量
李冬懷，程紀(jì)星，萬漢平，謝迎春，郝偉林
1.中核(西藏)實業(yè)發(fā)展有限公司，拉薩 850012；2.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029；3.中核坤華能源發(fā)展有限公司，杭州 311113
0 引言
西藏是中國高溫地?zé)豳Y源最豐富的地區(qū)之一，共發(fā)育600多處溫泉[1]。西藏的地?zé)崽锍３蕩钫共?，那?尼木地?zé)釒Ь褪瞧渲幸?guī)模最大的一條地?zé)釒АＧ叭藢υ摰責(zé)釒У某梢?、?gòu)造演化、巖漿活動、深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下水運移等進(jìn)行了大量研究，取得豐碩的成果[2-7]。續(xù)邁地?zé)崽镂挥谀乔?尼木地?zé)釒У哪隙?，地表熱異常?qiáng)烈，尤其是熱田南部，形成了一條規(guī)模較大的 “熱水河”(圖1)。20世紀(jì)80年代中后期，西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地?zé)岬刭|(zhì)大隊在續(xù)邁地?zé)崽镩_展了地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查工作，認(rèn)為尼木斷裂是續(xù)邁地?zé)崽锼疅峄顒拥闹饕刂茦?gòu)造，現(xiàn)代溫泉出露點是地?zé)峄顒雍笃诘責(zé)崃黧w沿著尼木斷裂的次級構(gòu)造運移上升至地表而形成。由于當(dāng)時未開展深部探測工作，所以對“熱水河”的成因并未深入分析，只是當(dāng)作地表溫泉出露點[8-9]。近幾年來，中核坤華能源發(fā)展有限公司投資在續(xù)邁地?zé)崽镩_展了大量勘查工作，如1∶10 000比例尺的填圖、1∶25 000比例尺的重力、磁法、音頻大地電磁測深(AMT)、地面伽馬能譜、米溫測量以及重點地段的大地電磁剖面測量(MT)等工作，獲取了豐富的淺部和深部信息(1)程紀(jì)星, 萬漢平, 張松, 等. 西藏自治區(qū)尼木縣續(xù)邁地區(qū)地?zé)豳Y源勘查評價報告 [R]. 北京: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院, 2018.。為揭示“熱水河”的成因，筆者以續(xù)邁地?zé)岬V權(quán)勘查項目為依托，研究分析了“熱水河”的深部熱源通道，并以AMT和MT成果為依據(jù)解釋了“熱水河”的成因。
圖1 續(xù)邁地?zé)崽铩盁崴印钡孛蔡卣鱂ig.1 Geomorphic characteristics of “hot river” in Xumai geothermal field
1 地質(zhì)概況
1.1 地層
續(xù)邁地?zé)崽锍雎兜牡貙虞^為簡單，只有中生界和新生界，包括中三疊統(tǒng)旦巴日孜組(T2d)、上侏羅統(tǒng)桑日群(J3sr)和第四系。
中生界三疊系中統(tǒng)旦巴日孜組(T2d)主要由長英質(zhì)角巖、石榴石紅柱石二云母石英片巖、紅柱石石榴石白云母石英片巖、綠簾石二云母長英質(zhì)角巖、紅柱石二云母角巖、紅柱石炭質(zhì)角巖及碎屑石灰?guī)r組成。
侏羅系上統(tǒng)桑日群(J3sr)呈灰色、灰黑色板巖夾灰?guī)r，少量石英，具板狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造；巖石性脆，硬度中等；巖石中可見水平層理及交錯層理，局部發(fā)生重結(jié)晶而形成大理巖化等蝕變。
新生界第四系由上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)組成，厚度100～400 m。其中，上更新統(tǒng)(Q3)下部為一套冰磧泥礫層，厚度100 m±，由礫石、漂礫、砂礫和黏土等組成；上部為冰水沉積砂礫石層，覆蓋在冰礫層之上，厚度約25 m。自上而下由亞砂土、亞黏土、砂礫和礫石等組成，具韻律層結(jié)構(gòu)和水平層理。全新統(tǒng)(Q4)主要為一套泥石流、沖洪積、沖積和沼澤沉積。
1.2 構(gòu)造
續(xù)邁地?zé)崽镉啥嘟M斷裂控制著盆地內(nèi)的地貌形態(tài)及水熱活動，其中近南北向斷裂最為發(fā)育，尤其以尼木斷裂規(guī)模最大，不但控制著斷陷盆地西部邊界，也是深部熱流體向上運移的主要通道。除南北向斷裂外，區(qū)內(nèi)還發(fā)育有少量近東西向斷裂、北東向斷裂和北西向斷裂。
近南北向斷裂主要指尼木斷裂以及該斷裂派生的前緣次級斷裂?？傮w上呈近南北走向，屬張性斷裂，野外測量斷層面產(chǎn)狀為105°∠65°、90°∠71°。在斷裂附近，巖石破碎、裂隙發(fā)育、蝕變強(qiáng)烈。并且，沿斷裂有斷層三角面和斷層崖連續(xù)分布，在局部斷層面上和斷層破碎帶中，可見到擦痕、階步、斷層角礫以及少量石英和方解石脈充填。斷裂帶上發(fā)育有較大規(guī)模的蝕變帶，而且水熱形跡明顯，表明可能為地下熱水的運移通道。
近東西向斷裂主要出露在斷陷盆地的東西兩側(cè)，屬壓扭性次級斷裂。斷裂帶內(nèi)巖石破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育，揉皺現(xiàn)象明顯。相比較而言，盆地西側(cè)巖石蝕變強(qiáng)烈，東側(cè)相對較弱。
1.3 巖漿巖
主要分布在盆地東西兩側(cè)的高山地帶，為燕山晚期—喜馬拉雅早期的中酸性花崗巖、閃長巖及脈體。其中，早白堊世細(xì)?；◢忛W長巖(K1δ)出露在盆地的南部，呈灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由長石、石英、黑云母及角閃石等礦物組成。晚白堊世粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(K2πγβ)主要分布在盆地的北部，呈灰白色、淺肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為肉紅色的鉀長石，結(jié)晶程度好，呈自形晶；斑晶大小不等，一般為3～5 cm，含量在30%±?；|(zhì)為顯晶質(zhì)，成份為石英、長石、黑云母和角閃石，含量占70%±。在粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(K2πγβ)中常含有析離體，其大小不等，一般為5～10 cm，呈灰黑色，有長柱狀、橢圓狀等。另外，粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(K2πγβ)中節(jié)理裂隙發(fā)育，在裂隙中常充填有石英脈，蝕變強(qiáng)烈，表面具有球狀風(fēng)化。
2 續(xù)邁地?zé)崽锏乇頍岙惓Ｌ卣?/h2>
根據(jù)地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范[10]，續(xù)邁地?zé)崽飳儆谥械蜏氐責(zé)崽?。續(xù)邁地?zé)崽锍雎兜臏厝饕袃商帲惶幬挥诶m(xù)邁鄉(xiāng)下轄的安崗村西側(cè)，另外一處則位于續(xù)邁鄉(xiāng)下轄的續(xù)邁村西南，二者南北相距約4 km。
安崗地?zé)岙惓Ｌ卣饕缘乇沓雎稖厝獮闊岙惓Ｌ卣?，泉水溫度約40℃，故而得名四十度泉(圖2)。泉水出露在第四系全新統(tǒng)洪積的山前地段，山前沼澤面積約300～400 m2，是地下熱流體上升至近地表，受到山前溢出帶冷水的混合所致。泉口處無任何泉華，泉水流量0.15 L/s，礦化度0.45 g/L，水化學(xué)類型為Cl·HCO3·SO4-Na，反映了深層水和淺層水的混合特征。
圖2 續(xù)邁地?zé)崽锼氖热捌渲車責(zé)嵛g變地貌特征Fig.2 Geomorphic and geothermal alteration characteristics of 40 degree hot spring in Xumai geothermal field and its adjacent areas
續(xù)邁地?zé)岙惓Ｌ卣髦饕?個熱泉和一條“熱水河”構(gòu)成，熱異常區(qū)面積約0.25 km2。其中，熱泉位于“熱水河”的東岸，靠近S202省道。泉口附近大都為沼澤，水溫53～82℃，流量0.3～1.5 L/s，最后均匯入“熱水河”?！盁崴印蔽挥诶m(xù)曲的東岸，由沼澤冷水與地下熱水混合而成，自北向南徑流，大約400 m后轉(zhuǎn)向西南，全長650 m，寬2～4 m，最終匯入續(xù)曲。米溫測量結(jié)果顯示，以熱水河為中心，形成了沿?zé)崴臃植嫉臈l帶狀溫度異常帶(圖3)。“熱水河”中的熱水由河床中的沙中溢出，溢出水溫20～82℃，通常在45～72℃之間。據(jù)“熱水河”的水化學(xué)分析和監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，“熱水河”的礦化度為0.43～0.45 g/L，水化學(xué)類型為SO4·Cl-Na，枯水季節(jié)熱水河流域熱泉和地下水總流量為18.1～27.9 L/s，平均為23.4 L/s。
圖3 續(xù)邁地?zé)崽餆崴又苓厹囟犬惓DFig.3 Temperature anomaly map around hot river in Xumai geothermal field
除上述熱異常外，在“熱水河”匯入續(xù)曲的下游河灘中，也存在多處明顯熱異常，主要表現(xiàn)為局部地區(qū)河灘底部砂礫石溫度較高和熱水外溢。另外，2016年尼木縣旅游局在“熱水河”東側(cè)施工了一口地?zé)峋?，井?5.4 m，其中第四系厚度約16 m，在30 m處揭露到淺部基巖裂隙型熱儲，其放噴高度約16～18 m，井口測溫80℃±。
3 “熱水河”深部熱源通道及成因研究
長期以來，續(xù)邁地?zé)崽锏某梢蛞恢北徽J(rèn)為與尼木斷裂有關(guān)，但是尼木斷裂的具體位置及其產(chǎn)狀特征卻不是非常清晰，而續(xù)邁地?zé)崽锏暮芏嗾J(rèn)識更是以推測為主，缺少必要的依據(jù)。地球物理探測是地?zé)豳Y源勘查的一種必要手段，常被用于揭示控?zé)釘嗔雅c熱儲埋藏位置[11-14]。筆者結(jié)合續(xù)邁地?zé)崽镩_展AMT與MT測量工作，測量剖面位置如圖4所示，并對續(xù)邁地?zé)崽铩盁崴印鄙畈繜嵩赐ǖ赖恼J(rèn)識及其形成原因進(jìn)行分析。
藍(lán)色：AMT測量剖面；紅色：MT測量剖面；黃色：“熱水河”。圖4 續(xù)邁地?zé)崽锷畈康厍蛭锢硖綔y剖面位置示意圖Fig.4 Location of deep geophysical exploration section in Xumai geothermal field
3.1 續(xù)邁地?zé)崽锷畈繜嵩赐ǖ姥芯?/h3>
圖5為穿過續(xù)邁地?zé)崽锬隙瞬⑦^“熱水河”的MT測量剖面反演電阻率斷面圖，剖面長8 600 m，方向SE110°，點距100 m。由圖可見，海拔2 000 m以淺存在多處低阻異常， 其中除剖面2 800～4 000 m范圍淺部的低阻異常為盆地第四系外，其他低阻異常均為巖體破碎或含水構(gòu)造所致。根據(jù)電阻率變化特征，在剖面1 600 m、2 400 m、2 800 m、3 400 m及6 400 m處推斷發(fā)育斷裂構(gòu)造，其中最為重要的構(gòu)造是2 400 m處的F1、2 800 m處的F3和3 400 m處的F7，推斷上述三條斷裂均為尼木斷裂及其次級斷裂。其中，F(xiàn)1為尼木斷裂的主斷裂，在表形成明顯的斷裂面、斷層三角面和斷層破碎帶等；在深度表現(xiàn)為高角度東傾的正斷層。F3、F7斷裂為F1斷裂的次級斷裂，同樣為東傾，在一定深度上與F1斷裂聯(lián)通，為深部熱流體運移至淺部，熱流體在淺部(大致為地表以下1 000 m范圍內(nèi))運移的有利路徑。在此特別指出的是，在剖面3 400 m處的深部推斷有1條隱伏的深大構(gòu)造，該構(gòu)造是導(dǎo)通深部熱源的通道，推斷其可能是F1的一部分，使得F1斷裂表現(xiàn)出階梯狀特征。除淺部低阻異常外，在海拔-2 000 m以深存在大范圍低阻異常，推斷可能為未完全冷卻的巖體或部分熔融體，這些溫度較高的巖體或部分熔融體是續(xù)邁地?zé)崽锏纳畈繜嵩础?/p>
前人資料認(rèn)為續(xù)邁地?zé)崽锏目責(zé)針?gòu)造主要為尼木斷裂，其典型特征為盆地西側(cè)山前發(fā)育的黏土化蝕變，而續(xù)邁地區(qū)地表出露的熱異常均與其相關(guān)。為此，不論是地?zé)崽锉辈堪矋彺宓乃氖热€是南端續(xù)邁村的“熱水河”，其熱異常均為次級構(gòu)造導(dǎo)通了盆地西側(cè)山前尼木斷裂深部熱源通道所致。然而，本次MT測量剖面結(jié)果顯示，“熱水河”的深部熱源通道并不是直接來自西側(cè)山前的F1斷裂，而更可能來自盆地東側(cè)深部隱伏的深大斷裂，雖然其可能與盆地西側(cè)的F1構(gòu)造為同一構(gòu)造，但意義卻截然不同，因為導(dǎo)通深部熱源通道的位置相距甚遠(yuǎn)。也就是說，尼木斷裂是續(xù)邁盆地的主要控?zé)針?gòu)造，但是實際導(dǎo)通深部熱源通道的位置有兩處，一處位于盆地西側(cè)山前，即傳統(tǒng)認(rèn)識上的尼木斷裂，其地表熱異常特征為地?zé)崽锉辈康乃氖热?；另一處位于盆地東側(cè)隱伏的深大斷裂，其地表熱異常特征為地?zé)崽锬隙说摹盁崴印薄?/p>
3.2 熱水河成因淺析
前面分析了“熱水河”的深部熱源通道，下面結(jié)合穿過“熱水河”并與MT測量剖面斜交的AMT測量剖面結(jié)果，對“熱水河”成因加以分析。AMT剖面長2 025 m，方向EW，點距25 m，兩條測量剖面交點分別位于AMT剖面1 850 m和MT剖面3 800 m處(圖5)。
圖5 續(xù)邁地?zé)崽颩T測量剖面反演電阻率斷面圖Fig.5 Inversion resistivity section of MT survey profile in Xumai geothermal field
由AMT測量剖面反演電阻率斷面圖(圖6)可見，剖面上存在多處低阻異常，其中推斷剖面80～760 m范圍低阻異常為第四系，平均厚度約80 m，而其他低阻異常均為斷裂構(gòu)造或者巖體破碎的反映。這些構(gòu)造中最為重要的有剖面80 m處的F3斷裂，650～760 m處的F5斷裂、840～880 m處的F7斷裂以及1 800 m處的F13斷裂。其中F3為控盆構(gòu)造，F(xiàn)5為重要導(dǎo)水構(gòu)造，F(xiàn)7為導(dǎo)通深部熱流體運移至淺部構(gòu)造，F(xiàn)13為導(dǎo)水構(gòu)造。
圖6 續(xù)邁地?zé)崽顰MT測量剖面反演電阻率斷面圖Fig.6 Inversion resistivity section of AMT survey profile in Xumai geothermal field
對于“熱水河”的成因，通常認(rèn)為是淺部斷裂或者裂隙構(gòu)造導(dǎo)通了第四系熱儲，從而使得貯存在第四系地層內(nèi)的熱水沿斷裂或者裂隙構(gòu)造向上運移，并在地表薄弱處溢出，形成熱泉，多個熱泉匯集就形成了“熱水河”。而第四系熱儲的深部熱源通道則是盆地西側(cè)的F1構(gòu)造，再經(jīng)淺部構(gòu)造作用(如近東西向構(gòu)造)，最后將深部的地?zé)崃黧w導(dǎo)通至第四系地層內(nèi)。然而，本次由MT和AMT測量結(jié)果綜合分析認(rèn)為“熱水河”的形成過程是：首先，深部的地?zé)崃黧w經(jīng)由盆地東側(cè)隱伏深大構(gòu)造運移至淺部；而后，F(xiàn)7斷裂將地?zé)崃黧w運移至淺表；接著，地?zé)崃黧w在重力作用下沿淺表基巖風(fēng)化殼從東流向西，并貯存于F5斷裂的淺部破碎帶和第四系地層內(nèi)；最后，熱水沿F5斷裂及淺表裂隙構(gòu)造上升，并在地表薄弱處溢出，形成熱泉出露點。受F5斷裂和近東西向斷裂控制，出露的熱泉點主要沿近南北向的F5斷裂和近東西向斷裂分布，所以，由熱泉點溢出的熱水匯聚后受地形高差影響，先是由北向南徑流，而后又轉(zhuǎn)向西南，并最終匯入續(xù)曲。需要說明的是，僅僅依靠熱泉出露匯聚而成的熱水流量非常小，“熱水河”的水量實際上大部分是地表沼澤冷水混合所致。
4 結(jié)論
(1)續(xù)邁地?zé)崽锏纳畈繜嵩赐ǖ罏槟崮緮嗔?，但是?dǎo)通深部熱源的通道不僅僅是盆地西側(cè)山前構(gòu)造，還有一個是盆地東側(cè)隱伏的深大構(gòu)造，而其正是“熱水河”的深部熱源通道。
(2)“熱水河”的形成是因為F7構(gòu)造導(dǎo)通了續(xù)邁盆地東側(cè)深部隱伏構(gòu)造，從而將深部地?zé)崃黧w運移至淺部，并貯存于F5構(gòu)造的淺部破碎帶和第四系地層內(nèi)；熱水沿近南北向F5斷裂和東西向構(gòu)造溢出地表，形成熱泉出露點；與地表沼澤冷水混合后，熱泉水量得以補(bǔ)充，進(jìn)而形成“熱水河”；熱水河“在地形高差作用下，先是由北向南徑流，而后又轉(zhuǎn)向西南，最后匯入續(xù)曲。
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中生界三疊系中統(tǒng)旦巴日孜組(T2d)主要由長英質(zhì)角巖、石榴石紅柱石二云母石英片巖、紅柱石石榴石白云母石英片巖、綠簾石二云母長英質(zhì)角巖、紅柱石二云母角巖、紅柱石炭質(zhì)角巖及碎屑石灰?guī)r組成。
侏羅系上統(tǒng)桑日群(J3sr)呈灰色、灰黑色板巖夾灰?guī)r，少量石英，具板狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造；巖石性脆，硬度中等；巖石中可見水平層理及交錯層理，局部發(fā)生重結(jié)晶而形成大理巖化等蝕變。
新生界第四系由上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)組成，厚度100～400 m。其中，上更新統(tǒng)(Q3)下部為一套冰磧泥礫層，厚度100 m±，由礫石、漂礫、砂礫和黏土等組成；上部為冰水沉積砂礫石層，覆蓋在冰礫層之上，厚度約25 m。自上而下由亞砂土、亞黏土、砂礫和礫石等組成，具韻律層結(jié)構(gòu)和水平層理。全新統(tǒng)(Q4)主要為一套泥石流、沖洪積、沖積和沼澤沉積。
1.2 構(gòu)造
續(xù)邁地?zé)崽镉啥嘟M斷裂控制著盆地內(nèi)的地貌形態(tài)及水熱活動，其中近南北向斷裂最為發(fā)育，尤其以尼木斷裂規(guī)模最大，不但控制著斷陷盆地西部邊界，也是深部熱流體向上運移的主要通道。除南北向斷裂外，區(qū)內(nèi)還發(fā)育有少量近東西向斷裂、北東向斷裂和北西向斷裂。
近南北向斷裂主要指尼木斷裂以及該斷裂派生的前緣次級斷裂?？傮w上呈近南北走向，屬張性斷裂，野外測量斷層面產(chǎn)狀為105°∠65°、90°∠71°。在斷裂附近，巖石破碎、裂隙發(fā)育、蝕變強(qiáng)烈。并且，沿斷裂有斷層三角面和斷層崖連續(xù)分布，在局部斷層面上和斷層破碎帶中，可見到擦痕、階步、斷層角礫以及少量石英和方解石脈充填。斷裂帶上發(fā)育有較大規(guī)模的蝕變帶，而且水熱形跡明顯，表明可能為地下熱水的運移通道。
近東西向斷裂主要出露在斷陷盆地的東西兩側(cè)，屬壓扭性次級斷裂。斷裂帶內(nèi)巖石破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育，揉皺現(xiàn)象明顯。相比較而言，盆地西側(cè)巖石蝕變強(qiáng)烈，東側(cè)相對較弱。
1.3 巖漿巖
主要分布在盆地東西兩側(cè)的高山地帶，為燕山晚期—喜馬拉雅早期的中酸性花崗巖、閃長巖及脈體。其中，早白堊世細(xì)?；◢忛W長巖(K1δ)出露在盆地的南部，呈灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由長石、石英、黑云母及角閃石等礦物組成。晚白堊世粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(K2πγβ)主要分布在盆地的北部，呈灰白色、淺肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為肉紅色的鉀長石，結(jié)晶程度好，呈自形晶；斑晶大小不等，一般為3～5 cm，含量在30%±?；|(zhì)為顯晶質(zhì)，成份為石英、長石、黑云母和角閃石，含量占70%±。在粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(K2πγβ)中常含有析離體，其大小不等，一般為5～10 cm，呈灰黑色，有長柱狀、橢圓狀等。另外，粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(K2πγβ)中節(jié)理裂隙發(fā)育，在裂隙中常充填有石英脈，蝕變強(qiáng)烈，表面具有球狀風(fēng)化。
2 續(xù)邁地?zé)崽锏乇頍岙惓Ｌ卣?/h2>
根據(jù)地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范[10]，續(xù)邁地?zé)崽飳儆谥械蜏氐責(zé)崽?。續(xù)邁地?zé)崽锍雎兜臏厝饕袃商帲惶幬挥诶m(xù)邁鄉(xiāng)下轄的安崗村西側(cè)，另外一處則位于續(xù)邁鄉(xiāng)下轄的續(xù)邁村西南，二者南北相距約4 km。
安崗地?zé)岙惓Ｌ卣饕缘乇沓雎稖厝獮闊岙惓Ｌ卣?，泉水溫度約40℃，故而得名四十度泉(圖2)。泉水出露在第四系全新統(tǒng)洪積的山前地段，山前沼澤面積約300～400 m2，是地下熱流體上升至近地表，受到山前溢出帶冷水的混合所致。泉口處無任何泉華，泉水流量0.15 L/s，礦化度0.45 g/L，水化學(xué)類型為Cl·HCO3·SO4-Na，反映了深層水和淺層水的混合特征。
圖2 續(xù)邁地?zé)崽锼氖热捌渲車責(zé)嵛g變地貌特征Fig.2 Geomorphic and geothermal alteration characteristics of 40 degree hot spring in Xumai geothermal field and its adjacent areas
續(xù)邁地?zé)岙惓Ｌ卣髦饕?個熱泉和一條“熱水河”構(gòu)成，熱異常區(qū)面積約0.25 km2。其中，熱泉位于“熱水河”的東岸，靠近S202省道。泉口附近大都為沼澤，水溫53～82℃，流量0.3～1.5 L/s，最后均匯入“熱水河”?！盁崴印蔽挥诶m(xù)曲的東岸，由沼澤冷水與地下熱水混合而成，自北向南徑流，大約400 m后轉(zhuǎn)向西南，全長650 m，寬2～4 m，最終匯入續(xù)曲。米溫測量結(jié)果顯示，以熱水河為中心，形成了沿?zé)崴臃植嫉臈l帶狀溫度異常帶(圖3)。“熱水河”中的熱水由河床中的沙中溢出，溢出水溫20～82℃，通常在45～72℃之間。據(jù)“熱水河”的水化學(xué)分析和監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，“熱水河”的礦化度為0.43～0.45 g/L，水化學(xué)類型為SO4·Cl-Na，枯水季節(jié)熱水河流域熱泉和地下水總流量為18.1～27.9 L/s，平均為23.4 L/s。
圖3 續(xù)邁地?zé)崽餆崴又苓厹囟犬惓DFig.3 Temperature anomaly map around hot river in Xumai geothermal field
除上述熱異常外，在“熱水河”匯入續(xù)曲的下游河灘中，也存在多處明顯熱異常，主要表現(xiàn)為局部地區(qū)河灘底部砂礫石溫度較高和熱水外溢。另外，2016年尼木縣旅游局在“熱水河”東側(cè)施工了一口地?zé)峋?，井?5.4 m，其中第四系厚度約16 m，在30 m處揭露到淺部基巖裂隙型熱儲，其放噴高度約16～18 m，井口測溫80℃±。
3 “熱水河”深部熱源通道及成因研究
長期以來，續(xù)邁地?zé)崽锏某梢蛞恢北徽J(rèn)為與尼木斷裂有關(guān)，但是尼木斷裂的具體位置及其產(chǎn)狀特征卻不是非常清晰，而續(xù)邁地?zé)崽锏暮芏嗾J(rèn)識更是以推測為主，缺少必要的依據(jù)。地球物理探測是地?zé)豳Y源勘查的一種必要手段，常被用于揭示控?zé)釘嗔雅c熱儲埋藏位置[11-14]。筆者結(jié)合續(xù)邁地?zé)崽镩_展AMT與MT測量工作，測量剖面位置如圖4所示，并對續(xù)邁地?zé)崽铩盁崴印鄙畈繜嵩赐ǖ赖恼J(rèn)識及其形成原因進(jìn)行分析。
藍(lán)色：AMT測量剖面；紅色：MT測量剖面；黃色：“熱水河”。圖4 續(xù)邁地?zé)崽锷畈康厍蛭锢硖綔y剖面位置示意圖Fig.4 Location of deep geophysical exploration section in Xumai geothermal field
3.1 續(xù)邁地?zé)崽锷畈繜嵩赐ǖ姥芯?/h3>
圖5為穿過續(xù)邁地?zé)崽锬隙瞬⑦^“熱水河”的MT測量剖面反演電阻率斷面圖，剖面長8 600 m，方向SE110°，點距100 m。由圖可見，海拔2 000 m以淺存在多處低阻異常， 其中除剖面2 800～4 000 m范圍淺部的低阻異常為盆地第四系外，其他低阻異常均為巖體破碎或含水構(gòu)造所致。根據(jù)電阻率變化特征，在剖面1 600 m、2 400 m、2 800 m、3 400 m及6 400 m處推斷發(fā)育斷裂構(gòu)造，其中最為重要的構(gòu)造是2 400 m處的F1、2 800 m處的F3和3 400 m處的F7，推斷上述三條斷裂均為尼木斷裂及其次級斷裂。其中，F(xiàn)1為尼木斷裂的主斷裂，在表形成明顯的斷裂面、斷層三角面和斷層破碎帶等；在深度表現(xiàn)為高角度東傾的正斷層。F3、F7斷裂為F1斷裂的次級斷裂，同樣為東傾，在一定深度上與F1斷裂聯(lián)通，為深部熱流體運移至淺部，熱流體在淺部(大致為地表以下1 000 m范圍內(nèi))運移的有利路徑。在此特別指出的是，在剖面3 400 m處的深部推斷有1條隱伏的深大構(gòu)造，該構(gòu)造是導(dǎo)通深部熱源的通道，推斷其可能是F1的一部分，使得F1斷裂表現(xiàn)出階梯狀特征。除淺部低阻異常外，在海拔-2 000 m以深存在大范圍低阻異常，推斷可能為未完全冷卻的巖體或部分熔融體，這些溫度較高的巖體或部分熔融體是續(xù)邁地?zé)崽锏纳畈繜嵩础?/p>
前人資料認(rèn)為續(xù)邁地?zé)崽锏目責(zé)針?gòu)造主要為尼木斷裂，其典型特征為盆地西側(cè)山前發(fā)育的黏土化蝕變，而續(xù)邁地區(qū)地表出露的熱異常均與其相關(guān)。為此，不論是地?zé)崽锉辈堪矋彺宓乃氖热€是南端續(xù)邁村的“熱水河”，其熱異常均為次級構(gòu)造導(dǎo)通了盆地西側(cè)山前尼木斷裂深部熱源通道所致。然而，本次MT測量剖面結(jié)果顯示，“熱水河”的深部熱源通道并不是直接來自西側(cè)山前的F1斷裂，而更可能來自盆地東側(cè)深部隱伏的深大斷裂，雖然其可能與盆地西側(cè)的F1構(gòu)造為同一構(gòu)造，但意義卻截然不同，因為導(dǎo)通深部熱源通道的位置相距甚遠(yuǎn)。也就是說，尼木斷裂是續(xù)邁盆地的主要控?zé)針?gòu)造，但是實際導(dǎo)通深部熱源通道的位置有兩處，一處位于盆地西側(cè)山前，即傳統(tǒng)認(rèn)識上的尼木斷裂，其地表熱異常特征為地?zé)崽锉辈康乃氖热?；另一處位于盆地東側(cè)隱伏的深大斷裂，其地表熱異常特征為地?zé)崽锬隙说摹盁崴印薄?/p>
3.2 熱水河成因淺析
前面分析了“熱水河”的深部熱源通道，下面結(jié)合穿過“熱水河”并與MT測量剖面斜交的AMT測量剖面結(jié)果，對“熱水河”成因加以分析。AMT剖面長2 025 m，方向EW，點距25 m，兩條測量剖面交點分別位于AMT剖面1 850 m和MT剖面3 800 m處(圖5)。
圖5 續(xù)邁地?zé)崽颩T測量剖面反演電阻率斷面圖Fig.5 Inversion resistivity section of MT survey profile in Xumai geothermal field
由AMT測量剖面反演電阻率斷面圖(圖6)可見，剖面上存在多處低阻異常，其中推斷剖面80～760 m范圍低阻異常為第四系，平均厚度約80 m，而其他低阻異常均為斷裂構(gòu)造或者巖體破碎的反映。這些構(gòu)造中最為重要的有剖面80 m處的F3斷裂，650～760 m處的F5斷裂、840～880 m處的F7斷裂以及1 800 m處的F13斷裂。其中F3為控盆構(gòu)造，F(xiàn)5為重要導(dǎo)水構(gòu)造，F(xiàn)7為導(dǎo)通深部熱流體運移至淺部構(gòu)造，F(xiàn)13為導(dǎo)水構(gòu)造。
圖6 續(xù)邁地?zé)崽顰MT測量剖面反演電阻率斷面圖Fig.6 Inversion resistivity section of AMT survey profile in Xumai geothermal field
對于“熱水河”的成因，通常認(rèn)為是淺部斷裂或者裂隙構(gòu)造導(dǎo)通了第四系熱儲，從而使得貯存在第四系地層內(nèi)的熱水沿斷裂或者裂隙構(gòu)造向上運移，并在地表薄弱處溢出，形成熱泉，多個熱泉匯集就形成了“熱水河”。而第四系熱儲的深部熱源通道則是盆地西側(cè)的F1構(gòu)造，再經(jīng)淺部構(gòu)造作用(如近東西向構(gòu)造)，最后將深部的地?zé)崃黧w導(dǎo)通至第四系地層內(nèi)。然而，本次由MT和AMT測量結(jié)果綜合分析認(rèn)為“熱水河”的形成過程是：首先，深部的地?zé)崃黧w經(jīng)由盆地東側(cè)隱伏深大構(gòu)造運移至淺部；而后，F(xiàn)7斷裂將地?zé)崃黧w運移至淺表；接著，地?zé)崃黧w在重力作用下沿淺表基巖風(fēng)化殼從東流向西，并貯存于F5斷裂的淺部破碎帶和第四系地層內(nèi)；最后，熱水沿F5斷裂及淺表裂隙構(gòu)造上升，并在地表薄弱處溢出，形成熱泉出露點。受F5斷裂和近東西向斷裂控制，出露的熱泉點主要沿近南北向的F5斷裂和近東西向斷裂分布，所以，由熱泉點溢出的熱水匯聚后受地形高差影響，先是由北向南徑流，而后又轉(zhuǎn)向西南，并最終匯入續(xù)曲。需要說明的是，僅僅依靠熱泉出露匯聚而成的熱水流量非常小，“熱水河”的水量實際上大部分是地表沼澤冷水混合所致。
4 結(jié)論
(1)續(xù)邁地?zé)崽锏纳畈繜嵩赐ǖ罏槟崮緮嗔?，但是?dǎo)通深部熱源的通道不僅僅是盆地西側(cè)山前構(gòu)造，還有一個是盆地東側(cè)隱伏的深大構(gòu)造，而其正是“熱水河”的深部熱源通道。
(2)“熱水河”的形成是因為F7構(gòu)造導(dǎo)通了續(xù)邁盆地東側(cè)深部隱伏構(gòu)造，從而將深部地?zé)崃黧w運移至淺部，并貯存于F5構(gòu)造的淺部破碎帶和第四系地層內(nèi)；熱水沿近南北向F5斷裂和東西向構(gòu)造溢出地表，形成熱泉出露點；與地表沼澤冷水混合后，熱泉水量得以補(bǔ)充，進(jìn)而形成“熱水河”；熱水河“在地形高差作用下，先是由北向南徑流，而后又轉(zhuǎn)向西南，最后匯入續(xù)曲。
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