威海市七里湯地?zé)崽锾卣骷捌涑梢驒C(jī)制

袁星芳 ，邢立亭 ，賈群龍 ，韓忠 ，李方舟

（1. 山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 威海 264209；2. 濟(jì)南大學(xué)，山東省地下水?dāng)?shù)值模擬與污染控制工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250022）

地?zé)豳Y源作為一種可再生的清潔能源，以儲量大、分布廣、開發(fā)利用簡便的優(yōu)點(diǎn)成為具有競爭力的新能源（周國富等，2014；楊學(xué)明等，2020；陳海雯等，2023）。開發(fā)利用地?zé)豳Y源，對于地方新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、緩減空氣污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等方面具有重要作用（王貴玲等，2017；黃建軍等，2021）。在“雙碳”目標(biāo)提出后，地?zé)豳Y源作為五大非碳基能源之一，成為建設(shè)綠色油氣田的重要增量選項(xiàng)（敬民，2021；楊合群等，2022）。

膠東半島地下熱源蓄量豐富，有廣闊的發(fā)展前景，許多學(xué)者從地?zé)崽锏奶卣骱统梢驒C(jī)制、地?zé)豳Y源的勘查和開發(fā)利用等方面對其進(jìn)行研究。金秉福等（1999）分析膠東半島地?zé)豳Y源的特征，認(rèn)為膠東半島地?zé)嵯到y(tǒng)均為中低溫深循環(huán)對流型地?zé)嵯到y(tǒng)，其主要熱源為深大斷裂的對流熱，多數(shù)溫泉出露在多組斷裂的交匯部位，熱水化學(xué)成分差異很大。崔煜烽等（2018）在結(jié)合魯東地區(qū)地?zé)峥辈榈幕A(chǔ)上，對比不同方法的勘查效果，提出地?zé)峥辈槎ň诉x位置和不同深度地層勘查適宜方法。王秀芹等（2015）對膠東半島各地?zé)崽锏馁Y源量進(jìn)行了計(jì)算，并提出了針對性開發(fā)建議和保護(hù)對策。史猛等（2021）針對膠東半島各地?zé)崽锏牡販貓鎏卣骷坝绊懸蛩?，提出了膠東半島隆起-凹陷分流聚熱模式。鐘振楠等（2021）通過分析巖層熱導(dǎo)率、生熱率及地溫分布特征，計(jì)算招遠(yuǎn)地?zé)崽锏牡責(zé)嵬坎⒐浪銦醿囟燃盁嵫h(huán)深度，以此建立招遠(yuǎn)地?zé)崽锍梢蚋拍钅Ｐ汀Ｍ蹶筷溃?018）對膠東半島部分溫泉的成因模式進(jìn)行了分析，認(rèn)為大氣降水入滲經(jīng)深循環(huán)加熱后上升，上升過程中混入部分地下水，最后在斷裂交匯部位出露成泉。前人對于膠東地?zé)釡厝难芯看蠖鄠?cè)重于定性分析與推斷，地?zé)崽锏某梢驒C(jī)制定量化研究相對不足。此外，雖然威海市內(nèi)地?zé)豳Y源豐富，但其開發(fā)利用程度較低。因此，筆者在七里湯地?zé)崽锏刭|(zhì)背景分析的基礎(chǔ)上，通過水化學(xué)特征分析與研究，基本查明了地?zé)崽镄纬傻乃础嵩?、熱儲、蓋層和地?zé)崃黧w通道，構(gòu)建了七里湯地?zé)崽锏母拍钅Ｐ?，對促進(jìn)威海地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)與綜合利用具有積極的指導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)概況

七里湯地?zé)崽镂挥谇貛X-大別-蘇魯造山帶威海隆起區(qū)，具備形成地?zé)崽锏牡刭|(zhì)背景。膠東半島地區(qū)出露地層有中太古界、新太古界、古元古界、新元古界震旦系和中生界白堊系及新生界古近系、新近系、第四系等。而七里湯地?zé)崽锔浇鼛r漿巖未出露，發(fā)育于新生代第四紀(jì)地層之下，頂板為淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土和風(fēng)化的花崗巖，底板為塊狀構(gòu)造花崗巖。地?zé)崴饕x存于地?zé)崽飪?nèi)破碎結(jié)構(gòu)、裂隙較發(fā)育的構(gòu)造裂隙破碎帶內(nèi)。地?zé)崽飪?nèi)主要有兩條斷裂：北東向東母豬河斷裂，呈壓扭性；與之相交的為近東西向的抱龍河斷裂，呈張扭性（圖1）。

圖1 七里湯采樣點(diǎn)分布圖（a）及典型鉆孔地層結(jié)構(gòu)圖（b）Fig. 1 (a) Qilitang sampling point distribution and (b) typical borehole formation structure

七里湯已有上千年歷史，始建于齊，“二泉并發(fā)，一熱一涼，味皆甘潔”，元代易名為“如意泉”。早期泉眼到處噴涌，每天涌水量為1 065.6 m3，正常水溫為65.8 ℃，最高達(dá)80 ℃，富含多種對人體有益的元素。解放前，主要用于洗衣、洗菜和洗澡。新中國成立后，早在1955年七里湯建設(shè)的絲綢廠、染織廠產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美等地；1958年利用溫泉水種植蔬菜成功；1985年利用溫泉水養(yǎng)殖羅非魚苗成功。改革開放以來，七里湯大規(guī)模開發(fā)利用，規(guī)劃區(qū)面積為0.092 km2，熱儲埋藏淺，便于開發(fā)利用，地?zé)崴疁囟葹?2.5 ℃，允許開采量為15.44 萬m3/a。七里湯地?zé)崽锊傻V權(quán)有效期內(nèi)企業(yè)開采量為3.5 萬m3/a；七里湯雖然現(xiàn)在有證開采量較小，但水位下降趨勢明顯，總開采量不可超過15.44萬m3/a。

2 研究方法

2.1 水樣采集及孔內(nèi)測溫

依照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》（GB5750—2023）采集地下水水樣，其中Y01～Y15水樣進(jìn)行水質(zhì)全分析測試，ZK1～ZK3孔內(nèi)水樣進(jìn)行水質(zhì)全分析以及同位素分析測試（圖1），現(xiàn)場測試pH值、水溫。樣品采集后72小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行處理和測試，測試過程嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行，保證測試質(zhì)量。同位素樣品密封后72小時(shí)之內(nèi)送至中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所檢測，保證測試質(zhì)量。使用SH-610S深井測溫儀對ZK1、ZK2、ZK3進(jìn)行孔內(nèi)測溫，每隔5 m測一次溫度。

2.2 基礎(chǔ)溫度計(jì)算方法

熱儲溫度一般采用陽離子溫標(biāo)法和SiO2溫標(biāo)法來估算。SiO2溫標(biāo)法的原理是SiO2礦物質(zhì)在地?zé)崴械娜芙?沉淀平衡理論：SiO2溶解度隨溫度升高而增加，根據(jù)對ZK1、ZK2、ZK3孔內(nèi)水樣的水質(zhì)分析結(jié)果分析選取公式。

式中：SiO2為SiO2濃度，單位mg/L；T為熱儲溫度，單位℃。

2.3 遙感解譯

選用搭載于美國陸地資源衛(wèi)星的Landsat 8 OL，根據(jù)不同光譜波段的特性，利用熱紅外波段，開展七里湯地?zé)崽锏責(zé)嵝畔⒎治黾靶畔⑻崛」ぷ鳌＿b感解譯范圍北起九里水頭村南至文登碧桂園，西起馬家溝后村東至蘇家河村，采用輻射傳輸方程法進(jìn)行地表溫度反演，利用ENVI軟件經(jīng)過定標(biāo)、參數(shù)波段運(yùn)算、裁剪后得出七里湯地?zé)崽锏乇頊囟确囱萁Y(jié)果。對反演結(jié)果進(jìn)行密度分割并將溫度劃分區(qū)間，得出最終的地表溫度反演圖。

3 水化學(xué)特征與地溫場特征

3.1 水化學(xué)特征及動(dòng)態(tài)

3.1.1 水化學(xué)特征

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)得知，常溫地下水中主要陽離子含量情況相近，最高的為Ca2+，一般接近100 mg/L左右；其次為Na++K+，一般為40～100 mg/L；含量最低的為Mg2+，普遍低于50 mg/L。常溫地下水中主要陰離子含量情況差異較大，Cl—含量為23.87～413.57 mg/L；SO42—含量為27.21～300.54 mg/L；HCO3—含量為31.05～298.05 mg/L；NO3—含量為19.48～479.43 mg/L。

地?zé)崴饕栯x子中Na++K+濃度最高，在200 mg/L左右，顯著高于常溫地下水中Na++K+含量；其次為Ca2+，含量低于100 mg/L，與常溫地下水接近；最低的為Mg2+，離子濃度多低于30 mg/L，含量低于常溫地下水中Mg2+含量。地?zé)崴饕庪x子中HCO3—濃度最高，含量為218.6～502.9 mg/L，顯著高于常溫地下水中HCO3—含量；其次為SO42—，含量為122.3～170.6 mg/L；Cl—含量為47.16～96.77 mg/L；含量最低的為NO3—，僅個(gè)別檢出，普遍低于常溫地下水的含量（圖2）。地?zé)崴腥芙庑怨腆w總量相對較低，水化學(xué)類型較常溫地下水相比較為穩(wěn)定（表1）。地?zé)崽锏責(zé)崴胁糠蛛x子含量基本與常溫地下水相近，這說明地?zé)崴c周圍常溫地下水存在一定的聯(lián)系。

表1 七里湯田水化學(xué)類型表Tab. 1 Chemical types of Qilitang water

圖2 七里湯地?zé)崽锼畼狱c(diǎn)水化學(xué)Piper圖Fig. 2 Water chemical Piper diagram of water sample in Qilitang hot field

對比膠東其他溫泉的水化學(xué)類型發(fā)現(xiàn)，七里湯地?zé)崴兄饕栯x子含量與膠東地區(qū)溫泉水含量接近，但主要陰離子含量卻有所不同，七里湯地?zé)崴幸訦CO3—和SO42—為主，而膠東地區(qū)溫泉水以Cl—為主。膠東地區(qū)溫泉水水化學(xué)類型主要以Cl-Na、Cl-Na·Ca、HCO3·SO4-Na、SO4·HCO3-Na型水為主（史猛等，2019a），而七里湯地?zé)崴瘜W(xué)類型以SO4·HCO3-Ca·Na和HCO3-Na·Ca型水為主，說明地?zé)崴谏仙^程中混入淺層地下水，導(dǎo)致水化學(xué)類型與周圍常溫地下水相似。

除主要陰陽離子外，地?zé)崴忻黠@高于常溫地下水的還有：氟化物、偏硅酸等微量元素，且氟化物和偏硅酸含量均較高，其中，氟化物含量為3.24～12.20 mg/L，是生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的3.24～12.20倍，是常溫地下水平均含量的5～24倍；偏硅酸含量為41.38～130.9 mg/L，是常溫地下水平均含量的1.3～4倍。

地?zé)崴械奈⒘吭谾含量偏高，是因?yàn)榈責(zé)崴谏钛h(huán)徑流過程中溶解了圍巖中的含氟礦物質(zhì)。偏硅酸含量偏高是因?yàn)閰^(qū)內(nèi)花崗巖在深循環(huán)徑流過程中發(fā)生了水—巖相互作用，而且溫度越高，硅酸鹽的溶解度越大。此外，地?zé)崴羞€含有Rn、Ra等放射性元素，這既是地下水深循環(huán)的特征，也是構(gòu)造活動(dòng)的標(biāo)志。

3.1.2 水化學(xué)動(dòng)態(tài)

對地?zé)崽颶K1內(nèi)地?zé)崴畾v年的化學(xué)組分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)總體趨勢較為穩(wěn)定（圖3）。主要化學(xué)組分中的K++Na+、Ca2+、Mg2+、Cl—、pH值、總?cè)芙夤腆w含量比較穩(wěn)定，HCO3—呈緩慢上升趨勢，SO42—呈下降趨勢；特殊組分中氟化物含量相對穩(wěn)定，SiO2和偏硅酸變化幅度稍大，原因主要是地下熱水的持續(xù)開采，導(dǎo)致水位下降，混入了一定的淺層地下水，地下熱水循環(huán)加快，地下熱水對花崗巖的溶濾作用增強(qiáng)，使水中偏硅酸含量變幅較大。

圖3 七里湯地?zé)崴瘜W(xué)組分歷年含量曲線圖Fig. 3 Content curve of chemical components in Qilitang geothermal water over the years

3.1.3 地下熱水水位與水溫動(dòng)態(tài)

隨著七里湯地?zé)崽镩_發(fā)利用程度的不斷提高，水位呈下降趨勢（圖4），特別是自20世紀(jì)90年代以來，隨著人工開采量的大幅增加，水位下降明顯。從調(diào)查結(jié)果可以看出，七里湯地?zé)崽?006年開采量為17.60萬m3/a，2020年增至22.89 萬m3/a，增加幅度為0.35萬m3/a；ZK1水位埋深由2006年的22.4 m，降低至2020年的25.2 m，降低幅度為0.18 m/a。

圖4 水位與水溫動(dòng)態(tài)歷年變化圖Fig. 4 Dynamics of water level and temperature

七里湯溫泉水的水溫也存在著變化，從1980年的71 ℃到2006年的68 ℃，再到如今的66 ℃，水溫共減小5 ℃；膠東半島的一些溫泉，如附近的大英湯水溫從1980年的63 ℃到現(xiàn)在的62 ℃，呼雷湯水溫從1980年的69 ℃到現(xiàn)在的60 ℃，溫泉湯水溫從1980年的73 ℃到現(xiàn)在的59 ℃，招遠(yuǎn)溫泉水溫從1980年的98 ℃到現(xiàn)在的81 ℃，即墨東溫泉水溫從1980年的89 ℃到現(xiàn)在的62 ℃（史猛等，2021），發(fā)現(xiàn)膠東半島地區(qū)溫泉水的水溫逐年降低，可能是地?zé)崴拇罅块_采，加劇了地下水徑流交替循環(huán)強(qiáng)度，進(jìn)而造成泉水溫度的下降。

3.2 地溫場特征及地?zé)岙惓^(qū)圈定

3.2.1 地溫場特征

根據(jù)測溫結(jié)果繪制地溫等值線（圖5），可以看出該地?zé)崽镏行牟课坏販刈兓容^明顯，呈串珠狀向南北兩端延伸，在東側(cè)也有多個(gè)高值帶，但溫度較中心部位明顯偏低?？傮w來說，各高值帶分布呈現(xiàn)一定規(guī)律性，即北東向的高值帶與東母豬河斷裂走向大致相同，推測其為地?zé)崽锏目責(zé)針?gòu)造。

圖5 七里湯地溫等值線圖Fig. 5 Ground temperature contour map of Qilitang

對研究區(qū)內(nèi)3處鉆孔進(jìn)行垂向測溫得知水溫均呈遞增趨勢（圖6），其中ZK1的水溫起始溫度為33.5 ℃，至孔深147 m處增溫至53 ℃，在147～148 m段水溫快速上升，至終孔150 m處水溫達(dá)到62.5 ℃，平均地溫梯度為21.48 ℃/100 m；ZK2的水溫起始溫度為18.5℃，終孔溫度為39.6 ℃，地溫梯度為15.48 ℃/100 m；ZK3的水溫起始溫度為19.7 ℃，終孔溫度為42.9 ℃，地溫梯度為14.66 ℃/100 m。ZK2和ZK3垂向測溫曲線基本一致，說明兩處熱儲形態(tài)相近，受北東向的東母豬河斷裂和東西向抱龍河斷裂影響相近；ZK1的水溫在同深度均比其余兩處鉆孔水溫高，并且深部溫度上升加快，說明在150 m左右進(jìn)入熱儲熱源構(gòu)造帶，推測該斷裂深部仍有溫度增加的潛力。

圖6 鉆孔垂向測溫圖Fig. 6 Vertical temperature measurement of borehole

3.2.2 異常區(qū)圈定

本地區(qū)地?zé)崞骄鰷芈始s為3 ℃/100 m，將超過平均增溫率的部分作為地?zé)岙惓^(qū)。根據(jù)遙感解譯中地表溫度反演結(jié)果，發(fā)現(xiàn)七里湯附近地?zé)岙惓^(qū)反映為暗紅色異常特征，地?zé)岙惓^(qū)成中心擴(kuò)散型，呈不規(guī)則塊狀展布。地?zé)岙惓Ｖ饕植荚跀嗔褬?gòu)造帶周圍，附近城市開發(fā)利用程度高，城市熱島效應(yīng)明顯，城市開發(fā)建設(shè)將一些重要地質(zhì)背景及地?zé)嵝畔⒀谏w。在遙感解譯的基礎(chǔ)上，綜合分析研究區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件，結(jié)合地溫測量以及鉆孔測溫，劃定七里湯地?zé)岙惓^(qū)，確定地?zé)岙惓^(qū)的面積約0.092 km2（圖5）。并且對比膠東地區(qū)其他地?zé)崽锩娣e得知，大英湯地?zé)崽餅?.14 km2，寶泉湯地?zé)崽锩娣e為0.14 km2，洪水嵐湯地?zé)崽锩娣e為0.2 km2，由此可以看出在膠東地區(qū)，地?zé)崽锏拿娣e都較小且相差不大（田粟，2012）。

4 地?zé)崽锍梢驒C(jī)制

4.1 地?zé)崴a(bǔ)給來源

中低溫地?zé)豳Y源中的δ18O、δ2H含量相對比較穩(wěn)定，可以用來研究地?zé)崴难a(bǔ)給來源。經(jīng)檢測七里湯地?zé)崽锏責(zé)崴械摩?8O、δ2H測定結(jié)果分別為—64‰、—8.9‰，附近大英湯地?zé)崽锏責(zé)崴械摩?8O、δ2H測定結(jié)果分別為—63‰、—8.7‰，同時(shí)搜集研究區(qū)附近其余地?zé)崴械摩?8O、δ2H測定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)及附近地?zé)崃黧w的δ18O、δ2H數(shù)據(jù)點(diǎn)都落在全球大氣降雨線（δ2H=8δ18O+10）及中國東部地區(qū)大氣降雨線（δ2H=7.46δ18O+0.9）附近（圖7），未出現(xiàn)明顯的氧同位素偏移。此外，張濤（2011）通過對膠東半島14處溫泉進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)威海寶泉湯、牟平于家湯、招遠(yuǎn)東湯溫泉形成年齡大于40a，其余溫泉年齡小于40a，以現(xiàn)代水補(bǔ)給為主。因此，七里湯地?zé)崽锛案浇牡責(zé)崴畞碓粗饕獊碜杂诖髿饨邓?，而非地球?nèi)部的內(nèi)生水或者古封存水等水體。

圖7 水樣δ2H-δ18O關(guān)系圖Fig. 7 Relationship between δ2H and δ18O in water samples

4.2 熱源分析

膠東半島位于環(huán)太平洋地?zé)釒?，為華北板塊與揚(yáng)子板塊的碰撞結(jié)合帶，早期處于地溫上升階段，近期地溫上升雖有所衰退，但仍具有較高的地?zé)岜尘埃惸悖?988）。前人研究表明膠東半島具有較高的大地?zé)崃鞅尘爸担▓D8）（史猛等，2021），而且高熱流值與深大斷裂走向基本一致，說明深大斷裂是其導(dǎo)熱通道。

圖8 膠東半島硅熱流等值線圖（據(jù)史猛等，2021修改）Fig. 8 Isoline map of silicon heat flow in Jiaodong Peninsula

膠東半島巖漿活動(dòng)十分頻繁，從太古代到新生代均有發(fā)育，以中生代巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈，而膠東半島地?zé)崴男纬蓵r(shí)間多在5～10a，少部分地?zé)崴挲g為30～40a（張濤，2011），從熱水形成年齡和巖漿活動(dòng)時(shí)間來看，熱源為巖漿殘余熱的可能性不大。另外，通過地?zé)崴派湫栽胤治?，雖普遍含有Ra、Rn、U等，但是依據(jù)相關(guān)公式計(jì)算其熱量很小，不足以支撐地?zé)豳Y源的形成（史猛等，2019b；鐘振楠等，2021）。綜上所述，地?zé)嵩鰷貫槠渲饕獰嵩础?/p>

從ZK2和ZK3測溫曲線可以看出，兩孔測溫曲線均為直線增溫型，無明顯溫度異常，熱源為深大斷裂的熱傳熱，而位于導(dǎo)熱斷裂帶ZK1孔測溫曲線為上凸型，說明該孔為水熱對流增溫型地?zé)峋ɡ罟タ频龋?014）。

綜合膠東地區(qū)熱源分析以及鉆孔測溫曲線可以看出，七里湯的聚熱模式為導(dǎo)熱斷裂帶中的水熱對流聚熱，深大斷裂溝通了地殼深部熱源，斷裂帶破碎構(gòu)成強(qiáng)富水條帶、導(dǎo)水通道和優(yōu)勢導(dǎo)熱通道，深部熱流沿該通道以熱對流方式攜帶到達(dá)地殼淺部，形成帶狀對流聚熱。

4.3 熱儲溫度與循環(huán)深度

采用SiO2溫標(biāo)法，依據(jù)溫泉水水質(zhì)分析結(jié)果繪制SiO2溶解度曲線（圖9）?？梢钥闯銎呃餃珳厝湓谟袼枞芙馇€附近，說明玉髓是控制溫泉水中SiO2平衡的主要礦物，因此采用玉髓溶解曲線計(jì)算熱儲溫度。

圖9 SiO2濃度曲線圖Fig. 9 SiO2 concentration curve

計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)七里湯溫泉水SiO2的濃度為106.42 mg/L、水溫為67 ℃的時(shí)候，計(jì)算的熱儲溫度為114.39 ℃。經(jīng)分析可知七里湯主要補(bǔ)給水源為大氣降水，沿著北東向橫口-楊格莊斷裂入滲，在深循環(huán)徑流過程中被加熱后上升，在上升過程中混入部分地下水，導(dǎo)致溫度下降，最后在斷裂交匯部位出露成泉。假設(shè)地下熱量隨深度的增加遵循正常的地溫梯度，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡販靥荻葋砉浪愕責(zé)崴难h(huán)深度：

式中：G為增溫梯度，單位m/℃；tZ為熱儲溫度，單位℃；t0為威海地區(qū)多年平均氣溫，單位℃；Z0為常溫帶深度，單位m。

根據(jù)資料可知，七里湯地?zé)崴脑鰷靥荻葹?2.7 m/℃，威海地區(qū)多年平均氣溫為15 ℃，常溫帶的深度為20 m，經(jīng)計(jì)算得七里湯地?zé)崽锏責(zé)崴难h(huán)深度為2 276.07 m。在膠東地區(qū)，所有溫泉水的熱儲溫度均為106～135 ℃，相互之間溫度差距不大，都屬于中低溫型地?zé)崽?，并且可能所有溫泉水的熱源相同。膠東半島地區(qū)溫泉中除于家湯溫泉循環(huán)深度較淺以外，威海地區(qū)溫泉循環(huán)深度普遍較深（表2），其中寶泉湯、溫泉湯、呼雷湯、乳山小湯、招遠(yuǎn)東湯溫泉的循環(huán)深度為1.3～3.6 km，其他等地的溫泉循環(huán)深度深為5.5～9.7 km，由上可知七里湯溫泉也屬于中深循環(huán)地?zé)崃黧w。

4.4 斷裂對溫泉控制作用

從地質(zhì)構(gòu)造上看，膠東溫泉附近均存在區(qū)域性的深大斷裂，主要以北東向?qū)釘嗔褳橹?，部分地?zé)崽锍雎饵c(diǎn)附近也存在相對次一級的北東向斷裂與北西向斷裂（表2），如溫泉湯溫泉受北西向溫泉湯斷裂和北東向西字城—鮑家山斷裂控制，招遠(yuǎn)溫泉受北東向玲瓏斷裂和北西向招平斷裂控制，即墨東溫泉受北東向青島斷裂和北東向郭城—即墨斷裂控制（圖10）。因此，區(qū)域上的深大斷裂是地?zé)崴\(yùn)移的主要通道，而局部的斷裂交匯部位則是控制溫泉出露的決定性因素（史猛等，2019b）。綜合上文的分析可以看出：北東向的東母豬河斷裂為七里湯地?zé)崽锏目責(zé)針?gòu)造，北東向的東母豬河斷裂和東西向抱龍河斷裂控制了溫泉出露位置。

圖10 膠東地區(qū)部分溫泉成因示意圖Fig. 10 Schematic diagram of some hot springs in Jiaodong area

4.5 七里湯地?zé)崽锔拍钅Ｐ?/h3>

在借鑒膠東溫泉成因機(jī)制的基礎(chǔ)上，結(jié)合七里湯地?zé)崽锾囟ǖ牡刭|(zhì)構(gòu)造、地?zé)崴难a(bǔ)給來源和循環(huán)演化特征等方面，研究七里湯地?zé)崽锏某梢驒C(jī)制。七里湯地?zé)崽飪?nèi)的熱儲蓋層主要有2種，即第四系松散層和侏羅紀(jì)二長花崗巖。第四系松散巖層，厚度一般小于8 m，保溫效果不甚明顯；二長花崗巖分布于第四系松散巖層下部，厚度為15～20 m，該巖石既是構(gòu)成熱儲的主要巖層，又是熱儲的主要蓋層。

地?zé)崽餆醿楸睎|向東母豬河斷裂與近東西向抱龍河斷裂控制的斷裂裂隙型熱儲，熱儲中心在老母豬河斷裂與抱龍河斷裂的交匯復(fù)合部位。斷裂帶兩側(cè)構(gòu)造裂隙發(fā)育既是熱能儲存場所，也是熱能傳輸、運(yùn)移的主要通道，同時(shí)為大氣降水入滲補(bǔ)給和深部熱流上升提供了理想通道。地?zé)崽飪?nèi)地?zé)崴疄榱严端?，主要接受大氣降水補(bǔ)給，其次在低處受松散層孔隙水的補(bǔ)給。大氣降水和常溫地下水通過東母豬河斷裂與抱龍河斷裂交匯部位的斷裂破碎帶入滲，經(jīng)過深部循環(huán)熱源加熱后，以對流的方式上升至地表淺部，以泉的形式進(jìn)行排泄（圖11）。

圖11 七里湯地?zé)崽锍梢驒C(jī)制Fig. 11 Genetic mechanism of hot field in Qilitang field

綜上所述，七里湯為深循環(huán)-對流型，即在山區(qū)接受大氣降水入滲補(bǔ)給，沿著橫口-楊格莊深大斷裂徑流，在深循環(huán)徑流過程中溫度不斷升高，循環(huán)至地下2 276.07 m處溫度升至114.39 ℃，由于溫度升高水壓降低，地?zé)崴_始向上運(yùn)移，在上升過程中混入部分地下水，導(dǎo)致溫度下降，最后在斷裂交匯處、第四系靜水壓力最小的部位出露成泉，泉水溫度約67 ℃。

從七里湯地?zé)崛梢钥闯觯瑹崴刂邼B透性的破碎帶上涌至地表形成地?zé)崽?，所以膠東半島熱異常顯示范圍相對較小，地?zé)豳Y源均屬于受斷裂控制的中低溫對流型地?zé)豳Y源。

5 結(jié)論

（1）七里湯地?zé)崽锏責(zé)崴乃瘜W(xué)類型主要為SO4·HCO3-Ca·Na和HCO3-Na·Ca型水，地?zé)崴蠪、H2SiO3含量較周邊地下水和地表水明顯偏高。七里湯地?zé)崽锛案浇牡責(zé)崴畞碓粗饕獊碜杂诖髿饨邓堑厍騼?nèi)部的內(nèi)生水或者古封存水等水體，地?zé)嵩鰷厥瞧渲饕獰嵩矗瑹醿囟葹?14.39 ℃，循環(huán)深度為2 276.07 m。

（2）七里湯地?zé)崽锍梢驒C(jī)制為深循環(huán)-對流型，即在山區(qū)接受大氣降水入滲補(bǔ)給，沿著橫口-楊格莊深大斷裂徑流，在深循環(huán)徑流過程中溫度不斷升高，循環(huán)至地下2 276.07 m處溫度升至114.39 ℃，由于溫度升高水壓降低，地?zé)崴_始向上運(yùn)移，在上升過程中混入部分地下水，導(dǎo)致溫度下降，最后在斷裂交匯處、第四系靜水壓力最小的部位出露成泉，泉水溫度約為67 ℃。

（3）近年來，隨著開采量的增加和開采時(shí)間的延續(xù)，七里湯地?zé)崽锏乃怀氏陆第厔?。因此，在未來開發(fā)利用過程中，地?zé)崽锟傞_采量不可超過15.44萬m3/a。