河南九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制-地质科技情报

中 图 分 类 号 :P314.1
文 献 标 志 码 :A
文 章 编 号 :1000-7849(2012)04-0086-05
国 内 外 学 者 对 地 热 、温 泉 方 面 做 了 较 多 的 研 究 , 包括大地 热 流、岩 石 层 热 状 态、地 壳—上 地 幔 热 结 构、地热与气候变 化、灾 害 环 境 以 及 矿 山 地 热、油 田 地热、地 热 资 源 等 。 [1-12] 万 登 堡 探 [2] 讨 了 温 泉 群 的 形成机理,用回归统 计 法 计 算 了 地 下 冷 热 水 混 合 方 程,结果表明地热水 中 的 微 量 元 素 是 地 热 水 在 形 成 过程中与这些岩体的岩石接触发生水—岩相互作用 形 成 的; 汪 玉 松 等[6] 研 究 表 明 ρ(Ca)/ρ(Sr)、 ρ(Mg)、ρ(Sr)值对岩溶型低温 地 热 田 的 地 热 异 常 具 有良好的示踪意义;Giggenbach等 用 [7] 三角形图解 法 对 地 下 热 水 的 平 衡 状 态 和 类 型 进 行 了 划 分; Hellman 等 对 [11] 黄 石 国 家 公 园 的 温 泉 及 岩 层 的 形 成历史采用遥感光仪 ASTER 和 AVIRIS进行了分 析。笔者在借鉴前 人 的 经 验 基 础 上,分 析 河 南 省 滦 川县九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制。
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1 区域地质背景和地热地质特征
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20 km
1.1 区域地质背景 (1)地层 九龙 山 汤 池 温 泉 区 域 上 位 于 华 北 地
台的南缘,华熊 台 隆 的 熊 耳 山 隆 断 区。 地 层 分 属 华 北地层区豫西分区 的 熊 耳 山 小 区,主 要 出 露 地 层 为 中元古界长城系熊 耳 群 的 一 套 火 山 熔 岩、蓟 县 系 下 栾 川 群 和 新 生 界 古 近 系 、第 四 系 。
摘 要:河南省栾川县九龙山汤池温泉出露于马超营断裂与葫芦沟断裂交会部位的破碎带上,热储呈带状分布。研究表明,热
储属中低温地热田Ⅱ类2型,地热流体呈上升泉出露,出露标高521 m,水温多为69℃,为氟·硅型医疗热矿水。温泉成因机制
为 :马 超 营 断 裂 与 葫 芦 沟 断 裂 交 会 地 段 岩 石 破 碎 十 分 强 烈 ,从 而 使 地 球 深 部 的 岩 浆 入 侵 ,将 热 量 向 上 传 送 ,形 成 地 热 异 常 区 (即 储
(2)构造 区域 内 的 主 要 构 造 位 于 秦 岭 纬 向 构 造带之中,主 要 构 造 线 及 地 层 走 向 均 为 近 东 西 向。
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图1 区域地质构造图 Fig.1 Regionalgeologicalstructuremap
(3)岩浆岩 该 区 岩 浆 岩 十 分 发 育。 熊 耳 群 为 一套 中 基 性—酸 性 的 喷 出 岩,为 熊 耳 期 构 造 运 动 的
热断裂构造);断裂切截了地壳深部高温岩体,形成的宽度数十米至上百米的构造破碎带为地下水的渗入、运移和储存 提 供 了 空
间。温泉大气降水的补给,由于断裂带内围岩蚀变强烈,经过水岩的长期接触、长时间的补给、径流及高温高 压 的 溶 滤 和 化 学 作
用,为地热水中有益元素的来源奠定了物质基础。
关 键 词 :地 热 特 征 ;地 质 构 造 ;成 因 机 制 ;汤 池 温 泉
收 稿 日 期 :2012-03-01
编 辑 :刘 江 霞
作者简介:胡 静(1971— ),女,工程师,主要从事水工环地质、岩土工程勘察与稳定性评价、地质 灾 害 防 治 设 计 科 研 生 产 工 作。E-
mail:hujing971@sohu.com
第4期
胡 静等:河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制
第31卷 第4期 2012年 7月
地质科技情报
GeologicalScienceandTechnologyInformation
Vol.31 No.4 Jul. 2012
河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制
胡 静,涂良权,刘会平
(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院,河南 许昌 461000)
西部 有 白 土—三 里 坪 向 斜;中 部 有 马 超 营 断 裂 呈 东 西向横贯全 区 (图 1);东 部 有 北 东 向 旧 县—桥 头 断 裂在中营附近与马超营断裂交会。该区在构造变动 上经历了嵩阳和王屋山两期构造运动。自中元古代 晚 期 以 来 ,长 期 处 于 隆 起 状 态 ,构 造 运 动 不 断 加 剧 , 形 成 了 不 同 期 次 、不 同 规 模 的 断 裂 构 造 与 早 期 褶 皱 、 断 裂 相 叠 加 ,组 成 了 本 区 复 杂 的 构 造 格 局 。
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产物,岩性为安山 岩、杏 仁 状 安 山 岩、流 纹 岩 和 英 安 岩 、粗 安 岩 及 少 量 凝 灰 岩 。 中 生 代 晚 期 ,在 区 内 也 有 大面积的岩浆侵入,形 成 了 广 泛 分 布 于 马 超 营 断 裂 带 以 南 的 合 峪 岩 体 ,为 伏 牛 山 花 岗 岩 体 的 一 部 分 ,岩 性主要为斑状黑云 母 花 岗 岩,为 燕 山 晚 期 侵 入 的 地 壳—岩浆重熔型复式岩体。 1.2 区域地热地质特征
区域 内 断 裂 主 要 有 马 超 营 断 裂,属 区 域 压 扭 性 深 大 断 裂 ,总 体 走 向 近 东 西 向 ,总 长 约 200km,宽 数 十 至 数 百 米 ,延 深 34~38km,是 深 切 地 壳 硅 铝 层 的 壳 断 裂 ,为 区 域 内 主 要 控 热 断 裂 。
其 次 为 葫 芦 沟 断 裂 ,总 长 60 余 公 里 ,走 向 北 东 , 倾向北西,倾角60°,其 在 汤 营 附 近 切 过 马 超 营 断 裂 带,为导热 导 水 断 裂 (图 2)。 该 断 裂 属 多 期 构 造 活 动形成的张扭性 断 裂。 断 裂 带 内 张 裂 隙 发 育,为 地 热水的聚集和排泄提供了空间和通道 。 [4]