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地热(温泉)分布规律
四川省地热(温泉)分布规律
来源:地大热能 2020-05-20

 
  1.四川的地貌特征
  四川位于中国大陆地势三大阶梯中的第一级和第二级,即处于第一级青藏高原和第二级长江中下游平原的过渡带,高低悬殊,西高东低的特点特别明显。西部为高原、山地,海拔多在3000米以上;东部为盆地、丘陵,海拔多在500~2000米之间。全省可分为四川盆地、川西高山高原区、川西北丘状高原山地区、川西南山地区、米仓山大巴山中山区五大部分。四川地貌复杂,以山地为主要特色,具有山地、丘陵、平原和高原4种地貌类型。

  2.四川的区域构造概况
  四川盆地的大地构造位置,处于扬子准地台偏西北一侧,属于扬子准地台的一个一级构造单元,是一个以中生代内陆坳陷为主要特征的大型沉降盆地。盆地呈明显的菱形边框,西北和东南两条边界稍长,呈北东向延伸,相互平行,比较整齐;东北和西南边界略有弯曲,主要是被西向,但向东西反向偏转。四川盆地是在上扬子准地台的基底上发展起来的,经历了克拉通盆地和前陆盆地2个演化阶段。中三叠世浅上扬子区尚无明显的盆地搁架,四川盆地是在印支期至喜马拉雅期,特提斯构造域与滨太平洋构造域的发展演化过程中向上扬子区长时期、时强时弱的、此起彼伏的和越来越强的挤压作用下形成的:首先形成波及上扬子大部分地区的陆相沉积,之后在多层次、多期次递进挤压中改造沉积盆地,与喜马拉雅早期形成了构造盆地。在整个构造-热演化过程中,克拉通发展阶段,整个扬子板块的热状态比较稳定,热流值较低。盆地形成阶段,盆地拉张及峨眉山地幔柱发育、玄武岩喷发。在三叠纪以后的前陆盆地发展时期,盆地不同地区显示出构造演化的差异性。

  3.四川地热(温泉)分布概况

 

四川地热开发

四川省地下热水分布略图

1-温热泉;2-热水钻孔;3-断裂;4-物探查明的断裂;5-高、中温热水富集区;6-推断地热异常区;7-地热梯度,8-盆周火成岩埋深<5km的分界线:9-埋深<5km的火成岩体

  整个四川的温泉在地区分布上,以石渠-康定-木里一线以西的温泉最多,平均水温也最高,数量在全川居领先地位。次为川西南凉山地区。最突出的高、中温温泉区,川西有康定,巴塘、理塘、甘孜、道孚,麦地龙等温泉区;在川西南有喜德,普格、红格、甘洛、金阳等温泉区,但以中温热水见多。川东、川南则以低温热水为主。川中因覆盖有较厚的中生代红层,具良好的隔热隔水作用,温泉罕见。但在穿过红层的钻孔中,却揭露出十分可观的高温热水。所以,总体而言四川的地热资源具有东边少而西边多,东边温度低而西边温度高的特点。

  4.四川地热资源类型
  按照热水循环的通道类型,可将四川地下热水的水文地质结构划分为柱状汇流型、层状汇流型和混合型等三大类。

  4.1 柱状汇流型
  两条以上的断裂或火成岩体破碎界面相交。交汇区由于应力集中形成破碎更加强烈的柱状破碎体,它的下端,是各破裂面之影响最深的共同低点,其上端也因破碎程度最剧而成为抗剥蚀,侵蚀能力薄弱的地方,常表现为较低的带状或环状负地形。裂隙极发育的不连续面,地表水(包括大气降水形成之面流)最易沿此汇集与下渗。抵一定深度后,水温也逐渐增高。之后,在静水压力和热力的驱动下便沿着柱状破碎体上升而形成温泉。若上述这一结构覆盖有较厚的隔水岩层远源地下水虽经加热对流并承受一定的静水压力也很难以泉的形式出露。这种埋藏的柱状汇流型,其热水区扩散范围往往可以比柱状破碎体稍大些。川中地区许多深井在穿过断层带时井温急剧上升,地温梯度明显高于邻近地区就是此种热水水文地质结构的例证。由于通道隔绝程度好,热水上升和排出都限制在柱状破碎体内,其平面分布可视作点状。地下热水受浅层冷水掺合的机会和数量也较少,故而排出地表时常保持了较高的水温,动态也比较稳定。川西及川西南地区断裂发育且挽近活动频繁,此种水文地质结构甚多,故有不少高、中温地下热水露头。如由多条北东向、北西向及近南北向的新老断裂集中交汇的康定温泉区便是一个典型代表。

地热流体

柱状汇流型热水形成机制示意图

1-完整岩体,2-破碎岩体,3-冷水流向;4-热水流向,5-温泉

  4.2 层状汇流型
  地下水主要沿倾斜的碳酸盐岩层面或不整合面向深部循环增温。由较高背斜的轴部裂隙发育带接受补给而在较低背、向斜之同层中出露。少数顺背斜轴向流至同背斜之倾伏端排出,其循环深度较浅,水温也随之降低。该类型虽也与裂隙断层有关,但由于其循环增温之主要通道层状特征,故谓之层状汇流型。此类型地下水沿裂隙和层面曲折下渗的深度是有限的,然后沿层面或不整合面呈面状径流,总的循环深度不及柱状汇流型,又极易受到浅层冷水混合,故常形成中、低温温泉。

地下热水的形成

 

  层状汇流型热水形成机制示意图

 

  1-砂,泥岩;2-碳酸盐岩;3-裂隙密集带;4-冷水流向,5-热水流向;6-温泉:7-热水孔

  4.3 混合型
  兼具有上述两种热水水文地质结构的类型。混合型又可分二亚类:一类是在横向上兼有两种结构在起作用,但柱状破碎体规模一般都不大。地下热水是在两种循环通道中加温形成,排出地表的是两种来源的热水之混合水流。可称为并列混合亚型。如洪县-笛连、郁山镇—白石关温泉区有些泉水出露便属此例。另一类是深部为柱状汇流型热水水文地质结构,上部被层状汇流型热水水文地质结构所覆。可谓之为叠置混合亚型热水水文地质结构。这种混合亚型之热水循环深度大于柱状汇流型。下部柱状破碎体之规模也可能较大。但排泄区却和层状汇流型一样易被冷水掺合。我们推测峨眉、峨边一带就有这种类型。

  5 四川地热资源分布规律

  5.1 热水的分布与地貌的关系
  从地形上看,温泉多位于河谷、坡脚、阶地后缘或第四系沉积边缘等受剥蚀、侵蚀作用较强,覆盖的隔水层不厚或被切割开的地方。川东的温泉则多位于岩溶区的河谷或“洼槽”中。

  5.2 热水的分布与地层岩性的关系
  就泉口出露地层而论,绝大多数中,高温温泉都是分布在中,酸性火成岩体与围岩的接触带上,以巴塘一带时代较新的火成岩周围最为密集。基性喷出岩中目前仅发现七处温泉。碳酸盐岩中温泉数量虽然较大,但因易被浅层冷水掺合而降低了水温。

  5.3 热水的分布与构造的关系
  全川33个温泉区多出露在构造(尤其是挽近活动断裂)的交汇与转折处或者是断裂与结晶基底隆起的边界面之交接处,以及碳酸盐岩地层皱褶之背斜轴部。在这些延续深远的不连续面上,温泉区并非连续分布而仅仅在其交汇和转折的地方以泉群的形式集中出露。如北东向的道孚—金川—黑水深断裂,在与北西向的鲜水河断裂交汇处形成了玉科—丹巴温泉区,在与白玉—理塘活动断裂的交汇处形成了理塘—木拉温泉区。而在二温泉区之间的道孚—金川—黑水深断裂带上便很少有温泉出露。