重庆温泉及地下热水的分布及成因

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重庆温泉及地下热水分布及成因
拓明明;周训;郭娟;王昕昀;王源;徐中平新丰云髻山旅游攻略
【摘 要】Thermal groundwater resources in Chongqing are relatively abundant and the occurrence of the geothermal water is unique.In this paper,the occurrence,hydrochemical features,geothermal reservoir structure,formation conditions and genetic modes of the thermal groundwater in Chongqing are described.The geothermal reservoirs consist of the Lower and Middle Triassic carbonates.The occurrence ofthermal groundwater in Chongqing is controlled by anticlines and is different from that of the common fault-deep circulation controlled by faults.The hot springs mainly exist in the axis,the two flanks and the plunging end of the anticlines.The type of geothermal water occurrence is of the basin-outcropping type.The temperature of the hot water ranges from 32 ℃ to 64 ℃ and the hot springs are of middle-to-low temperature water.Affected by the anticline structures,incongruent dissolution of the carbonates of the Lower Triassic Jialingjiang and Middle Triassic Leikoupo Groups occur.The TDS of the geothermal water are 2-3 g/L and hydrochemical types are mainly of
芜湖方特水上乐园门票多少钱如何去西沙岛旅游及费用SO4-Ca type.The hot water tends to be fresh owing to the long-term incongruent dissolution of the carbonates,but has not yet reached the freshwater stage.The geothermal water receives heat from the normal heat flow and is of meteoric origin.Groundwater receives recharge from precipitation in the recharge areas (i.e.,the outcropping areas of the carbonates in the cores of the anticlines with elevation of approximately 670-1 500 m),flows along the carbonates in two flanks of the anticlines to the deep parts.After heated,the hot water flows along the anticlines from both north and south to the middle parts of the cores or to the plunging ends of the anticlines and issues in the form of the hot springs.Geothermal wells and tunnels also reveal hot water in the two flanks of the anticlines.%重庆地区地下热水资源较为丰富,且地下热水的分布也比较特殊.着重对重庆温泉及地下热水的分布特征、水化学特征、热储构造、形成条件和成因模式等问题进行了总结.重庆附近地下热储为三叠系中、下统碳酸盐岩,地下热水的分布受到背斜构造控制,温泉大多在高隆起背斜轴部、两翼及倾末端出露,与常见的受断裂控制的断裂-深循环型地下热水的分布不同,属于盆地-出露型的地下热水分布类型,水温为32 ~64℃,属于中低温温泉.受背斜构造的影响,地下热水主要溶滤三叠系中、下统雷口坡组和嘉陵江组碳酸
盐岩,TDS为2~3g/L,水化学类型多为SO4-Ca型,长期溶滤作用使地下热水趋于淡化,但尚未达到淡水阶段.地下热水热源主要为正常的地热增温,大气降水为其补给来源,补给区高程约为670~1 500 m.大气降水在重庆各背斜核部岩溶露头区入渗,地下水沿着背斜两翼向热储层深部径流并获得加热后,顺构造线方向自南、自北向背斜中部或向背斜倾末端径流,在河流深切的峡谷地段碳酸盐岩裸露区或埋藏区出露成泉,或在背斜两翼人工揭露形成钻井温泉和坑道温泉.
【期刊名称】《水文地质工程地质》
【年(卷),期】2018(045)001
上海迪士尼一天能玩完吗【总页数】8页(P165-172)
【关键词】东部华侨城温泉;地下热水;背斜;水化学;成因
【作 者】拓明明;周训;郭娟;王昕昀;王源;徐中平
【作者单位】中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质大学(北京)水资
源与环境学院,北京 100083;中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室,北京 100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083
【正文语种】中 文
【中图分类】P314.1
地下热水资源是一种清洁能源,在一定程度上是可再生的资源,因此具有较高的开发利用价值。除高温地下热水可用于发电外,中低温地下热水还可用于供暖、烘干、疗养保健等方面,并带动和发展与之相关的产业。随着人类社会的快速发展,能源问题日益突出,温泉热水资源受到越来越多的重视,温泉产业在近年来也得到了快速的发展。
重庆地区地下热水资源比较丰富,温泉热水中含有较多的微量元素及有益化学成分,具有重要的开发利用价值。截至2012年,重庆地区已查明26处天然温泉、16处坑道温泉以及64处钻井温泉,共计106处,为重庆温泉产业的快速发展提供了得天独厚的条件[1]。然而,
随着重庆温泉产业的迅速发展,粗放式的开发利用导致热水资源环境受到不可逆转的变化,使得地下热水资源呈现逐渐枯竭的趋势。重庆地下热水在解放后特别是最近20年来开采井总数和总开采量迅速增加,集中开采地段地下水位呈下降趋势,有些天然温泉已经断流,如南温泉、小泉、西泉等[2]。重庆地下热水的分布受到背斜的控制,不同于常见的受断裂控制的断裂-深循环型地下热水的分布。因此,分析和总结重庆温泉及地下热水的分布、水化学特征和成因机制,对于理解地下热水的形成和温泉开发利用具有重要的意义。
1 重庆地下热水分布
重庆地下热水资源比较丰富,并且分布较广,温泉大多集中于主城区,分别为10个天然温泉和57个人工揭露温泉(钻井),共计67处,占温泉总数的63%;其余温泉则零星分布于璧山、武隆、秀山和酉阳等县,占温泉总数的37%[3]。
在重庆直辖的40个区县中,共有27个地区分布有温泉,包括天然温泉和人工揭露温泉,占68%,有13个区县无温泉分布,占32%[1]。
重庆处于四川盆地东部和东南部,高陡状褶皱为区内主要的构造形态,以区域构造高抬升
及强烈挤压为特点[4]。区内没有区域性大断裂,背斜和向斜相间分布,背斜成山,向斜成谷。向斜区的丘陵地形由侏罗系红砂岩和泥岩构成,水动力条件较差,没有或有很少的地热资源,只有在深部储存少量的盐卤水;在背斜构造轴部,三叠系中、下统雷口坡组(T2l)和嘉陵江组(T1j)的碳酸盐岩构成岩溶槽谷,三叠系下统飞仙关组(T1f)砂岩、页岩和二叠系地层零星出露于局部背斜的轴部,三叠系上统须家河组(T3xj)砂岩构成的岭状地貌分布在背斜两翼近轴部,而两翼远离轴部则分布有侏罗系中、下统沙溪庙组(J2s)和珍珠冲组(J1z)砂岩和泥岩构成的浅丘,总体上呈“一山一槽二岭”(例如铜锣峡背斜和南温泉背斜)(图1a)或“一山二槽三岭”(例如观音峡背斜)的独特地貌景观[5](图1b)。
深圳旅行社名录图1 重庆地下热水分布背斜横剖面示意图(据文[6]修改)Fig.1 Schematic cross section showing the occurrence of geothermal water in an anticline in Chongqing1—侏罗系中统沙溪组-下统珍珠冲组第二隔热盖层;2—三叠系上统须家河组第一隔热盖层;3—三叠系中统雷口坡组-下统嘉陵江组热储层;4—三叠系下统飞仙关组隔水层;5—二叠系隔水层;6—大气降水;7—地下热水径流方向;8—地热钻井;(a)—一山一槽二岭;(b)—一山二槽三岭
重庆温泉主要出露于背斜核部的T2l-T1j碳酸盐岩中,地热钻井于背斜两翼打穿J2s-J1z和T3xj隔热盖层后揭露T2l-T1j热储层。例如桃子荡背斜的东温泉(52 ℃)、热洞温泉(地热井,43.5 ℃)、秀泉映月温泉(地热井,49.5 ℃);铜锣峡背斜的统景温泉(原温泉断流,现地热井,50.3 ℃)、龙门桥二号井(地热井,52 ℃,停采)、龙景温泉(地热井,44.5 ℃,停采)、望江温泉(地热井,40.1 ℃);南温泉背斜的海棠晓月温泉(地热井,52 ℃)、鹿角温泉(地热井,53 ℃,停采)、东方宾馆温泉(地热井,49.2 ℃)、南温泉(原温泉断流,现地热井,43 ℃)、桥口坝温泉(41.3 ℃);观音峡背斜的静观温泉(地热井,63.5 ℃,停采)、颐尚温泉(地热井,32.9 ℃)、翡翠湖温泉(地热井,42.6 ℃)、融汇温泉(地热井,43.9 ℃)、天赐温泉(42.6 ℃)、贝迪温泉(地热井,42 ℃)、陶家温泉(地热井,43.9 ℃)、南海温泉(地热井,46 ℃);温塘峡背斜的缙云大众温泉(地热井,33.8 ℃)、北温泉(36.7 ℃)、青木关温泉(原温泉断流,36 ℃)、海兰云天温泉(地热井,42 ℃)、上邦温泉(地热井,42.8 ℃)等(图2)。
图2 重庆地热地质略图(据四川省1∶100万地质图和文[5]改编)Fig.2 Map of geothermal geology of Chongqing (Modified from the Sichuan Geological Map of 1∶1 000 000 and reference [5])1—三叠系;2—三叠系下统;3—三叠系下统飞仙关组;4—三叠系中统雷口坡组;5—三叠系上统须家河组;6—侏罗系下统、中统并层;7—侏罗系中统下沙溪庙组;
8—侏罗系中统上沙溪庙组;9—侏罗系上统遂宁组;10—侏罗系上统蓬莱镇组;11—二叠系中统;12—河流;13—温泉;14—地热钻井
重庆天然温泉主要在高隆起背斜区河流切割形成的峡谷区地形低处出露,大多出露于河床及岸边坡脚地带,少数则在背斜的倾末端出露;人工揭露温泉(钻井)一般布置在背斜的翼部及倾末端,少数布置在背斜的轴部,钻井初期多自流热水;坑道主要布置在背斜的翼部[6~7]。热储层由T2l-T1j碳酸盐岩组成,J2s-J1z和T3xj砂岩、泥岩和页岩构成隔热盖层。天然温泉大多数出露于T2l-T1j灰岩、白云质灰岩等可溶性岩层及泥灰岩中。部分温泉为T2l-T1j热储层地下热水穿透上覆T3xj和J2s-J1z盖层而出露于河谷中的砂岩、页岩等地层中[1]。这种类型的泉是涌流(出)泉[8~9]。
根据天然温泉及人工揭露温泉的分布情况,结合地质构造及热储层和盖层分布进行综合分析,认为重庆地区地下热水分布受背斜构造控制,即温泉大多在高隆起背斜的轴部、两翼及倾末端出露,属于盆地-出露型中低温地下热水分布类型[10]。而不同于福建、广东等地主要受断裂控制的断裂-深循环型地下热水(温泉)的分布。
2 温泉水化学特征
地下热水中的化学成分是受高温条件下地热流体与围岩的反应所控制的,也就是说,可以利用温泉水化学特征分析地下热水在储存、运移过程中的热液蚀变和循环交替过程。由于地下热水水温较高,因此在其运移过程中更容易与围岩发生反应,热水中含量相对较高的各种离子基本来自其对岩石中各种矿物的溶滤,因此温泉水的水化学特征在很大程度上受到围岩岩性的影响。此外,循环途径以及滞留时间也影响着地下热水中的化学组分。
2.1 水化学特征
重庆地区温泉,水温32~64 ℃,属于中低温温泉,TDS一般为2~3 g/L,温泉水化学类型主要有SO4—Ca、HCO3—Ca·Mg、Cl—Na、SO4—Ca·Mg、HCO3—Ca·Na型等。其中SO4—Ca型为重庆温泉的主要水化学类型,该类型的温泉有80个,占温泉总数的75%,其次为HCO3—Ca·Mg型8个,占温泉总数的7.5%,Cl—Na和SO4—Ca·Mg型均为5个,占温泉总数的4.7%,其余类型的温泉出露较少[11](图3)。

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标签:热水   背斜   分布   重庆   地热井   下统   出露   构造
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