1、葫芦岛市兴城温泉地下热水成因浅析摘要:兴城温泉位于兴城火车站东南 3800m 处,东临辽东湾,热区位于铁路疗养院北院至温泉水管理公司一带,分布面积(水温大于 40)0.08 平方千米。发现于唐朝初年,距今已有一千三百多年的历史,自元代以来,温泉水就被广为利用。 关键词:兴城温泉 中图分类号:Q178.51 文献标识码: A 一、地层、岩石 第四纪地层:温泉区第四系发育特点是分布范围较广,厚度小,层位不全,仅发育有上更新统坡洪积、冲洪积和全新统冲洪积堆积物,岩性上部为黄褐色亚砂土、亚粘土,中部为中粗砂含砾、砂砾石,下部为灰色亚粘土含砾。厚度 1.4-7.2m,覆盖于混合花岗岩之上。 岩石:混合花
2、岗岩(M) 太古代混合花岗岩分布于温泉区的北部、东部兴城疗养院一带或掩埋于温泉区第四纪堆积物之下。特点是颜色杂、矿物成分变化大,具片麻状构造,中细粒花岗结构和粗粒花岗结构,常见斜长角闪岩,黑云片岩、片麻岩及长英片麻岩残留体。岩脉发育以伟晶岩脉最广泛,多呈不规则的脉状及网格状。 二、构造: 兴城温泉地热田位于绥中凸起断裂地热成矿带,大地构造单元为中朝准地台燕山台褶带之绥中凸起带内,凸起内发育有西平坡锦西、要路沟锦西和明水大型压性压剪性壳断裂。在其影响和控制下,发育六条次一级构造,分别为北东向构造 F1、F2、F3、F4,北西向构造F5、F6,其平面分布规律见图 1。 F1 断裂位于兴城果树研究所
3、北院东围墙附近,断裂走向 35,倾向北西,倾角 7075,断裂带及影响带宽度 130m160m。 F2 断裂位于二道河南岸,铁路疗养院南、北院中,走向 40,倾向北西,倾角 6580,切割深度可达 600m 左右。 图 1 热储构造分布图 F3 断裂位于二道河南岸,温泉水管理中心及铁路疗养院南、北院中,走向 45,倾向北西,倾角 85,切割深度可达 800m 左右。 F4 断裂位于交通疗养院内,倾向北西,岩性由太古代混合花岗岩组成,断裂带及影响带宽约 80m 左右,切割深度可达 800m 左右。 F5 断裂位于铁路疗养院南院内,位于 F2、F3 断裂之间,断裂走向320,倾向南西,倾角 70-
4、75,断裂延伸长度约 150m。 F6 断裂位于铁路疗养院北院内,F2、F3 断裂之间,断裂走向 290,倾向南西,倾角 70-75,断裂延伸长度约 180m。 上述北东向 F2、F3 和北西向 F5、F6 断裂组合构成了储热构造,为温泉的出露奠定了决定性的基础条件。 三、地热田的地热地质条件分析 根据温泉区构造的展布规律和组合关系,本区地下热水的分布受构造控制明显,北东向 F2、F3 和北西向 F5、F6 断裂组合构成了储热构造,在构造断裂带及影响带和构造交汇部位地下热水富水性较好,水温较高,且沿断裂带呈带状分布,均表明地下热水的分布受构造控制,属构造对流型。 由物探资料可知,F2、F3 断
5、裂近平行发育,位于二道河南岸,温泉水管理中心及铁路疗养院南、北院中,断裂带宽约 175-250m,出露长约450-750m。F2 断裂走向 40,倾向北西,倾角 6580,断裂切割深度可达 600m 左右。F3 断裂走向 45,倾向北西,倾角 85,断裂切割深度可达 800m 左右,断裂带宽约 100-160m,构成热区热泉出露的较大构造破碎带,物探解译见图 2。在 F3 和 F2 断裂之间发育北西向 F5、F6 断裂,断裂走向 290-320,倾向南西,倾角 70-75,断裂延伸长度约 150-180m。受其影响,F3 断裂带内岩石破碎更加严重,裂隙发育,富水性好,图 2 构造物探解译成果图
6、 温泉和热水井的分布证明了这一点。温泉出露点均沿该断裂带分布,R8、R12、G22 开采井均位于该断裂带内。R8、R12 孔位于北东向 F3 储热构造破碎带内,R8 孔破碎带发育深度为 40.16-208m 和 225-296m,充水段厚度 171.7m,降深 6.98m 时,涌水量 3898m3/d,水温 66.5;R12 孔破碎带发育深度为 15.6-120m,充水段厚度 73.5m,降深 5.29m 时,涌水量3466m3/d,水温 66.5。 四、地下热水形成机理 本区地热属构造对流型,属远补给、深循环型。大气降水从西北部、北部基岩丘陵区通过纬向断裂构造及裂隙下渗至深部与新华夏系断裂的交汇处,在沿途吸收深部放射性热及地幔热,逐渐增温,体积膨胀。在深部热力及围岩压力的驱动下,沿导热构造或裂隙向上运移至储热构造中,在储热构造中聚集形成地下热水。