鄭銀昌

（福建省閩南地質(zhì)大隊(duì)，福建漳州363000）

福建漳浦縣象牙礦區(qū)地?zé)豳Y源地?zé)岬刭|(zhì)特征及礦床成因初探

鄭銀昌*

（福建省閩南地質(zhì)大隊(duì)，福建漳州363000）

漳浦縣是我國(guó)溫泉較多縣城之一，溫泉開發(fā)利用程度較低，溫泉的勘查程度也較低。通過(guò)對(duì)于漳浦象牙溫泉水文地質(zhì)特征和熱源分析，探討地?zé)豳Y源形成原因，為今后溫泉勘查和開發(fā)利用提供參考。

象牙礦區(qū)地?zé)豳Y源；地?zé)岬刭|(zhì)特征；熱源分析；礦床成因初探

1 區(qū)域地質(zhì)條件

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有：上侏羅系南園組（J3n），巖性為流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、英安流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，主要分布于測(cè)區(qū)東南部；第四系分布有全新統(tǒng)沖洪積物層（Q4al-pl）和更新統(tǒng)沖洪積物層（Q3al-pl），分布于測(cè)區(qū)中部山間盆地，全新統(tǒng)沖洪積物層主要巖性為泥質(zhì)砂、泥質(zhì)卵石，更新統(tǒng)沖洪積物層主要巖性為粉質(zhì)粘土、粘土。

1.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)及附近出露的侵入巖分布廣泛，侵入巖主要有：燕山晚期第一階段第一次侵入花崗閃長(zhǎng)巖[γδ3(1)a5]，主要分布于測(cè)區(qū)南部山區(qū)及北部局部地段；燕山晚期第一階段第三次侵入晶洞花崗巖[γ3(1)c5]，分布于測(cè)區(qū)西南部、北部大部分山區(qū)；燕山晚期第一階段第四次侵入花崗斑巖[γη3(1)d5]，零星分布于測(cè)區(qū)東南部山區(qū)。

1.3 區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)位于平潭—東山北東向深大斷裂帶西側(cè)，同時(shí)處于環(huán)太平洋西側(cè)地質(zhì)活動(dòng)帶前緣，構(gòu)造跡象以斷裂構(gòu)造為主，主要發(fā)育有北東、北西、東西向多組斷裂。

1.4 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)地處低山丘陵區(qū)，地下水主要接受大氣降水的補(bǔ)給。根據(jù)地下水賦存條件把地下水分為以下3種類型：

松散巖類孔隙水:主要接受大氣降水的補(bǔ)給為主，次為基巖裂隙水和風(fēng)化帶孔隙裂隙水的側(cè)向徑流補(bǔ)給。含水巖組以第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al-pl）為主。地下水賦存于含泥粗砂礫卵石中，砂礫卵石中含泥量高，分布面積小，厚度不大，水量貧乏，單孔涌水量小于50m3/d。

風(fēng)化帶孔隙裂隙水:主要接受大氣降水的補(bǔ)給，亦接受裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，含水巖組以細(xì)?；◢弾r的風(fēng)化帶為主，地下水賦存于風(fēng)化帶的孔隙、裂隙之中，水量貧乏，單孔涌水量小于50m3/d。

基巖構(gòu)造裂隙水:主要接受大氣降水的補(bǔ)給，大氣降水大部分呈地表徑流排泄，僅小部分入滲補(bǔ)給地下水；含水巖組為細(xì)粒花崗巖，地下水賦存于節(jié)理裂隙中。水量較貧乏，單孔涌水量小于100m3/d。但在斷裂構(gòu)造影響帶，地下水相對(duì)富集，部分單孔涌水量可大于100m3/d。

2 礦區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征

2.1 溫泉出露特征

象牙溫泉出露于象牙村南側(cè)的第四系全新統(tǒng)沖洪積層Ⅰ級(jí)階地后緣，見(jiàn)圖1，地?zé)崴x存于燕山晚期第一階段第一次侵入花崗閃長(zhǎng)巖[γδ3(1)a5]構(gòu)造裂隙中，據(jù)1∶20萬(wàn)水文地質(zhì)調(diào)查資料以上升泉的形式流出，共有3處泉群出露，每個(gè)泉群均有3～5個(gè)泉眼，整體泉群呈NE75°方向分布，形成一長(zhǎng)約300m，南北寬約20～80m的溫泉出露區(qū)。溫泉處見(jiàn)有間歇性氣泡逸出及翻砂現(xiàn)象，測(cè)得總自流量為2.15～3.65L/s（185.76～315.35m3/d），水溫為45℃～56.0℃。本次調(diào)查，泉自流量已經(jīng)消失，僅部分鉆孔夏、秋季出現(xiàn)自流，受周邊開采干擾嚴(yán)重，8月份干擾較少，其總自流量為3.79L/s（327.46m3/d），水溫為48.4℃～56.8℃。

2.2 地球物理場(chǎng)特征

通過(guò)物探資料解讀礦區(qū)推測(cè)存在一組NW340°斷裂帶，傾向NE，傾角較大，與我們地面調(diào)查基本吻合，結(jié)合淺層測(cè)溫孔地溫場(chǎng)分布，明顯受NW及EW向構(gòu)造控制。該物探工作基礎(chǔ)上施工6個(gè)鉆孔（孔號(hào)ZK1—ZK7），驗(yàn)證了該區(qū)域?yàn)榈責(zé)岙惓^(qū)中心地段。

F3斷裂為隱伏斷裂，該斷裂的延伸處西側(cè)山區(qū)基巖裸露可見(jiàn)節(jié)理裂隙，其走向與斷裂一致；在異常區(qū)內(nèi)施工的淺層測(cè)溫孔及溫泉鉆孔也驗(yàn)證了該區(qū)存在一組EW向隱伏斷裂（F3）。

2.3 地溫場(chǎng)特征

根據(jù)淺層測(cè)溫孔（SK1—SK52），為了便于分析，淺層測(cè)溫采用同一地層的砂礫層頂板測(cè)溫成果繪制等溫線圖，見(jiàn)圖2。

從砂礫層頂板等溫線圖25℃范圍長(zhǎng)軸呈EW走向，反映EW向阻水?dāng)嗔训拇嬖?，?7℃范圍中部明顯反映受NW構(gòu)造控制，地?zé)嶂行膸чL(zhǎng)軸呈EW走向，且處于F3斷裂的上盤，反映F3斷裂具阻水作用；不小于25℃地?zé)岙惓^(qū)面積為0.106km2。

2.4 降壓試驗(yàn)

（1）多井降壓試驗(yàn):本次降壓試驗(yàn)利用ZK1為主孔，ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、SK24、SK30、SK43為觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行1個(gè)落程的抽水試驗(yàn)，初步了解礦區(qū)水文地質(zhì)條件，降壓試驗(yàn)設(shè)備采用150QJ40-78/9深井地?zé)釢撍姳?，泵下入孔深?0m,利用水閥控制出水量，測(cè)量水位工具為20m電測(cè)水位計(jì)、測(cè)量流量采用三角堰；測(cè)量溫度采用25m電子測(cè)溫儀。降壓試驗(yàn)歷時(shí)219h，穩(wěn)定75.5h，水位降深3.5m，出水量6.25L/s(540.0m3/d），孔口水溫56.5℃。

（2）群井降壓試驗(yàn)（4孔聯(lián)合抽水）:群井降壓試驗(yàn)利用主孔（ZK7）抽水設(shè)備采用4LT-16/28深井地?zé)釢撍姳?，輔助孔(ZK1、ZK3、ZK4)抽水設(shè)備采用150QJ40-78/9深井地?zé)釢撍姳?因口徑小無(wú)法觀測(cè)水位),觀測(cè)孔孔號(hào)為ZK2、ZK5、SK24、SK30、SK40、SK43。

本次降壓試驗(yàn)正處于冬、春季節(jié)，氣溫相對(duì)較低，周邊居民同時(shí)開采地?zé)崃黧w用于沐浴和養(yǎng)殖，總開采量約1220m3/d。

最大落程群井降壓試驗(yàn)主孔（ZK7）水位相對(duì)穩(wěn)定，穩(wěn)定55.13h，穩(wěn)定水位7.89m,降深為6.19m，總出水量為2520m3/d，水溫51.5℃～58.4℃，地?zé)嶂行牡貛?，觀測(cè)孔ZK2、ZK5、SK40水位相對(duì)穩(wěn)定，外圍觀測(cè)孔SK24、SK30、SK43水位明顯持續(xù)下降，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，已影響了整個(gè)礦區(qū)，反映為疏干式抽水。

2.5 地?zé)崃黧w化學(xué)特征

象牙溫泉物理性質(zhì)為無(wú)色、無(wú)味、透明。根據(jù)取樣分析結(jié)果，水中礦物質(zhì)成分相對(duì)穩(wěn)定，其礦化度為328.47～357.49mg/L，為淡水；pH值為7.92～8.60，為弱堿性水；可溶性SiO2為52.00～60.10mg/L，為硅水；F-為10.0～13.5mg/L，為氟水；總硬度0.26～0.53mg/L，為極軟水；水質(zhì)類型以HCO3—Na型為主。

3 熱源分析

3.1 來(lái)自地殼深部的傳導(dǎo)熱

沿控制熱異常區(qū)深部溫度場(chǎng)的壓扭性深斷裂形成的高異常熱流，是由于高溫軟流層沿深斷裂隆起以及巖體熱導(dǎo)各向異性的熱效應(yīng)使深部熱流趨向深斷裂集中向上傳導(dǎo)形成的，北東向壓扭性深大斷裂帶是本區(qū)主要的導(dǎo)熱構(gòu)造。

3.2 花崗巖體中放射性元素衰變熱

礦區(qū)地?zé)岙惓^(qū)大部分分布在燕山期花崗巖體中，據(jù)漳州地?zé)崽锼〉?9塊巖石放射性生熱率測(cè)定，花崗巖中的鐳、釷、鈾等放射性元素含量較高，生熱率平均達(dá)（5.568～6.699）×104J/(kg·a)，遠(yuǎn)高于其他巖石。所以，測(cè)區(qū)大面積的花崗巖體中放射性元素的放射熱對(duì)地?zé)岙惓^(qū)的形成有長(zhǎng)足的貢獻(xiàn)。

4 水源分析

這與本區(qū)控水構(gòu)造為東西向張扭性斷裂一致，張扭性主干斷裂在中、低山接受大氣降水補(bǔ)給并匯集了山區(qū)中其他地下水后，向下滲透循環(huán)至山間河谷盆地中壓扭性深斷裂附近受阻積聚，同時(shí)吸收盆地中壓扭性深斷裂形成的高異常熱流帶的熱量成為地下熱水后，沿張扭性主干斷裂上涌，把大量的熱量帶到淺部，是地?zé)岙惓^(qū)中主要熱水通道斷裂。

5 溫泉成因模式分析

放射性生熱率較高的燕山期花崗巖體及深斷裂隆起的軟流層提供了較高的區(qū)域背景熱流，而壓扭性深斷裂的各向異性熱效應(yīng)使來(lái)自深部的傳導(dǎo)熱流集中趨向深斷裂帶，加上斷裂多期活動(dòng)的各種形變熱，沿壓扭性斷裂帶形成一向上隆起的高異常熱流帶，在較淺的深部形成了較高的溫度。

遠(yuǎn)處山區(qū)的地下水沿張扭性主干斷裂滲透循環(huán)至山間河谷盆地(或谷地)中的壓扭性深斷裂帶附近受阻力積聚，并被壓扭性深斷裂形成的高異常熱流帶的熱量加熱，吸收了大量的熱量后，在遠(yuǎn)高處補(bǔ)給地下水的靜水壓力及受熱后密度變小的作用下，沿張扭性斷裂上涌到淺部。一方面，在上涌途中由于熱力差把熱量傳遞給圍巖，另一方面上涌至淺部后又沿派生的次級(jí)斷裂向四周滲透或出露地表，形成地?zé)岙惓^(qū)，其傳熱機(jī)制以對(duì)流傳熱為主。

6 結(jié)論

象牙礦區(qū)地?zé)豳Y源類型屬中低溫地?zé)崽铫颉?型，熱儲(chǔ)呈帶狀，受構(gòu)造斷裂控制明顯。、象牙礦區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)特征，圈定大于25℃熱異常區(qū)面積0.106km2，允許開采量為3380m3/d，水溫45.0℃～58.4℃，礦化度：328.47～357.49mg/L，為淡水；pH值：7.92～8.60為弱堿性水；可溶性SiO2：52.00～60.10mg/L，F(xiàn)-：10.0～13.5mg/L，屬理療硅氟熱礦水。

地?zé)岢梢蚍治觯罕镜V區(qū)北東向壓扭性深大斷裂帶為象牙礦區(qū)的控?zé)?、?chǔ)熱構(gòu)造，東西向張扭性斷裂為導(dǎo)水構(gòu)造。地殼深部的傳導(dǎo)熱、花崗巖體中放射性元素衰變熱是本區(qū)主要的地?zé)釤嵩矗粬|西向張扭性斷裂為導(dǎo)水構(gòu)造，遠(yuǎn)處山區(qū)的地下水沿張扭性主干斷裂滲透循環(huán)至北東向壓扭性深斷裂帶附近受阻力積聚，并被壓扭性深斷裂形成的高異常熱流帶的熱量加熱，吸收了大量的熱能后，在遠(yuǎn)深處補(bǔ)給地下水的靜水壓力及受熱后密度變小的作用下，沿張扭性斷裂上涌到淺部形成溫泉出露于地表。

[1]莊海明.福建省漳浦縣象牙礦區(qū)地?zé)豳Y源可行性勘查報(bào)告[R].福建省閩南地質(zhì)大隊(duì)，2015.

[2]莊慶祥，等.福建省漳州市漳州地?zé)嵩敳閳?bào)告[R].福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1988.

[3]粘為振.漳州地?zé)崽锍梢蚰Ｊ郊捌渑c控制構(gòu)造的關(guān)系研究[J].安全與環(huán)境工程，2008，15（4）.

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A

1004-5716(2016)12-0138-04

2016-06-23

2016-06-29

鄭銀昌（1963-），男（漢族），福建南靖人，工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)地質(zhì)工作。