保山市腾冲县地热资源调查及开发利用评价报告(117页).doc
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2022-09-15
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1、保山市腾冲县地热资源调查及开发利用评价报告目 录1 前言11.1项目来源及目的任务11.1.1项目来源11.1.2目的任务21.2 工作范围及前人勘查工作21.2.1 工作区范围21.2.2 以往地热地质工作31.3工作质量评述及地热地质研究程度61.3.1 工作方法61.3.2质量评述61.3.3地热地质研究程度72 区域地质环境82.1 自然地理82.1.1 气象82.1.2 水文82.1.3地形地貌92.2 地热地质条件122.2.1 地层结构122.2.2 岩浆岩及岩浆作用152.2.3地质构造242.2.4水文地质条件272.3新构造运动及现代构造应力场302.3.1新构造运动特征32、02.3.2现代构造应力场312.4热水活动特征312.4.1地表热显示312.4.2温泉的分布333 典型水热区简介363.1热海热田363.1.1基本情况363.1.2热田理想模式363.1.3热储特征373.1.4水化学特征373.2.瑞滇热田393.2.1基本情况393.2.2热田理想模型413.2.3热储特征423.2.4水化学特征433.3.石墙水热活动区433.3.1基本情况433.3.2热田理想模式453.3.3水化学特征463.4.北海热田473.4.1基本情况473.4.2热田形成473.4.3热储特征503.4.4水化学特征504 地球物理特征514.1重力场与磁场5143、.2地温场524.3地球物理勘查524.4物探在腾冲地热勘查的作用555 地球化学特征565.1地热水的化学组份565.1.1地下热水水化学类型565.1.2地热水的化学组份575.1.3水热活动与化学组份575.2地热水的氢氧同位素组成585.2.1水样的采集和分析585.2.2地热水的来源595.2.3地热水的补给源区615.2.4地热水的氚年龄645.3地球化学温标的应用656 地热资源初步评价696.1地热水的成因及热储特征696.1.1地热水的成因696.1.2热储特征696.2地热资源储量计算706.2.1地热储量计算706.2.2地热水可采量计算746.2.3地热水质质量评述764、7 地热资源开发利用及保护847.1地热资源开发利用现状847.2地热资源开发利用规划847.2.1地热资源开发利用方向847.2.2地热资源开发利用规划877.3地热资源保护1008 结论和建议1038.1结论1038.2建议1051 前言1.1 项目来源及目的任务1.1.1 项目来源为进一步掌握全市地热资源分布现状,合理开发地热资源,实现地热资源经济效益、社会效益、环境效益协调发展,保山市人民政府决定对全市地热资源开展全面的调查工作,并向五县区下达了保山市人民政府办公室关于开展全市地热资源调查评价工作的通知(保政办电2012223号)。腾冲县根据市人民政府办公室的通知精神,对做好县域内地热5、资源调查评价工作,改善能源结构、保护矿产资源和生态环境、促进全县经济社会全面协调、可持续发展的重要性有了充分的认识,成立了地热资源管理领导小组,对各乡镇人民政府及县直有关单位下达了腾冲县人民政府办公室关于成立腾冲县地热资源管理领导小组的通知(腾政办发2012134号),为做好地热资源调查评价工作提供了组织保障。受腾冲县国土资源局的委托,云南地质工程第二勘察院地热队承担了腾冲县地热资源调查及开发利用评价工作。2013年7月,受保山市人民政府委托,保山市国土资源局组织相关专业专家对腾冲县地热资源调查与开发利用评价报告(送审稿)进行了评审,现依据专家及与会相关单位意见进行了修改完善。主要完善内容为:6、1、复核了保山市水利局提供的保山市温泉统计表,补充了界头镇大塘村大河头温泉、界头镇顺河村冯家小河温泉、界头镇界头村朱家干秧塘温泉、曲石镇平地村河头温泉、五合乡联盟村大卧铺温泉、五合乡联盟村畹岭温泉、五合乡联盟村帕连温泉、五合乡整顶村麻栎山温泉等8个温泉点。2、统一温泉起点温度为20,并重新复核温泉及热显示区个数。3、补充了水质评价分析,适宜疗养、地热流体较丰富的泉点已明确推荐为重点鼓励开发区;推荐南部攀枝花、黑石河片区试行干热岩发电研究。4、补充了典型水热区较为翔实的分析、论述。5、开发利用规划结合腾冲县旅游发展规划及社会经济发展规划,重新进行了论述,并补充了现状利用情况说明。1.1.2 目的7、任务根据双方签订的合同,本次调查工作的目的任务是:完成全县调查范围内的地热资源调查,初步查明该区域地质构造、地层岩性、水文地质特征、地热资源分布特征;初步划分全县域的地热异常区,分析各地热异常区的水文地质特征、地热地质特征及估算地热资源量;对全县域内的地热资源进行分类和开发利用评价,指导地热水资源可持续开发。完成腾冲县110万地热地质调查和资料统计,对全县的地热特征进行较系统的分析,初步论述县域内区域地质、水文地质特征、地热地质单元特征、地热水分布特征及重要地热异常区域特征,初步对全县域进行地热开发利用远景规划。编制腾冲县地热资源分布图、腾冲县地热开发利用规划图。1.2 工作范围及前人勘查工作8、1.2.1 工作区范围本次工作范围包括腾冲县全县国土面积内的地热资源,对县境内的水热显示区及显示范围进行圈定。腾冲县位于我国西南边陲,隶属云南省保山市。地处东经98059846,北纬24382552之间。国土面积5845km2,东、东北面接隆阳区、泸水县,南、南西接龙陵县、梁河县、盈江县,北西与缅甸毗邻,国境线长150.57km。县内交通以公路为主,保(山)腾(冲)二级公路及高速公路与320国道相接,距省会昆明市640km,距保山市飞机场140km,与周围各县均有23级公路相通,距缅甸第三大城市密支那227km,乡镇之间均有公路相连。县内建有驼峰机场,通往国内多个城市,交通尚属方便(图1-1交9、通位置图)。腾冲为古“西南丝道”的要冲,是中缅贸易的重要集散地,历史悠久,物产丰富,风景秀丽,素有“天然植物园”、“自然博物馆”之誉。新生代火山与地热温泉星罗棋布,景色壮观,世所罕见(已列为国家级地质公园)。高黎贡山自然保护区内,繁衍着种类繁多的珍贵动植物,是大树杜鹃及云南山茶的发源地。温和的气候、美丽的风光、众多的文物胜迹、浓郁的民族风情,使这里成为著名的旅游胜地。1.2.2 以往地热地质工作腾冲县内的水热活动十分壮观、名气颇大,三百多年前明朝地理学家徐霞客曾来此考察,并留下了翔实生动的水热活动的记述,为今日水热活动的变化、对比留下了难得的资料。19世纪末至20世纪初,许多中外地学工作者对腾10、冲的火山、地热均作过考察,并指出火山、地热是“内热外溢之表现”。1973年,以北京大学地质学系地热研究室为主组成的腾冲地热资源联合调查组,对腾冲县内温、热泉点进行系统地进行了全面的调查,第一次以能源量的概念计算了温、热泉释放的热量为27万吨标准煤燃烧的能量,为当年全县人口(54万)人均半吨煤的燃烧量。过后,为开发腾冲地热,成立了云南省地质矿产局地热地质队,20多年来,地热地质队、中科院及相关单位,对腾冲境内实施的地热地质调查及研究工作主要有:1、对腾冲县内的58个水热活动区(温、热泉点),按地热资源地质勘查规范进行地质调查,测了水温、流量、做了地质记录、取了水样、做了水化学分析、估算热储温度等11、工作;对与地热活动密切相关的新生代火山活动、火山岩,实测了地质剖面,做了岩石化学分析,进行K-Ar同位素年龄测试等工作;在区域地质成果基础上,对区内地层岩石、岩浆活动、地质构造、水文地质环境进行了调查和初步研究。图1-1 交通位置图2、中国科学院青藏高原综合科学考察队(主要成员来自北京大学地质学系地热研究室)于19811985年对滇西进行了地热调查,1989年、1994年分别出版了腾冲地热和横断山区温泉志,对县域内温泉点(区)进行了调查。3、1959年至1963年由原云南省地质局第一区测大队完成了1100万下关幅区域调查工作,并提交了区域地质调查报告,从宏观上对区内地质构造及岩性分布做了论述;12、4、1988年云南省地质局提交了120万保山幅区域地质调查报告,该报告较为系统地研究了区内地层、构造、岩浆岩特征;5、中国人民解放军九三三部队, 1980年完成了120万腾冲幅区域水文地质普查工作,该报告对区内区域水文地质条件进行了较为详细的研究和评价,对工程地质条件做了初步的调查与评价,并对区内水热区进行了专门的论述;6、云南地质局地热地质队,1983年完成了包括本县在内的175万云南省地热地质区划图。7、80年代末,地热地质队先后进行了腾冲县瑞滇地热田普查,腾冲盆地中低温热水普查、热海热田(含朗蒲热水塘)150000地热地质普查工作,并提交了地热地质普查报告。8、上世纪九十年中期,在国家科13、委支持下,地热地质队针对热海热田进行了预可行性地热地质勘查工作,进行了110000地热地质测绘,实施了地震勘察、重力勘探及可控源大地电磁测深等勘查工作。1999年在热水塘地区进行了地质参数井施工,井深1640m,孔底温度146148。9、1999年云南省地震局,在腾冲火山地热区实施了人工深源地震勘探。之后,相关的单位和人员亦进行了大地电磁测深、地球化学勘测等勘查工作,上述研究均认为腾冲火山地热区下部的上地壳中存在有未冷凝岩浆囊。为此,云南省地震局还出版了专著腾冲火山研究。1.3 工作质量评述及地热地质研究程度上世纪七十年代末,腾冲地热地质工作开始起步,随后八十年代初成立了云南地矿局地热地质队,14、主要任务是对高温地热田进行普查,工作的重点是腾冲县内瑞滇热田、热海热田以及腾冲盆地的中低温热水地质普查。对全县水热活动区的工作主要由中科院青藏高原综合考察队进行,并将考察成果综合编篆出版了腾冲地热一书。1.3.1 工作方法本次地热地质调查工作是按地热资源地质勘查规范(GB/T11615-2010)及地热资源评价方法(DZ40-85)进行的,通过收集前人资料、野外地质调查及室内资料分析等手段相结合的方法进行调查。1、资料收集合同签订后,我单位成立了项目组,并于2013年3月20日至3月31日对县域内进行了初步踏勘,收集相关经济概况、前人地热资料及地热井资料。2、野外地质调查2013年4月10日至15、2013年4月20日根据收集资料对重点区域的地热点水温、水量及目前开发利用情况进行调查、复核,并对地热显示区水文地质条件、地热地质条件进行了调查。3、室内资料整理阶段2013年5月始转入室内资料整理,开始编制图件,编写报告等工作。1.3.2 质量评述1、地形底图调查所用1/5万地形底图为云南省测绘局1958年航测,1960年测绘,1971年修测,1972年出版,采用1954年北京坐标系,1956年黄海高程,等高距20m,该图与实际基本相符,其精度基本能满足调查要求。2、地热地质及水文地质测绘测绘时采用先访问、后追索的方法,对境内所有地热显示区进行了测绘,并对重点工作区进行了水文地质测绘。各点描16、述采用统一卡片在野外实地进行,对所有水点的测温采用水银温度计,测流采用三角堰、矩形堰,点密度及调查描述均满足调查要求。1.3.3 地热地质研究程度本次地热资源调查工作仅限于地表调查,研究内容有一定的广度,但深度比较有限,研究程度大体相当于开发或勘查前期工作阶段。统过调查,确定了地热资源重点开发区,为国家或地区地热资源勘查远景规划提供了依据。332 区域地质环境2.1 自然地理2.1.1 气象腾冲县属亚热带季风气候类型,具有明显的低纬度山地季风气候特点:冬无严寒,夏无酷暑,温暖多雨,干湿分明。由于东部的高黎贡山阻挡了印度洋来的孟加拉湾的暖湿气流,且区内地形由南向北急剧抬高,因而区内立体气候明显;17、由南而北,随海拔高度的增加,温度逐渐降低,降水逐渐增加,湿度逐渐增大。腾冲县城(中部)年平均气温14.7,最冷月(1月)为7.5,极端低温为-4.2,最热月(8月)平均温度为19.7,极端最高气温为30.5。县城年降雨量为1425mm,大气降雨的规律是:本月11月至翌年4月为干季,降雨量占全年问题的16%左右,510月为雨季,降雨量占全年总量约84%。空间上的规律是:北部降雨多于南部,山区多於坝区,北部海拔2000m以上地区,年降雨量超过2000mm。2.1.2 水文腾冲县境内地表水系较为发育,主要由龙川江、大盈江、槟榔江三大河流组成,均属伊洛瓦底江水系。龙川江:位于县域东部边缘,发源于境内东18、北部高黎贡山火草地等地,主要由明光河、瑞滇河、曲石小江等支流组成,流经芒棒、五合、团田、蒲川、新华等乡镇后进入龙陵县。境内河段长218.6km,河床平均坡降0.84%,径流面积3567.9km2,年均径流量为47.106亿m3,多年平均输沙量162.05万t。大盈江:位于县域南西部,发源于县域东北部花园村、民政村、新歧村等地,由叠水河、缅箐河、白桥河、南庆河、勐连河等支流组成,流经北海、腾越、和顺、荷花等乡镇后流入梁河县。境内河段长42km,河床平均坡降0.97%,径流面积1042.8km2,年均径流量为14.6831亿m3,多年平均输沙量16.0万t。槟榔江:位于县域西北部,发源于西北部中缅19、交界的五台山、狼牙山及猴桥镇箐口村一带,由大岔河、滇堂河、轮马河、新塘河等支流组成,流经猴桥镇后流入盈江县。境内河段长59km,河床平均坡降2.92%,径流面积1076.1km2,年均径流量为15.1519亿m3,年平均输沙量25.28万t。2.1.3 地形地貌腾冲县地处横断山脉南段偏西部位,是伊洛瓦底江最东的支流源头所在地。地势西北高,南部低,最高点为高黎贡山的大脑子峰,海拔3780.90m,最低点为南部腾冲、龙陵、梁河三县交界部位的速庆江边,海拔930.00m,相对高差2850.90m。区内地貌依其成因,可划分为侵蚀构造地貌、构造剥蚀地貌、侵蚀堆积地貌及火山地貌4种地貌类型6个亚类(图2-20、1)。构造剥蚀地貌主要分布于腾冲盆地四周,火山地貌分布于区内中部地带,侵蚀堆积地貌则分布于盆地及河谷地带。县境内海拔大于2400m,相对切割深度大于1000m的国土面积占42.67%;海拔2002400m,相对切割深度5001000m的国土面积占15.03%;海拔10002000m,相对切割深度小于500m的国土面积占42.3%。据统计全县地形坡度大于25以上的土地面积,占全县总面积的35.2%。1、侵蚀构造地貌()(1)深切割高中山峡谷地形(1)主要分布于腾冲县城东部高黎贡山山区,该区海拔高程一般在3000m以上,切割深度一般大于1500m。山顶呈锥状,山脊呈鱼鳍状,河谷呈“V”型,山坡坡度21、一般为5060,且多见悬崖峭壁,溯源侵蚀强烈,堆积作用甚微。(2)浅切割低中山缓坡地形(2)图2-1 腾冲县地貌图主要分布于腾冲县城西部槟榔江一带,为一套古生界变质砂岩及碳酸盐岩类。海拔高程为14002400m,切割深度小于500m。山顶形态显锥状,山脊宽缓,呈垣状。沟谷发育,多呈宽缓”V”型。谷坡坡度多在2030,显曲形坡形态。坡残积覆盖物普遍,植被也较发育。具较明显的侵蚀作用,在沟口见有洪积物堆积。2、构造剥蚀地貌()(1)中切割中山陡坡地形(1) 主要分布于腾冲县境内盆地周围,由燕山期花岗岩组成,地形标高20002500m,切割深度小于1000m。一般山脊宽缓,馒头状山顶呈片状展布,山峰22、陡峻而圆滑。山坡坡度大于30,多为凸形坡。水系发育呈“树枝状”,沟谷密度大,多呈“U”型,水流形态多具浅流、片流。风化剥蚀较强烈,覆盖层厚度一般在5m以上,植被较发育。(2)浅切割低中山缓坡地形(2)分布于腾冲县城清水乡南侧一带,由燕山期花岗岩组成,地形标高15002000m,切割深度小于500m。地貌形态近于丘陵地形,山顶浑圆,波状起伏,低矮而平缓,显示花岗岩区独特的地貌特征。地面坡度平缓,一般2030。水系发育呈“树枝状”,局部呈环状,沟谷断面呈“U”型。地形表部片蚀作用明显,岩石风化剥蚀强烈,风化厚度一般数十米,厚者达百余米,植被较发育。3、侵蚀堆积地貌()主要为冲积堆积地形,分布于盆地23、及河谷地带。地形平坦开阔,起伏甚微,相对高差小于20m。地形坡度一般小于5,微向河床倾斜,地表水系呈羽状。4、火山地貌()主要分布于腾冲县中部一带,分布高程1500.02000.0m,地形坡度一般在2540火山口及火山锥较明显,台面自火山口向四周倾斜,其间具微波状起伏,高差不足20.0m,台面上崛石磊堆遍布,凹凸不平,“类岩溶洼地”、漏斗举目可见,且发育有熔岩洞穴。洼地一般呈盆形或锅形,地表基本无溪沟,降雨渗入量大,岩体边缘或较大沟谷底部有岩溶大泉出露。2.2 地热地质条件腾冲地块与一山相隔的保山地块不同。区内地层发育不全,古、中生代地层缺失较多;岩浆侵入喷发活动强烈,断裂构造发育等均是腾冲地24、区地质之特征。2.2.1 地层结构区内地层不发育,从老到新主要有:中、上元古界深变质岩系高黎贡山群(Ptgl)、下泥盆统关上组(D1)、上石炭统勐洪群(Cmh)以及二叠、三叠系地层。与保山地块联在一起后,亦发育有中新世、上新世山麓堆积且厚度稍大;而第四系的火山喷发堆积,湖、河相沉积区广泛发育。参见保山市腾冲县地热资源分布图。1、中、上元古界变质岩系(Ptgl)中、上元古界高黎贡山群(Pt2gl、Pt3gl)在腾冲县境内分布主要沿高黎贡山的西坡由北而南展布,其次见于新华盆地及古永盆地的西部山区。为腾冲地块的结晶基底,根据区内、区外岩石出露之情况,可划分为下、上两段,下段主要分布于境内南部,上段则25、分布高黎贡山区。下段:岩性主要为混合岩化的片麻岩类,黑云斜长角闪岩及混合岩化黑云,变粒岩互层向夹角闪黑云混合岩,顶部见混合岩化片麻岩夹白云质大理岩透镜体,其间见糜棱岩的发育。区域地层厚度大于7700m。上段:为二云片岩夹混合岩化片麻岩及石英片岩与条带状黑云变粒岩,石英片岩,黑云片岩互层,其间亦见有糜棱岩带的发育。区域地层厚度870m。该地层,因变质深达角闪岩相,变形复杂,混合岩化强烈,分层标志不清,恢复层序困难,帮对时代归层争论较大。高黎贡山群西延部份是缅甸的摩谷系,它们岩性基本一致,变质作用也基本相同,亦依据R6Sr等时年龄为806Ma等,划为中、上元古界。就地热而言,它是区内主要的热储层位26、。高黎贡山以西沸泉下部热储层均是中、上元古界的变质岩,尤其是混合岩化强烈分布之地,地热活动有愈强之势。2、下泥盆统关上组(D1)在腾冲县境内仅见于高黎贡山西坡坡脚,界头盆地以东之地,呈南北长带状分布,与上(石炭系)下(中、上元古界)均为断层接触。岩性分上、下两段,下段为岩屑石英砂岩及含砾杂砂岩、粉砂砂,产腕足类、鱼类化石,厚62m。上段为粉砂质板岩、灰岩、白云岩,含竹节石化石,厚度大于331m。3、上石炭统(C3)上石炭统在腾冲一直称勐洪群,为方仲景先生所创,得名于腾冲县的勐洪村。该层位是古生代地层在腾冲境内分布最广的层位,主要分布于县内西部和北部,可分为上、中、下三段。下段:为褐黄、暗灰绿色27、含砾粉砂质泥岩,含砾泥质粉砂岩,含砾板岩,含砾粉砂质,斑点状板岩,夹白色厚层块状中粒长石、石英砂岩,厚度在434.5900m以上,不产生物化石。中段:为灰、深灰、黑、褐黄色泥岩、页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹长石石英砂岩;斑点状板岩、砂质板岩、变质粉砂岩、变质砂岩。厚360780m,主要生物化石有腕足类、苔藓虫、双壳类等。上段:为灰白、黄灰、灰色结晶灰岩,生物碎屑灰岩,结晶生物碎屑灰岩,厚59m,生物化石主要为利 类,腕足类、珊瑚、双壳类等。该地层与其它地层为断层接触关系,下、中、上三段亦为断层。一般温、热泉在该地层中均沿地层出露。在腾冲县北部亦是热储层位之一。4、下二叠统大东厂组(P1)下二叠统28、腾冲境内分布很少,见于腾冲县的北部,即大东厂、吴家寨、大水井、空树沟以东等地。岩石为含硅质条带灰岩,白云质板岩,厚度214m左右。产腕足类、 及珊瑚化石,与下伏石炭系呈缎整合接触关系。5、上三叠统(T3)上叠迭统区内分布很少,仅见于灰窖一地,显断块状出露。为浅灰色、灰色白云质大理岩,白云质灰岩,厚100545.9m,产双壳类及牙形刺化石。由上述知,腾冲县内整个古、中生代地层总厚为1498.52829.9m,地层厚度较小,说明腾冲地块长期处于古陆之环境,在漫长的地史时期,仅偶尔下沉,接受滨浅海相的沉积。而新生代盆地沉积火山喷发堆积,则十分发育,是区内地层发育的一大特点。6、新近系(N)新近系在腾29、冲境内主要分布于两地,一是南林盆地,即南林组(N2),另一地是龙川江河谷,即芒棒组(N3)。(1)中新统南林组(N1)南林组仅分布于南林盆地,南林盆地位于腾冲县城西南,呈南北走向,基底为中、上元古界的高黎贡山群及燕山晚期的花岗岩,面积大于180平方千米。热海热田则位于南林盆地的东北部。中新统南林组可分为上、下两段。下段(N1n1)为花岗质砂砾岩,砾石呈棱角状,无分选,厚度变化大,一般厚216375m,该段地层上覆于中、上元古界或花岗岩之上。上段(N1n2)为花岗质细砾粗砂岩夹泥质粉砂岩及较厚煤层,厚435m。南林组覆盖于整个南林盆地,是热海热田良好的盖层。(2)上新统芒棒组(N2)分布于龙川江30、沿岸,北起界头镇永安村,沿曲石、上营、五合、团田直至蒲川均有分布。岩石下段为砂砾岩、粉砂岩、粘土岩,中段为橄榄玄武岩,上段为粉砂岩、硅藻土与粘土岩互层。厚度大于100m。7、第四系腾冲县内第四系较为发育,分布广泛。主要为火山喷发堆积和河湖相沉积。分布上以固东曲石分界,北部沿西沙河、明光河、小江多为河湖沉积。南至县城则为火山喷发堆积,县城往南,基本没有范围稍大的第四纪沉积的发育。第四系火山喷发堆积主要有下更新世(Q1b)、上更新世(Q3b)、全新世(Q4b)火山喷发堆积。下更新世火山喷发主要见于县城南北,以及北部的杜家山,南部的清凉山,一般形成高大盾状之山体。岩石为安山岩、英安岩;上更新世火山岩31、主要分布于县城西部马耳山、中和、大平村以及曲石鸦乌山一线,一般为平缓的熔岩台地,岩石为橄榄玄武岩、玄武岩;全新世火山主要是马鞍山、打鹰山、黑空山,分布于县城西部、北部,岩石为安山质玄武岩。第四系河、湖沉积、堆积(Ql)(Q4al),从下更新世至全新世均有沉积堆积。瑞滇、明光、界头等盆地比县城盆地更为发育,其它盆地虽范围小,也有沉积。下更新统主要为砂砾石、夹少量粘土层(Q1al);中更新统则多为砂层、粘土层,一般见有较厚硅藻土层;上更新统主要为砂砾层和粘土;全新世主要为河漫滩沉积之砂砾石及粘土、砂,一般火山岩中小湖盆则见硅藻土的发育。此外沟口、河口、山沟中普遍有残坡积物、洪积物的发育。2.2.232、 岩浆岩及岩浆作用腾冲县内岩浆活动十分强烈,不仅有规模宏大、持续不断的花岗岩浆侵入活动,亦有大规模的玄武岩浆喷发活动。境内岩浆岩分布面积达3553km2,占全县国土面积一半还多,现分述如下,参见保山市腾冲县地热资源分布图。1、花岗岩及花岗岩浆侵入作用花岗岩在区内出露面积约2500km2,规模之大,侵入活动时间之长,为腾冲区域地质重要特征之一,现依侵入活动先后分述如下,各岩体侵入活动的同位素年龄参见表2-2-1。表2-2-1 腾冲地区岩浆活动同位素年龄表岩体或火山时 代岩 石测定矿物测定方法年龄值测定单位与测定时间马鞍山Q4b安山玄武岩KAr0.0070.0014北京大学马耳山Q3b玄武岩KAr33、0.03840.0052中科院大六冲等Q1b安山岩KAr0.9490.14北京大学、中科院城子山等N2mb橄榄玄武岩KAr3.830.72中科院新岐岩体6花岗斑岩长石KAr32.4成都矿研所、1980长石KAr45.9成都矿研所、1980花岗岩全岩等时线RbSr52.5省地科所、1982古永岩体53黑云花岗岩黑云母KAr72.31.4西德矿研所、1980黑云花岗岩钾长石KAr60.9地科所、1985黑云花岗岩长石KAr80.4成矿所、1980云关岩铁锂云母RbSr70成矿所、1980镇夷关伟晶岩脉白云母KAr72.0北京大学、1974雷公顶黑云花岗岩全岩+黑云母RbSr61.0区调队、198534、洪龙洞52黑云母花岗岩黑云母RbSr11899地科所、1982大平地全岩+黑云母RbSr127.3棋盘石长石RbSr188141.35贵化所、1964新华街岩体51伟晶岩脉白云母KAr167169中科院、1964二云花岗岩UPb248.9(1)印支期花岗岩(51)主要出露于腾冲南部新华乡一带,岩体有新华街岩体,梁河岩体,勐来岩体等。现以新华街岩体为例简述如下:新华街岩体与中元古代的变质岩呈侵入接触关系,接触带一般均发育有上百米甚或几百米的边缘混合岩化带,而在岩体内,则又见较多的变质岩残留体,交代作用发育。在另一岩体的残留体中,残留体具岩浆岩变质岩过渡性结构,其残留体经RbSr法测定,其年龄值为35、806Ma,花岗岩重熔原岩应为中、上元古界之变质岩,岩石为中粒黑云花岗岩。从岩石化学成份、岩石微量元素丰度看,岩石属铝过饱和,过碱性,微量元素中等亏损岩石。87Sr/86Sr=0.7065,为深成的下地壳重熔型(S)花岗岩类。(2)燕山早期花岗岩(52)该期岩体主要侵入于腾冲县境内中部,岩体有勐连岩体、洪龙洞岩体,地盘关岩体等十余个岩体。现以勐连岩为例,说明该期岩体的特征。勐连岩体见于腾越镇勐连一带,岩体侵入于中元古界变质岩系中,与周围的变质岩一般见不到或者只有很弱的侵入接触关系。岩体沿断裂分布,不见有混合岩化中心,呈线状延伸; 岩石普遍具有变晶结构和片麻状构造;岩体中常见有伟晶状及细晶状脉体36、或不规则之团块;岩体形态复杂。岩石为黑云花岗闪长岩,但从边缘至中心,岩石有较大的差异。表明岩石均匀化较低,岩体中含有大量的残留体,没有岩相的变化规律。87Sr/86Sr初始比值为0.71010.7208,为地壳剪切重熔(S)花岗岩。(3)燕山晚期花岗岩(53)岩体主要出露于腾冲县内的西部,如古永岩休,新塘岩体,雷公顶岩体等,古永岩体侵入活动尤具代表性,简述如下:古永岩体,沿断裂呈南北向延伸,腾冲境内出露面积约500km2,往北延出境外,呈巨大的岩基状产出;侵入最高层位为古生代石炭系地层。岩体岩相分布明显,围岩热变质现象明显,并显示热力变质的递变带。岩体为同期两次侵入活动的复式岩体,两次侵入活动37、时间相隔约10Ma,第一次侵入活动时间为8380Ma,第二次为7471Ma,但岩石均为似斑状黑云母二长花岗岩,只两次岩石在宏观结构差别明显;第一次为中粗粒结构,第二次为中细粒结构;岩体交代、同化混染作用发育。岩体边缘近断裂一侧,钠长石化、云英岩化强烈;岩体化学成份副矿物组合,前后两次虽有所差异,但岩石总体均为铝过饱、过碱性岩类,通过对岩体、斜长石光性的测试及定位,岩石87Sr/86Sr初始比值为0.71010.7208,岩体生成于中浅成相中部环境,是地壳局部重熔的结果。(4)喜山早期花岗岩(61、61)喜山期岩体主要为腾冲县的花水岩体,来利山岩体,新岐老坪山岩体以及蒲满哨岩体等。该期岩体地质特38、征与燕山晚期花岗岩体基本相当,如沿断裂延伸分布,岩体中岩相岩带明显,呈两次侵入,为复式岩体。交代、同化、混染作用普遍发育,岩石为铝过饱和过碱性酸性岩类,似斑状花岗斑岩基本是相同的,不同之处是,一侵入活动时间为6020Ma;二是通过对岩体中斜长石光性测试,岩体(新岐岩体)定位较浅,为浅成相,87Sr/86Sr初始比值为0.7080.714间,为上地壳剪切重熔(S)花岗岩。2、火山岩及火山喷发新生代的火山喷发活动及火山岩,是腾冲区域地质最显著的特征,火山活动形成的火山口、火山锥、熔岩流动构造、熔岩台地、熔岩巨泉、大口湖不仅是开展火山地质旅游的基础;而今滞留于地下未冷凝的岩浆则是温泉、热泉、沸泉的以39、至是地热活动的热源(参见腾冲县地热地质图)。火山活动始于新近纪的上新世,经更新世至全新世整个第四纪时期均有活动,为间歇式爆发和溢出。可划分为四期七个亚期,构成两个由基性中性或中偏酸性岩浆喷发旋回。(1)火山活动及火山岩a.上新世火山及火山岩(N2m2b)该期火山喷发主要为龙川江的上营芒棒,大盈江流域的南林,弄别以及槟榔江大寨等处,熔岩面积近140km2。熔岩总量约9km3,岩石主要为黑色、灰黑色的橄榄玄武岩,在龙川江见有三次喷发,夹于芒棒组砂岩、砾岩、粘土岩之中;在南林盆地厚近100m玄武岩直覆于南林组地层之上。而在囊烟、镇夷关等地,常见具柱状节理的玄武岩被磨圆度极好的河床相砾石层所覆盖,砾石40、成份有脉石英、板岩、片麻岩,但未见玄武岩成分。依芒棒地区玄武岩的K-Ar同位素年龄值为3.83Ma,因而将此期火山活动划为上新世。b.下更新世火山及火山岩(Q1b)本期火山熔岩在腾冲地区分布最广,面积达610km2,容积约40km3。主要分布于腾冲县城北、南广大地区以及团田和西部的照壁山、木瓜塘等等地。形体常成高大的穹丘状,相对高差达600800m,如来凤山、余家大山、象塘、清凉山等。此期火山在老羊河、杏塘直覆于上新统橄榄玄武岩上面,腾冲盆地的钻孔中,则见中更新世的砂砾石层盖在该火山岩上,另外来凤山、大六冲等地火山岩K-Ar年龄值为0.949Ma,0.72Ma和0.623Ma,又将该期火山分为41、3个亚期。第一亚期为来凤山、老羊河、大坡头、芭蕉关等;第二亚期为大六冲、余家山、茏苁山、木瓜塘等;岩石为安山岩、英安岩、集块岩、凝灰岩等。c.上更新火山及火山岩(Q3b)相对而言,本期火山活动的规模要小,一般分为两个亚期。第一亚期火山主要有朱星街的东大坡头、北边的鸦乌山、县城北西马耳山以及曲石的向阳桥、荷花太平村等处;岩石为橄榄玄武岩。第二亚期主要喷发地为左所营、马站大小空山等地,岩石为安山玄武岩。本期火山熔岩基底各地不一,左所营火山熔岩直覆在中、上元古界变质岩上,马耳山熔岩下则为花岗岩,城子楼等地火山熔岩下是下更新世的安山岩。本期熔岩面积约217km2,容积约8.59km3。马耳山火山K-A42、r年龄值0.3845Ma,交椅凹火山K-Ar年龄值0.309Ma。d.全新世火山及火山岩(Q4b)全新世火山,区内有三座火山,即马鞍山、打鹰山、黑空山。三座火山喷发熔岩面积约90km2,容积约1.8km3,亦可分为两个亚期。三座火山因活动时代新,至今基岩裸露,熔岩流动构造清晰,火山口保存完好。岩石分为安山质玄武岩。岩石K-Ar年龄值为0.0070.0014Ma。(2)火山岩及岩石化学特征a.火山岩区内火山岩,主要为两类。一类是熔岩,另一类是火山碎屑岩。熔岩:依岩石中SiO2的含量、结构、构造、斑晶、基质及分布特点,区内熔岩主要有以下几类:1、橄榄玄武岩:黑色,灰黑色,坚硬,微密块状,亦见有气孔43、状杏仁状构造,柱状节理发育,具斑状结构,斑晶为长石、橄榄石,基质则由微晶长石、普通辉石、玻璃质组成。为SiO2不饱和的富碱高铝橄榄玄武岩。这类岩石主要分布于上新世及上更新世火山熔岩中。2、含橄玄武岩:该类岩石结构,构造,矿物成份,斑晶,基质均与橄榄玄武岩相同,不同之处岩石中SiO2成份较橄榄玄武岩要多,但仍低于50%,应为SiO2不饱和富碱高铝玄武岩。这类岩石多分布于晚更新世火山岩中。3、安山玄武岩:为橄榄玄武岩与安山岩过渡类型,在岩石特征上它与橄榄玄武岩类似,不同的是SiO2含量要高,矿物中杆栏石、辉石的含量要少,而斜长石的含量稍有增加。岩石仍为SiO2含量不饱和的富碱高铝玄武岩类岩石。岩石44、多分布于晚更新世及全新世喷发之熔岩中。4、安山岩:灰色,微密块状,气孔状构造,斑状结构,基质为交织结构。斑晶为橄榄石、中长石及紫苏辉石,基质为微晶中长石,普通辉石及玻璃质。安山岩中有石英,为SiO2饱和的富钾钙碱性安山岩类,依矿物多少,可分别称为辉石安山岩,斜长安山岩,该类岩石主要分布于下更新世及全新世火山岩中。5、英安岩:浅灰,绿灰,紫灰等色,多为薄层、中层,亦见厚层状,为玻基斑状结构,斑晶为斜长石,紫苏辉石及黑云母;基质为玻璃质及少量斜长石、辉石组成。岩石中有石英,属SiO2饱和的钙碱性高钙英安岩类。这类岩石多出现在喷发旋回末期酸度增高的熔岩中。如下更新世火山喷发之末期。b.火山碎屑岩腾冲45、的火山碎屑依粒度可划分为两类,即熔集块岩、熔凝灰岩。熔集块岩:(粒度100mm)和熔角砾岩(粒度2100mm),这类岩石一般都堆积在火山口的周围,组成火山碎屑锥。如马鞍山、打鹰山、黑空山等等。熔集块岩和熔角砾岩每层均含浮石、火山砾及破碎的火山弹,火山集块为其主要成份,其形状各异,大小不等,多为棱角状组成。依其成份亦称为:玄武质熔集块岩,安山质熔角砾岩等。熔凝灰岩:(粒度2mm)火山碎屑岩,一般分布于距火山口较远的地方,依组成之成份可分为:安山质熔凝灰岩,英安质晶屑凝灰岩两种。c.火山岩岩石化学特征通过对火山熔岩化学成份的对比与分析,本区火山岩有以下特点:(火山熔岩的化学成份见表2-2-2)1、46、岩石化学成份的演化是形成两个岩浆演化旋回,即第一期至第二期(N2m2bQ1b)为第一旋回,第三期至第四期(Q3b Q4b)为第二旋回。2、随岩浆演化旋回其表现是:SiO2含量的增高,碱质含量则降低。旋回开始岩石为基性或弱碱性,演化晚期岩石一般为中性或中偏酸性。3、区内火山岩均属SiO2弱饱和状态,Al2O3含量特高,玄武岩中Al2O3=16.2417.87,安山岩中Al2O3=16.517.94,英安岩中的Al2O3=15.0016.10均为高铝玄武岩,并且各期火山岩中Al2O3的百分含量都大于CaO+NaO+K2O之含量的总和为Al2O3过饱和的火山岩系。(3)火山岩形成的构造环境腾冲新生代47、火山活动及火山岩,为世人关注,其主要原因有三:a.造山运动的产物将区内火山岩化学分析数值换算为=(Al2O3Na2O)/TiO2(重量百分比)戈蒂1968、=(K2O+Na2O)2/(SiO243)(重量百分数)里特曼指数1957,取其对数值投影在戈蒂尼里特曼图解中(参阅图2-2-1)。图2-2-1 戈蒂尼里特曼图解腾冲火山岩的数值点多数落在造山带和岛弧区,少数进入派生的碱性火山岩区。第一岩浆旋回如图中的箭头所示,旋回初所处的构造位置是岛弧区与非造山带地区之相邻区。如N2m2b之火山岩;造山运动并不强烈;随着造山运动的加强,火山活动也随之激烈。(Q1b)火山岩明显地更进入B区,第一旋回显示了从48、一弱造山强造山活动的演化过程,且这一演化过程时间较长,因此岩浆经过了充分的由碱性钙碱性分异的过程。而第二岩浆旋回则集中在造山(岛弧区)、非造山带及派生的碱性的三角交界地区。说明造山运动虽频繁,但并不强烈。b.构造活动的结果腾冲地区的火山活动出现两个碱性钙碱性岩浆旋回是上新世以来腾冲地块两个低应力高应力作用的构造运动旋回的结果。中新世时腾冲地区沿龙川江、大盈江、槟榔江三河谷均发生断陷作用,形成的盆地均有堆积,如大盈江的南林盆地,见厚近千米山麓堆积(N1n)。这时,其断裂带上应力释放是较低的,从而沿三河谷均见有偏碱性玄武岩浆上升,喷溢其地表,形成橄榄玄武岩(N2m2b)。上新世末期至早更新世时,区49、内则受到强烈的挤压,芒棒组、南林组地层均发生了褶皱,盆地之间,则有大量的安山岩英安岩浆的溢出,为高应力活动之产物。这样的岩浆旋回在晚更新世全新世早期又重复了一次,只不过规模较前一旋回是大大地减弱了。上述的构造运动旋回,如苏吉萨克说的“在板块强烈挤压的应力条件下产生钙碱系列岩浆(包括花岗岩与安山岩),在低应力区产生碱性玄武岩浆,在拉伸地区出现拉斑玄武岩浆”。说明腾冲火山活动与火山岩为板块运动的产物。c.走滑断裂活动腾冲火山岩的分布规律是:最老的一期火山岩(N2m2b)沿大断裂分布,最新的一期(Q4b)分布于腾梁盆地中央,第二期、第三期向外依次对称变老,火山岩的这种时代对称分布及火山口线性展布,暗50、示腾梁盆地不断地沿北西西南东东方向张开,这个方向与区域张应力方向是吻合的。腾冲地区处于缅甸弧后盆地俯冲带的边缘,俯冲洋壳带下的物质在腾冲地区地幔中富集,由于后期高黎贡山走滑断裂的活动,在腾冲地区形成了一系列的拉张盆地,使地壳减薄,地幔上升,地幔部份熔融产生的岩浆沿断裂喷出地表,形成第一期的高钾基性玄武岩。由于走滑断裂脉动式活动,在活动量较小时期岩浆上升受阻,形成底劈体,同化,混染了大量地壳物质,从而形成了高86Sr/87Sr=0.7057-0.7143及1143Na=0.51193-0.51260之值的高钾及含有大量紫苏辉石的中性安山岩英安岩。当走滑断裂再次活动时,又重复前一次之旋回。以上述说51、的三种火山活动的构造环境,有一点是共同的,中新世后腾冲地块仍是一起活动的地块,之所以活动与相邻印度板块活动密切相关。2.2.3 地质构造1、腾冲地块的构造活动中、上元古界的角闪石相的高黎贡山群变质岩,是腾冲地块的结晶基底。晚古生代的沉积环境与生物群与保山地块相似,但更与拉萨地区(块)基本相同。显然,它们均为冈瓦纳古大陆裂离出来的小地块。当新特提斯洋拉开、扩张,古特提斯洋消亡时(200Ma年末),腾冲地块与欧亚板块(直接的为保山地块)相碰撞,并贴在一起,这次腾冲地块的构造活动,形成了以褶皱为主并伴有压性断裂的地质构造,构造方向以近南北方向为主,称腾冲褶皱带或腾冲褶皱束。位于腾冲地块西侧的印度板块52、,在腾冲地块与保山地块相碰联在一起后,一直由南而北漂移,使腾冲地块一直处于活动之中。渐新世时(34Ma),欧亚板块与印度板块间洋壳(新特提斯洋)开始消失,此时也是印度板块从N35E转向N15E的时期,即两大板块相碰撞并印度板块开始俯冲,下始新世,发生构造急剧变化之时,在这近南北向平移、挤压应力作用下,相邻相连的腾冲地块形成了多条近南北向平移(走滑)断裂,其地块的深部则随之有韧性剪切断裂带的发育,故韧性剪切带有利于热液的流动,中新世后,腾冲地块才会有大规模岩石热变质作用,火山口喷发相继发生。现今,滞留的岩浆囊或正在形成的岩浆才为今日星罗棋布热泉提供了热源。2、断裂构造由上节叙述,腾冲境内地质构造53、主要为断裂,尤以南北向断裂为主,次为北西西和北东向的断裂。但南北向断裂向南延伸至县城南均转向为南西方向,这与印度板块向北推挤产生的青藏高原向南南东向的挤压有关。下将腾冲地块主要断裂叙述如下 (参阅图2-2-2)a.泸水龙陵瑞丽断裂泸水龙陵瑞丽断裂是区域班公湖怒江断裂的西侧分支,是腾冲图2-2-2 腾冲及邻近地区的地质构造及温泉分布图地块的东界。该断裂自泸水县城南分两支平行向南,西支在龙陵县城北转向南西,经瑞丽直抵缅甸实皆。实皆向南断裂南北延伸,出海与安达曼海洋中脊连为一体。该断裂在国内东西两侧,无论地层分布,岩浆活动,火山喷发,山间盆地走势均不同,总体上西侧较东侧活跃、主动。就地热活动而言,西54、侧比东侧要强要活跃得多。实测的地温梯度西侧比东侧高得多,西侧一般为东侧的两倍,达5/100m之多。断裂总体西倾,倾角8085,局部也有向东倾的,主要在北段。b.龙川江弧形断裂带断裂由大塘北沿小江而行,直抵石墙、永安,向南因第四系沉积及火山岩的覆盖未见,向南花岗岩体中,能见有断裂破碎的显示,延至上营,为芒棒盆地沉积物覆盖。芒棒盆地南断裂沿南北方向至邦腊掌热泉,之后则转为南西向,于潞西盆地北交于泸水龙陵瑞丽的断裂上。断裂北段上、下两盘为二叠系的白云质灰岩及石炭系勐洪群的砂板岩。两侧岩石破碎,裂隙发育,断裂破碎带宽几米至几十米,局部达百米;中段花岗岩见破碎、明显擦痕外,因河流冲刷呈蛇曲岛弧状;南段中55、上元古界变质岩,断裂宽达百米甚或百米有余,断裂中岩石多呈碎块状、角砾状。断裂总体西倾,倾角6070间。c.瑞滇腾冲县城小陇川弧形断裂带该断裂北起缅甸拖角,往南至瑞滇、固东,向南被大坡头更新世火山岩覆盖。腾冲县城的南侧在高黎贡山群变质岩与花岗岩中断续穿行(因在此段期间,被一系列东西方向断裂错断)延至攀枝花硝塘,转为南西向,经小陇川直至陇川。该断裂又被称为火山断裂。腾冲火山活动大部延此断裂的东西活动与分布。不仅是火山,热泉、沸泉亦见于此断裂的北、南两端,热海则出露于该断裂中段的西侧。近年,随着火山岩区深部物探工作的实施,火山岩下的花岗岩中确有断裂的发育,显然该断裂是存在的,并且认为地表12km以56、下有岩浆体存在。该断裂的北段,呈南北走向,倾向近乎直立;固东至县城呈北西走向(N510W),倾角由直立(稍向东)转向西,倾角6875,攀枝花直至陇川,走向南西,倾向北西,倾角6065。d.古永梁河盈江弧形断裂断裂北起胆扎,经古永以N10W的走向经中和至热水塘,转成南西方向经梁河县城北延至盈江,最后延出境外。整个断裂绝大部分在花岗岩中穿行或发生,在古永盆地南,可见石炭纪上统被明显错移,西盘向北,东盘向南;中和坝子中石炭系孤零的出现,称为龟山;梁河县城西南,高黎贡山群变质岩中断裂宽上百米,其间构造角砾岩、碎裂岩、断层泥十分发育,可见明显位移,错动之情况。大地电磁测深亦见有明显的反映。该断裂在中和以57、北,呈NNW走向,倾向东,中和至梁河,为向东突出的弧形,大体向西倾。梁河至境外,南西走向,倾向西北,倾角6568。e.其它方向的断裂除上述的弧形断裂,区内尚有NNW、NE以及近SN方向次生断裂的发育。北西西断裂主要有邦腊掌攀枝花梁河县城、石墙瑞滇胆扎等断裂;北东向断裂主要有大盈江断裂、盏西黑空山北永安断裂、石花洞大塘断裂等;近南北向次级断裂有热海黄瓜箐断裂、黑泥塘断裂等,这些断裂与弧形断裂相交之处,一般均见有温泉出露。2.2.4 水文地质条件腾冲降雨充沛,地下水资源丰富。依氢、氧同位素的分析、地下水、地表水、地热水均以大气降水(雨)为补给源(见表2-2-3),并且相互间存在着一定互补,混补的关58、系。1、地下水类型及其含水层富水性依地下水含水介质可将区内地下水划分为:松散岩类孔隙水、火山岩类熔岩水、基岩裂隙水、碳酸盐类岩溶水。各含水层的富水性以钻孔单位涌水量、实抽涌水量、泉流量为依据划分。(见表2-2-4)表2-2-3 腾冲地区降雨、地表水、地下水(含热水)D、18O值分析表氢氧同位素降雨地表水地 下 水腾冲气象站地 下 水地 热 水大盈江侍郎坝坝 派云峰寺热水塘大滚锅蛤蟆嘴瑞 滇D-65.18-63.821-62.40-67.049-67.90-66.925-62.137-63.20-76.4018O-9.56-9.30-8.63-9.19-9.43-9.49-7.50-8.87-159、0.912水化学类型及矿泉水(1)地下水水化学类型腾冲地区地下水均为无色、无味、透明、低矿化度之淡水,主要水化学类型为HCO3NaCa、HCO3CaMg、HCO3CaMgNa型水。水质优良,量大亦是腾冲地下水之特点,是优良的生活生产用水。但腾冲地下水主要赋存于火山岩类中,其间没有比较系统粘土层、页岩夹层发育,且地表水与地下水互补现象较为普遍,极易污染。为此,一定要作好水文地质环境保护工作、进而保护水资源。(2)矿泉水与火山一起大量喷发的大量的CO2等组份,在上覆地层压力下,溶于地下水中,故腾冲境内多地见有含游离CO2超过1000mg/L且对人体健康有益的矿泉水出露。就其饮料矿泉水而言,主要有碳60、酸矿泉水(游离CO21000mg/L)、硅酸矿泉水(偏硅酸50mg/L)及碳酸质硅酸矿泉水(游离CO2250mg/L、H2SiO250mg/L)。矿泉水主要分布于火山岩区,如和顺、叠水河、董库以及曲石回街等地,不仅水质优良,而且水量十分丰富,具开发前景。因上述泉水中含游离CO2高,大量的游离CO2从泉口快速逸出,形似滚开的沸水一般,人称“冷滚锅”,如叠水河碳酸泉。表2-2-4腾冲境内地下水类型及其含水层富水性分级表地下水类型富水层代号富水级别评 价 指 标实 测 指 标类亚类钻 孔泉流量地下水迳流模数钻孔泉流量地下水迳流模数单位涌水量涌水量单位涌水量涌水量(L/s.m)(m3/d)(L/s)(61、L/s.km2)(L/s.m)(m3/d)(L/s)(L/s.km2)松散岩类孔隙水孔隙潜水Q4al、Q3al、Q2al丰富1.05002.263.06508708Q4al、Q3al+pl中等1.00.11005000.221.09220314Q4pl、Q2al、Q1al贫乏0.11000.0040.011418孔隙承压水Q3pl、Q2al丰富5001001.599.936032738火山岩类裂隙孔洞水或孔洞裂隙水玄武岩岩裂隙孔洞水Q4b、Q3b丰富1.0100104251Q3b中等1.01.0473.52N2mb贫乏1000.140.70安山岩孔洞裂隙水Q1b丰富5000.17.41254162、0261.42基岩裂隙水裂隙孔隙水N1n、N2m贫乏1000.11.01.00.00150.0023460.010.1碎屑岩裂隙水Cb、C2l、C2s、C3k中等0.11.01.05.00.140.76花岗岩裂隙水51、52、53、61贫中1005000.11.01.05.02990.24变质岩裂隙水Ptgl、P2中等0.1101.05.018.030.02.975.23碳酸盐类岩溶水P、T中等1.01002.3 新构造运动及现代构造应力场2.3.1 新构造运动特征腾冲位于喜山期造山运动横断山脉西南,新构造运动活跃,其表现是:造山运动:在腾冲一些高出现代河床近千米的山坡或山间盆地的半坡,常见磨63、圆度很好的砾石、卵石层的分布,显然为更新世时河床相沉积物,区域调查一般将它划为下、中、上更新世河床沉积层,如大盈江南岸的汪李寨山间小盆地。近年通过精密测量,认为县城以南抬升率为0.80.9cm/a,以此计算昔日(早更新世河床)之物被抬升至这样的高度是完全可能的,亦表明腾冲地壳运动时速度很快。上更新世以来,腾冲地区由北而南,形成了一系列的断陷盆地。其一、这些盆地被断裂控制,呈南北向,弧形弯曲,且沉积物与断裂同步,靠近断裂一侧沉积物厚,深度大,呈箕状;其二、盆地内第四系沉积物见有断裂和褶曲的发育,如瑞滇盆地中杜家山下更新世的安山岩,即有0.71.5m宽破碎带、角砾岩的发育,万佛寺上更新世的粘土层、64、粉砂层发生明显的位错,以及梁河盆地一带的安山岩因强烈挤压发生褶皱错移的现象。阶地发育,在腾梁盆地大盈江流域两岸,发育级阶地,级阶地,即现今大盈江河床两边,高程1080m左右;级阶地厚2030m,海拔11001110m;级阶地厚80100m,海拔11701190m;级阶地厚150m,海拔13201350m。上述海拔数据表明,区内的抬升是比较快的。北边的瑞滇盆地也见有阶地的发育。显然,腾冲上新世以来,大规模的火山喷发及火山岩是区内最大新构造运动的表现。2.3.2 现代构造应力场现代构造应力场即新构造应力场。新构造期从何开始,尚没有确定。万天丰教授建议从0.78Ma年开始。原因是,中国大陆普遍存在早65、更新统与中更新统之间的角度不整合,且中更新世以来构造活动特征是基本一致的,并显得相对稳定。现代构造应力场的特征是主应力方向各异和差应力值相当小。正好是一个构造演化开始阶段,应力逐渐积累过程的表现。尽管这个新的、微弱的构造应力场活动较小,但对于地表资源的找寻、环境的变化、地质灾害的发生都起到了明显的控制作用。据万天丰教授研究,在构造裂隙遍布的岩石中,与现代区域构造主压力方向平行,或夹角最小的裂隙或断裂,最易张开,流体最易流动,岩石渗透率最高。腾冲地区的构造形态主体是断裂,而且是近南北向的断裂。腾冲现代构造主压力方向亦是近南北向,二者近乎平行。腾冲众多的温、热泉沿区内龙川江断裂、拖角瑞滇县城小陇川66、断裂、古永梁河盈江断裂三条近南北向断裂分布。2.4热水活动特征2.4.1地表热显示1、水热活动的区域地质条件根据以上章节的论述,腾冲地区在区域地质上具备以下有利于热水活动的地质条件。(1)200Ma年来腾冲地区上地壳一直是热的,至今上地壳中尚滞留有未冷凝的岩浆囊,且较为活跃。依岩浆来源的CO2和CH4之间的碳同位素分馏值计算,岩浆囊的外壳温度均在514以上。同时,据钻孔实验,腾冲地区地温梯度为4.615.19/100m,为大部地区平均地温梯度的2倍有余。(2)腾冲降雨充沛,年均降雨量大于1504mm,地下水丰富。尤其第四系火山岩分布广,地下水储量丰富、量大,利于地下水的下渗,成为地下热水补给源67、之一。(3)高黎贡山以西的腾冲地区,断裂发育,且走向近乎南北方向,与腾冲地区现代区域构造主压力方向平行,极利于地下水下渗、循环,加之境内断裂延伸远、切割深、规模大,成为既是热与水沟通的空间,也是地下热水上升溢出的通道。2、地表热显示特征(1)腾冲境内地表水热活动密度之高为全省之冠。全县国土面积为5845km2 ,计有温、热、沸泉(群)63处,平均密度高于1个/100 km2。(2)水热活动之强烈,表现之全面,实属少见。腾冲境内不仅有常见的温泉、热泉、沸泉,还有喷气孔、放热地面、水热爆炸、毒气孔等特殊水热活动。(3)腾冲被地学界称为天然的地质博物馆,众多的温、热、沸泉(群)带出的硫、硅、钙、盐在68、泉口的沉淀,与其砂砾的胶结,如形状各异泉华堆积、石蘑菇、泉华塚、泉华帷幕等等,在一些高温热区还可以见到随热水而来全层矿液的沉淀,如黄铁矿脉、石英脉等。(4)地表热显示在地理分布上呈南强北弱,西强东弱之特征,如腾冲境内有5个高温水热活动区,有4个出露于南部,只有一个在北边,中温水热活动区,西部明显的比东部温度要高,活动要强。2.4.2温泉的分布 1、温泉温泉是地球其表面打开的一些窗口,通过它向大气圈发散其内部所含的量,而且其发散量要比周围地区来的显著(横断山温泉志科学出版社,1994)。1875年,美国人吉尔伯特(G.A.Gilbert)就对温泉下了一个科学的定义:“凡温度高于当地年平均温度1569、F的泉水,就叫作温泉或热泉”。也就是天然排放的泉水,它的温度高于当地年平均温度8.3的泉就可以算作温泉,这可以说温泉温度的下限(中国的火山、温泉和地热能中国国际广播出版社.2012)。按地球科学大辞典的定义,泉口温度显著高于当地年平均气温而又低于45的地热水露头称为温泉。为拓宽应用范围,保持与横断山温泉志一致,在保山全境内以20作为温泉温度的下限。即2045的地热水露头为温泉;泉口温度高于(等于)45而又低于当地地表水沸点(取96)的地热水露头为热泉,泉口温度高于(等于)96的地热水露头为沸泉。上述温泉、热泉、沸泉在同一地区(即同一个水热系统)单泉或泉群出露,通称为温泉区(温泉),亦称水热区或70、地热区。温泉就是地热系统深部热储在地表的地热显示,就是地热水的排泄点。据此,腾冲县境内共计有63处温、热、沸泉。其中沸泉3处,热泉25处,温泉35处,泉水总流量约613.24L/s,泉水自然放热量66502.3kJ/s(详见附表1)。另外在腾冲县城周围共分布有8口人工地热钻井,各钻井基本资料见表2-3。表2-3 腾冲县盆地已完成地热钻孔基本资料编号位置坐标钻孔深度(m)高程(m)水温()流量(L/s)利用方向TCW064叠水河电厂X:2769419 Y:17447069182515955011.81温泉酒店TCW065观音堂(71医院)X:2771196 Y:174491502262.521671、44566.02温泉酒店TCW066和顺张家坡X:2767153 Y:174442842310.43157646.56.37温泉酒店TCW067绮罗营房X:2876355 Y:174477962338.001640566.71温泉酒店TCW068尚家寨1#井X:2769926 Y:174515562215.431632614.63温泉酒店TCW069尚家寨2#井X:2769836 Y:174508832546.88164849.36.6温泉酒店TCW070饮马水河X:2770137 Y:174527072465.001683566.71温泉酒店TCW071晋云宝峰山X:2771849 Y:1772、4474152508.001688547.52温泉酒店注:1.上述钻井资料除绮罗营房钻井外,均来自云南恩典科技产业发展有限公司。2.表中钻井热水全来自1000m下花岗岩岩石中。3.日出水量钻井最大者为叠水河电厂处,达1020m3/d 。2、温泉的分布腾冲境内计有63个水热活动区(温、热、沸泉),主要沿龙川江断裂、拖角-瑞滇-县城-小陇川断裂、古永-梁河-盈江断裂出露。分别称:龙川江水热活动区、瑞滇-腾冲-陇川水热活动区、古永-梁河水热活动区。(参阅保山市腾冲县地热资源分布图)(1)龙川江水热活动区水热区位于腾冲县东部,温泉、热泉沿小江-龙川江两岸出露。该水热活动区,共出露温泉(群)19处,温度73、2544,热泉(群)11处,温度4568,温度最高的为石墙澡塘,高达68。水热区泉水总流量为225.535L/s。(2)瑞滇-腾冲-陇川水热活动区该水热区位于腾冲县中部火山岩区及其南北,温泉主要沿盆地的边缘及火山岩周边出露。水热区中共出露温泉(群)10处,温度2344,热泉(群)7处,温度4591.5,沸泉(群)3处,水温96.698.7,分别为清水乡塘河村热海热田(含黄瓜箐硫磺塘)、荷花镇朗蒲寨村朗蒲热水塘和新华乡攀枝花村硝塘攀枝花地热田。水热区泉水总流量为305.435L/s。(3)古永-梁河水热活动区该水热活动区分布于腾冲的西部,温、热泉沿胆扎河、古永河、缅箐河、大盈江,即古永-中和-梁74、河断裂分布。水热区中共出露温泉(群)5处,水温4044,热泉(群)8处,水温5179,温度最高的为中和镇高田村荨麻箐,高达79。水热区泉水总流量为82.27L/s。593 典型水热区简介腾冲县境内共有63个水热区,高温水热区中以热海最为典型和有名,另外还有朗蒲的热水塘、北边的瑞滇热田,中温水热区则有石墙、黑泥塘、石花洞等。3.1 热海热田3.1.1 基本情况热海热田位于腾冲县城南西13km山谷中。热田范围:东起朱星街、西抵大盈江,北自半个山,南达阳关哨,面积达60km2。硫磺塘-黄瓜箐-松木箐热显示区是热海热田东部热显示区。今日热海景区(硫磺塘水热区)仅是东部热显示区北段,该地段海拔1350175、650m,水热活动强烈,分布沸泉、喷气孔、散热地面多处,并有现代水热成矿及水热爆炸现象。硅华大面积分布,硫华、盐华多分布在冒气地面、喷气孔附近和岩石裂隙中,热泉、沸泉计有25个(其中沸泉11个),泉水总流量13.01 L/s。黄瓜箐处泉水总流量为11.37L/s。热海范围之大、水热活动之强、类型之齐,引起古今学者的关注。早在公元1639年,我国明朝地理学家徐霞客就到此做过考察。眼下,热海景区以开发为热海国家地质公园,为集休闲、旅游、度假、娱乐为一体的国家AAAAA级旅游景区。3.1.2 热田理想模式热海热田位于古永梁河弧形断裂带弧顶东侧近南北向断裂构造中,一系列平行展布的近北北东向平移断裂是区76、内构造的主体。在硫磺塘黄瓜箐区,近东西向断裂错切了这些近北北东向的断裂,在这些断裂交汇部位,形成了地下热水溢出和热量散释,才构成现在如此奇特的地热景观。上述断裂最重要的特征是不仅切穿、错移了元古界高黎贡山群变质岩、新近系的花岗质砂砾岩、砂岩,而且在第四系火山岩中亦有明显位移迹象,正由这种长时期继承性活动,才是热海热田强烈水热活动的主要原因之一(图3-1)。此外,黄瓜箐以南,北西向平移断裂与北北东向(近南北向)断裂交汇部位也是地热活动的场所,现在地表不仅尚有硫华、硅华的发育,还有大片散热地面的分布。3.1.3 热储特征热海处于区域上两大弧形断裂(古永-梁河-盈江、瑞滇-县城-小陇川)平行错动形成77、的一组南北向断裂上。这组断裂形成的有效空隙和渗透的空间则是热田热水储集的场所。其地热地质结构:a.盖层:地表向下1100m或1450m,为中新世南林组的砂岩、砂砾岩、粘土;b.热储层:1500m下则为中、上元古界高黎贡山群深变质岩,断裂发育段则为热储层;c.花岗岩体和岩浆囊,中、上元古界变质岩下则为花岗岩,7km下则为岩浆囊(图3-2)。3.1.4 水化学特征热水化学类型以ClHCO3-Na型和HCO3-Na型为主,次为SO4-Na型、Cl-Na型等。应当说明的是热水成分十分复杂,不仅含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4-、HCO3-等常见的化学组分,还含有F-、B3+、Li+78、As3-等微量元素,为火山-岩浆型水。图3-1 热海热田地热地质简图图3-2 热海热储理想模式图3.2 瑞滇热田3.2.1 基本情况1.温、热泉:热田计有温、热泉33个,多以泉群形式出露。泉水最高温度为91.5,最低温度为25;最大单泉流量为1.24L/s,最小单泉流量为0.0025L/s。一般水温为5075,热显示区南北长1.05 km,东西宽约0.35 km,面积约0.37km2。(图3-3)。2.散热地面:由于热泉水的热对流作用,使其地表地面加热升温,即散热地面。经调查,主要分布于热泉附近,如部队澡塘(W1号热泉)、公社女澡塘(W2号泉)及大沟边热泉处,温度一般为2540,最高为53.79、5,散热地面面积达21120m2。图3-3 瑞滇温泉平面分布图3.泉华热田内的泉华主要为钙华、盐华及少量的硫华。钙华一般分布于泉口附近,表面呈皮壳状,内部多呈气孔状,W1号泉钙华最为发育,厚达0.52m,W2、W3号泉亦见有分布。盐华,在腊幸街-大沟边热显示区主泉口处均见有分布,为一种白色的结晶附着物,经鉴定主要为泡碱、水碱及石盐(NaCl)、芒硝。硫华,仅见于W3号热泉(公社男澡塘)为H2S的析出物。4.泉胶砂砾岩地下热水中溶解的矿物质(瑞滇热田主要为碳酸钙)在砂砾孔隙中沉淀,从而将砂砾胶结成岩而称之。一般为基底胶结,碎屑主要是石英砂、岩屑、长石等,含量约占40,胶结物占60左右,主要为碳酸80、盐(方解石)的重结晶,有的见有少量硅质。5.水热蚀变热田内地表水热蚀变仅见于西沙河杜家大桥一带的安山岩中,安山岩及安山熔结角岩中长石已强烈高岭石化,岩石疏松。另外,由施工钻孔于15m处取出岩芯花岗岩,长石完全绢云母化,镜下观察矿物间格空隙增大、碎裂等。3.2.2 热田理想模型1.地热水补给来源和高程瑞滇热田热普查时,对热田地热水与大气降水均采样,进行了氢氧同位素分析,腊幸街大沟边区地热水D/H比值为:144106,和尚田上后甸区地热水D/H比值为14214310-6,大气降水D/H比值为145-14610-6;18O/16O比值:腊幸街大沟边区地热水为1982198410-6,可看出地热水与大81、气降水的比值较为接近,表明本热田地热水与世界其它热田一样,为大气降水补给。同样,根据地热水氢氧同位素的高程效应,可求得地热水的补给高程为2100m以上的山区,据此依瑞滇滇滩山间盆地地形,热水主要补给区来自盆地的东北部皇帽山和西部的猫舔云峰山等中高山区。2.地热水形成模式分布于瑞滇盆西部与东北部中高山区的基岩,大气降水沿基岩裂隙(构造裂隙、风化裂隙、断裂等)下渗,一部沿沟谷径流排泄,另一部份则渗入到地下深处,因区内断裂延伸远,切割深加之构造运动发育,利于地下水深循环(地热水循环深度一般大于1.22km),深循环的地下水吸收了地壳岩石中的热(岩浆的余热)沿断裂F1、F2运移,一般在断裂交汇处(热田82、内F1与F7、F1与F18、F2与F12)储集,并沿导热断裂上升溢出地表,形成温泉、热泉(图3-4)。图3-4 瑞滇热田理想模式3.2.3 热储特征热储为带状,瑞滇盆地南部F12为一张扭性断裂,南北两盘均为燕山期花岗岩,因其附近次级断裂、岩石裂隙的发育,破碎。该断裂带规模较大,延伸较深,导水性,赋水性较好,沿断裂形成近东西向脉状富水带。带内赋存深循环的热水,泉水流量0.191.14 L/s,富水性中等。热盖层为第四系中新统(Q2l)湖积粘土层,岩性、岩相及厚度较稳定,一般厚度20m,隔水性良好。3.2.4 水化学特征热泉水为无色、透明,微带H2S气味,依据各泉水的水化类型特征,腊幸街大沟边一带83、与和尚田上后甸一带差异明显,腊幸街大沟边的热泉泉水化学类型比较单一,均为HCO3ClNa型水;和尚田上后甸水化学类型列为HCO3FCO3Na型水和HCO3NaCa型水。3.3 石墙水热活动区3.3.1 基本情况石墙温泉地表热显示以单相的温、热泉为主,高岭土化及绿泥石化等水热蚀变现象少。但作为水热活动见证的泉华是石墙热田的一大特色,以蘑菇石和锦鸡泉华最为典型,泉华在石墙温泉出露区广泛分布,另外,在温泉区南侧溪沟内有泉胶砂砾岩的分布。石墙温泉出露区温泉分布较多,温泉出露在城大路以西近0.2km2内,温度在4467,流量差异较大,最大5.121L/s,最小0.013L/s,总流量8.179L/s。泉84、口均呈股状涌出(图3-5及表3-1)。从泉华分布来分析,昔日的温泉出露应胜于现今出露的温泉,因人工图3-5 石墙温泉地热地质简图表3-1 石墙温泉水热区主要出露泉水点统计简表泉水编号流量(L/s)水温()泉水编号流量(L/s)水温()W10.51344W80.04361W20.02058W90.65463W30.03045W105.12167W40.03063W111.00067W50.02051W120.05045W60.16061W130.20045W70.03151W140.32556改造使部分温泉泉口遭到破坏,多数泉口已不复存在。3.3.2 热田理想模式根据地热地质环境条件,石墙温泉地85、热模式为:热源来自于较高的大地热流或断裂构造活动所产生的热;盖层为第四系之砂、砾砂及粘性土层;通道为断裂及断裂所产生的岩石裂隙。大气降水沿断裂、裂隙、溶蚀裂隙及孔隙下渗,由于区内龙川江断裂和周家坡断裂均为规模较大的活动性断裂,切割深,有利于地下水的循环,下渗的大气降水沿断裂、裂隙径流,沿途吸取围岩的热量形成热水,循环到一定深度后,沿断裂上升,存储于溶蚀裂隙或松散层孔隙中,形成热储层。上热储层为第四系松散岩层,下热储层为石炭系上统白云质灰岩。图3-6 石墙温泉理想模型图3.3.3 水化学特征温泉的水化学成分较为复杂,不但含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、Cl-、HCO3-、NO3386、-、F-等常见组分,而且含有Fe3+、Mn2+、Li+、Sr2+、Zn2+等微量元素。温泉区出露的温泉水化学类型为HCO3Na型水,重碳酸(HCO3)含量平均值为1544.06mg/L,钠离子(Na+)平均含量为440mg/L,氟离子(F-)平均含量为2.33mg/L,矿化度平均值为2258.87mg/L,PH值平均为6.93,属中性水。铁(Fe3+)平均含量为0.448mg/L,钾(K+)平均含量为76.7mg/L,钙平均含量70.35mg/L,镁(Mg2+)平均含量为26.2mg/L,砷(Ar3+)平均含量为0.005mg/L,锂(Li+)平均含量为0.81mg/L,锶(Sr2+)平均含量87、为0.901mg/L,锰(Mn2+)平均含量为0.05mg/L,属氟热矿水(表3-4、3-5)。石墙温泉水质与医疗热矿水水质标准对比见表3-2。表3-2 石墙温泉水质与医疗热矿水水质标准对比表成分有医疗价值浓度命名矿水浓度石墙温泉水质矿水命名W10W14W7二氧化碳mg/L250100025.2744.2325.59氟122.52.02.5氟水溴525000碘15000铁10100.4120.8820.05锂151.781.661.72锂水锶10101.2521.1190.332锰1/0.0420.0570.050重碳酸25010001562.591451.161618.43偏硼酸1.250088、00偏磷酸5/0.040.040.04镭g/L10-1110-110.1758Bq/L0.1992Bq/L0.2802Bq/L由表3-2、3-3可看出,石墙温泉水中含有多种对医疗有价值的成分,其中氟、锂的含量到达并超过了医疗价值浓度。同时含有放射性元素镭等,对医疗有一定效果,是良好的温泉水。表3-3 石墙温泉放射性元素含量表水样编号水温镭(Ra)钍(Th)铀(U)Bq/Lg/Lg/LW10670.17580.8270.050W14560.19920.4981.060W7510.28020.6441.022算数平均值0.21840.6560.711标准极限值1.13.4 北海热田3.4.1 基本89、情况根据断裂构造的展布和温泉出露位置,北海热田可分为玛玉窝热泉(简称南区)和大寨热泉(简称北区);玛玉窝热泉:水温55,流量2.55L/s,透明,稍有硫化氢气味;大寨温泉:水温3335,流量0.326L/s,透明,稍有硫化氢气味。玛玉窝热泉(又称玛御谷温泉)出露于洪积台地的前缘,高程1672m,地貌上为整个洪积台地较低部位,也是南北向大寨龙家营酒寨断裂与近东西向清河村代家寨断裂交汇之地,出水口有南、北二处,泉口未见泉华沉积;大寨温泉则出露于稻田之中,高程1720m,泉口周围有温水沼泽,并有翻砂冒泡现象。出露部位也为南北向断裂与近东西向番家寨塘子河断裂交汇部位,泉口北20m处即为燕山早期的二云花90、岗岩。3.4.2 热田形成北海地热田地处欧亚和印度两个板块的镶嵌接部位,属滇藏地热带上的一个地热田。根据区域资料和本次调查资料,在该热田及其附近地区,地壳浅部目前还没有发现特殊热源。但腾冲地区大地热流值高达118MW/m2(据中国地热资源图1-7中国大陆11网格平均热流值分布图,1994,陈墨香等)。大气降水沿断裂或裂隙下渗,经深循环加热形成热水,热水上升到地表浅处形成热储(图3-7)。热田内主要的导热、导水断裂为大寨龙家营酒寨断裂(F1),沿表3-4 石墙温泉水质分析一览表水样编号水温阳离子阴离子水化学类型K+Na+Ca2+Mg2+NH4+HCO3SO42ClNO3NO2FHPO42mg/L91、W106780.00440.073.4226.281.931562.59150.2616.150.022.500.04HCO3NaW145670.00430.061.3823.120.771451.16154.901.680.012.000.04HCO3NaW75180.00450.076.2329.201.341618.43146.086.750.022.500.04HCO3Na算术平均值76.67440.070.3426.201.351544.06150.418.190.022.330.04HCO3Na表3-5 石墙温泉矿物成分及特殊离子统计表水样编号水温总铁(Fe)总錳(Mn)Li+Sr92、2+Be2+Pb2+Cu2+Zn2+Cd2+Hg2+Sb3+Se2+As3+游离CO2总硬度PH值mg/L德度W10670.050.0501.780.3320.00460.0050.010.010.00050.0113.5450.000040.00525.59310.587.0W14560.2730.031.660.0600.00420.0050.010.010.00050.0072.6830.000040.00535.0835.086.9W7510.050.031.720.0150.00370.0050.010.0190.00050.0123.9040.000040.00521.809.0193、5.9算术平均值0.1240.0041.720.1360.00420.0050.010.0130.00050.013.3770.000040.00527.49118.226.6断裂形成的花岗岩破碎带或花岗岩的风化裂隙,为热水的储存和径流提供了良好的场所,尤其近东西向断裂与F1断裂交汇部位,岩石破碎,水量较丰富,形成热田的南、北两个区。在南、北两个区上部覆盖有第四系砂砾石层,局部充填有热水(图3-8)。按地热资源地质勘察规范(GB1161589)划分标准,腾冲北海地热田勘察类型,初步认为应属中低温地热田2型,即热储呈带状,受断裂构造控制,地热田规模较小,地面有温、热泉出露。图3-7 腾冲县北海热94、田(玛玉窝)地热地质图图3-8 玛玉窝温泉理想剖面示意图3.4.3 热储特征北海热田基底均为燕山早期的花岗岩,由于南北向大寨龙家营酒寨断裂发生,致使岩石破碎,成为控、导热构造,在断裂附近有热泉出露,属带状热储。本区分布的三条断裂构造均发生于燕山期花岗岩中,但断层迹象的仅在F1断裂的南部,可见断层破碎带、断层角砾岩及断层泥,断层破碎带出露宽度1020m。由于断层破碎带较窄,破碎带中为断层泥充填,使其富水性较差,断层主要起导热作用。沿断裂出露的温泉、热泉,其水源主要来自上部第四系冲洪积孔隙水和地表水。这些孔隙水、地表水沿着风化裂隙、断裂下渗,在断裂深部被循环加热后沿断裂上升,并出露于地表,形成温泉95、热泉。3.4.4 水化学特征北海热田地下水化学类型为CO3HCO3Na型水,矿化度小于0.2g/L,属低矿化度淡水。其化学组分除了同常温水相近外,尚含有少量微量元素和放射性元素,但多不超过饮用水标准。4 地球物理特征地下热储在地球物理勘查中反映的特征,是地热地质勘查中有效的主要方法之一。一个地区的区域地质环境是地热活动形成的基础,而一个地区区域重力场、磁场、地温场特征亦是区域地质环境的反映。因而,搜集、研究这些物理场的资料、特征,对开展地热地质勘查工作是十分必要的,有时会收到事半功倍的效果。4.1 重力场与磁场重力勘查是通过对地下岩石密度的区分来达到勘查目的的方法。对于区域地质地热而言,重力96、勘查则不失为一种勘查有效之手段。如腾冲及邻区1:100万布格重力异常图(图4-1)表明,低重力异常区明显地成“U”字形,从而通过重力勘查了解区域地热地质环境。同样,磁法(尤其航磁成果)对于分析区域地热地质条件也是极有用的。图4-1 腾冲及周边地区布格重力异常平面图4.2 地温场地温场,即地球的温度场。它与地球的电场、重力场、磁场一样,是地球的物理场之一。一个地区的地温场与该地区的温梯度或热流密度相关。为此,调查一个地区的地温场应调查岩石的热物理性质,即大地热流(指单位时间内通过地球表面单位面积散失的热流量,一般分为传导热流量和对流热流量)。通过调查收集地温场(传到、对流)资料可预知一个地区地热97、活动的温度,地热地质工作时,做到有的放矢,大大提高地热地质工作的效率。腾冲地区传导热流值最高为98.5mw/m2(汪辑安等,1990)和118.0mw/m2(吴乾蕃等,1988),其平均值为108.25mw/m2(资料来源横断山区温泉志),是云南省热流值最高的地区,亦为大陆热流平均值的1.7倍,可见腾冲地区是一个地热活动较强的地区。4.3 地球物理勘查上世纪八十年代始,腾冲地热勘查中实施的物理勘查有:磁法勘探、米测深、电测深、大地电磁测深、重力勘探以及地震反射勘探等。从勘查效果上看,大地电磁测深、地震反射勘探效果较好,重力勘探、电测深效果一般,磁法勘探、米测深勘查并不理想。现就大地电磁测深、地98、震反射勘查、电测深勘查说明如下:1、大地电磁测深(MT)勘查:为了解热海热田的地热地质结构和深部是否有未冷凝的岩浆囊,1992年在国家科委的支持下,沿热海的东西方向,实施了大地电磁测深勘查,勘测结果十分满意,见(图4-2)。由图中不难看出,图的两侧为热田的外围,电阻率值平均较高。中部(410测点)则位于热田的内部,电阻率偏低,尤其是6、7两点地段间,还出现了一个电阻率的极小值,要么是一个地下热水储,要么是一个强蚀变带,其7km下有一厚20km、电阻率5m的高导层,可能是一个正在冷却的岩浆囊。图4-2 热海一维视电阻率假剖面图2、地震反射勘查:上世纪九十年代中期,在省科委的支持下,由滇黔桂石油勘99、探局,在热海热田实施了地震勘查,测线4条,长度22.69km,勘查效果极好(参见图4-3及图4-4)。根据地震反射波的特征,在坡面上明显地反映热海热田三层结构的特征,由上至下依次为(见图4-3):(1)Tg反射波组以上,即地表至Tg界面的为新近系的砂砾石砂岩层。(2)Tg-Th反射波系的为中、上元古界的高黎贡山群变质岩系,高黎贡山群中断裂构造非常发育;以近南北方向的为主,东西向的次之。地震波速一般3000-4290m/s,比相邻高黎贡山群低200-2000m/s,应是热海热田的热储层。(3)Th反射波下的则是花岗岩,图4-3中,可以明显看出反射波的不同。图4-3 热海热田反射地震剖面(据滇黔桂100、石油勘探局物探公司,1996)图4-4 热海热田第三系底界反射层埋深图(据滇黔桂石油勘探局物探公司,1996)注:图4-3及图4-4来源:地热发电选点及万千瓦级地热电站基地论证。另外,依地震记录和震源深度分析,腾冲地区在5-15km深度内出现多个震源层,这些震源层为地壳内拆离面,与大地测深资料相结合分析,可对腾冲地区地热地质结构有较深入的了解。4.4 物探在腾冲地热勘查的作用腾冲地区的地下热储,一是赋存于基岩的断裂带中;二是热水储存于中、上元古界的变质岩或花岗岩中。且埋藏的深度一般较大,多大于1000m。固而宜采用大地电磁测深和地震反射勘探。若两者同时使用,效果会更好。目前,腾冲盆地及周边施工101、的热水孔较多,累计有近20个之多,但成功率仅占一半左右,且多数为深孔。上述成功的钻孔在施工前,多进行了专项的地热地质调查及物探勘查,可见物探勘查结合地热地质调查研究对地热水资源钻探具有很好的科学指导性,可使钻探工作更具目的性和提高成功率。5 地球化学特征5.1 地热水的化学组份腾冲境内温热泉水曾多次进行过系统取样、化验。第一次是云南地矿局地热地质队1981年为实施1:75万云南省地热区划工作进行的取样、化验;第二次是中科院青藏高原综合科学考察队实施的;第三次是云南省科委为了解全省地热资源情况于1992-1993年进行的。期间或期后,个别项目针对个别地区或部分温、热泉也进行过系统地取样、化验工作102、。本次调查对已有水质分析资料做收集、统计和整理利用,整理统计结果见附表2。5.1.1 地下热水水化学类型腾冲的热泉水主要有以下7种类型:(1)HCO3Na型水:这是分布最广、最多的一种类型的水,占总数的46.8%。该类型水多出露于花岗岩、中、上元古界变质岩、古生界变质岩中,有的温度也较高。如攀枝花硝塘,瑞滇热田。C1-的含量也可达50mg/L以上甚或100mg/L以上。(2)C1HCO3Na型水、HCO3C1Na型水:这是腾冲热泉水中最特殊的水,该类型的水,水的温度高,固形物的含量也高。并富含HBO2-、As3+、Li+、Rb+和Cs+。两类型水约占总数的13%,主要分布于热海及周围。除热海外103、,瑞滇、攀枝花两地热水中C1-也有一定含量。本类型水与国内外著名热田的热泉水型十分相似,对资源评价具有重要的标志意义。(3)HCO3CO3Na型和CO3HCO3Na型水:此类型水的水化学成分与HCO3-Na+十分接近,差别在于本类型水的PH值多在9左右, 为偏碱性水,分布上该类型水多出现在勐连花岗岩、古永花岗岩中。热泉总数占总数的11.7%。(4)HCO3Ca型和HCO3CaNa型水:分布于县内界头盆地内,地层为泥盆系与石炭系的地层。共有6个泉为该类型的水,约占总数的7.8%。(5)HCO3MgNa型水和HCO3MgCa型水:该类型水Mg2+含量比较高,多为低温温泉。分布上主要见于曲石一带,M104、g2+含量高可能为三叠系含Mg白云岩、白云灰岩所致,约占总数的10.4%。(6)HCO3SO4Na和HCO3-SO4CaNa型水:77个样品中有5个约占总数的6.8%。5个热泉中,除一个分布于龙川江水热活动区外,余下的均分布于古永-梁河水热活动区。一般热泉均有H2S气体。(7)SO4Na型水:即热海境内狮子头之泉水,认为它的形成是含H2S地下热蒸汽加热浅层地下水而形成。5.1.2 地热水的化学组份根据附表2的统计结果分析,地热水中阳离子主要为:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Li+、Rb+、Cs+、NH4+;阴离子主要为CO32-、HCO3-、C1-、SO42-、F-、Br-、I-;微量组分105、HBO2-、As3+及SiO2以及水中固形物(TDS)等。由热泉水质分析,地热水化学组份有以下特征:(1)阳离子中Na+、K+、Ca2+、Mg2+四离子总量,占到全部阳离子总量98%以上。同样阴离子HCO3-、C1-、SO42-三离子的和也占到全部阴离子总量98%。(2)同一离子,不同热泉其含量相差较大。如Na+,大滚锅含量为840mg/L,杨家坡温泉其含量仅为5mg/L,相差达168倍。同样K+、Ca2+、Mg2+最高含量与最低含量相差达100倍,甚或千倍。5.1.3 水热活动与化学组份寻求化学组份与水热活动间的关系或规律,一直是地热地质工作的主要任务之一。阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg106、2+与热泉水的温度升、降至今仍不是很明显。如热海大滚锅,Na+含量为840mg/L。泉口温度为91,狮子头Na+含量均为58mg/L,其泉口温度也为91。K的含量亦有类似的情况,但不明显。Ca2+和Mg2+的含量似乎热水中含量越高,温度有变低的趋势。但也有例外或不确定的情况。如瑞滇两泉Mg2+均在3.57mg/L左右,温度相差约30左右。只能说,它们之间存在一种什么关系,尚未寻求出。但区内C1-与水温的关系则较明显。腾冲热泉水中C1-离子含量较高,尤其是热海,最高达698mg/L,最低为16mg/L,平均含量为283.2mg/L;瑞滇热田C1-离子含量最高达164mg/L,最低为16.9mg/107、L,平均为134.5mg/L;同样攀枝花、黑石河热泉水中均含有C1-离子,它们的温度都比较高。热水塘泉水中C1-离子含量为307mg/L,也是区内温度高的地区之一。腾冲地热的作者针对境内热泉水中C1-离子含量较高,作了专门的讨论,并认为C1-离子可能来自未冷凝的岩浆,故富含C1-离子的热泉水温度高。5.2 地热水的氢氧同位素组成20世纪50年代以来,通过系统地测定世界著名的热田热水和蒸汽中的氢氧稳定同位素组成,证实地下热水来源于大气降水。这些典型地热系统热水中的D值与当地大气降水的D一致,而18O向高值漂移,证明地形热水多为大气降水补给形成。Craiq(1963)认为在地热系统的高温状态下,岩108、石和作深循环的大气降水之间发生氧同位素交换,表现出“氧同位素漂移”。岩石矿物中的含氢量很少,水-岩间的氢同位素交换无从进行,因而地热水的D与大气降水一致。因此,在研究一个地区地热水来源时,首先应该探讨地下热水D-18O与当地大气降水D-18O之间的关系。5.2.1 水样的采集和分析为研究腾冲地下热水的氢氧同位素组成。除采集地下热泉水外,还应采集腾冲地区的雨水、地表水、地下水(一般泉水)的样品。该工作在云南地矿局地热地质队进行瑞滇热田、腾冲县城盆地中低温热水普查、热海热田地热地质普查时均做过。同样,中科院青藏高原综合科学考察队亦进行过,且资料已公开出版发行。现以腾冲地热为主,根据腾冲境内地下热水109、的氢氧同位素组成和氚测定之成果,对地下热水的来源、补给源、地热水年龄予以叙述。此次共收集、统计同位素水样93件(组),其中:雨水样12件;地表水(江、河、塘)7件;地下水(泉)5件;地下热水66件,分析成果见表5-2-1、5-2-2及附表2。表5-2-1 腾冲地区雨水同位素测定结果一览表样品编号试验号样品年月18O(SMOW)D(SMOW)3H(TU)19761984年9月-11.46-80.412.129771984年10月-18.11-133.67.739781985年1月-4.16-7.97.849791985年2月-2.75-11.016.659801985年3月-4.12-19.42110、2.469811985年4月-2.280.821.479821985年5月-9.40-58.57.189831985年6月-8.68-58.110.399841985年7月-9.81-67.111.4109851988年8月-11.71-85.511.6119861985年9月-14.02-103.49.1129871985年10月-11.00-82.93.8表 5-2-2 腾冲地表水、地下水的D和18O值 取 样点项目地表水地下水黑泥塘硝塘河小甸小江龙川江侍郎坝澡塘河 硫磺塘冷水杨家坡大白岩坝竹永安D()-65.3-73.8-67.3-64.6-63.9-62.4-62.1-59.3-58.111、4-50.3-57.1-53.618O()-9.91-11.02-9.66-8.98-9.18-8.638.46-8.828.717.958.48-8.06资料来源腾冲地热5.2.2 地热水的来源上世纪六十年代,克雷格(Craig 1961)提出大气降水方程,其关系式为D=818O+10,和大气降水的D和18O位于大气降水线上后,地热水的来源也就获得了解决。对腾冲地热水,依表5-2-1的资料,求出腾冲D-18O关系式为D=7.818O+14.9并绘出腾冲雨水、地表水、地下水的D18O值的大气降水线(参见图5-2-1)。图5-2-1 腾冲雨水、地表水和地下水的D和18O值然后,将腾冲境内的热泉水112、样品的D和氧-18(18O)的分析数值(表5-2-3),投绘其中(参见图5-2-2)。图5-2-2 腾冲地下热水的D和18O值图中,除4个热泉水样品的D-18O落在大气降水线左侧外,余下的D(氘)值均在腾冲雨季降水的氘值范围内。而18O(氧-18)则表现为不同程度的正向氧同位素漂移,说明这些地下热水的补给来自大气降水,仅是产生了氧同位素漂移的大气降水。腾冲地热的作者,对氧漂移与其他热田作了对比和分析,腾冲热泉的氧漂移总体较世界其它热泉的漂移值要低,唯热海和瑞滇热田的漂移值与其相近。由以上分析和叙述,地热水的D(氘)值与雨水D值一样,腾冲地热水来源于大气降雨。5.2.3 地热水的补给源区因地热水113、的D(氘)值均比地表水、地下水氘值低,表明地热水不是由当地降水补给的,而是由地理位置较高的山区降水补给的。依D(氘)值高程效应可计算其补给高程,计算公式如下:Z=Z0+(D-D0)/grdD式中:Z地下热水的补给高程(m)Z0地表水高程(m)D地热水的D(SMOW)D0地表水的D(SMOW)gradDD随高程递减梯度(我国西南地区的梯度为-2.5/100m)补给区域的确定是根据计算的补给高程,从水热排泄区顺地形增高方向寻找,根据断层走向与地势的高低的交切关系有两种可能,一是侧向补给:即断层顺山腰大致沿等高线纵向延伸,沿断裂带地形高程均较低,则补给源就应沿断裂一侧山坡高处方向的适当高程区域寻找,114、区内多数温泉属此类;二是顺断裂纵向补给,即顺断裂延伸方向往地形高处有满足计算的补给高程的区域存在,则水热循环沿断裂破碎带作纵向深部循环,至于温泉顺断裂的两侧延伸方向均有满足计算的高程存在,则进一步从温泉处于沟谷的那一侧沿断裂走向追索判断(即热不过沟)。腾冲地热的作者,根据计算的补给高程和径流条件,并结合热水的温度和氚值,将腾冲境内的热水运移过程分为以下三种类型。1.径流型:境内大部分地热水均为此种类型,其特征是补给至水热区的距离较短,水循环的深度也浅,地热水的温度均在70以下,氘(D)值普遍小于-70。此类型参见表5-2-4及图5-2-3。水热区代码,请见表5-2-4。表5-2-4 径流型地下115、热水的D值和补给区径流系统水热区代码D()围 岩补给区13,4,1388.9-83.5燕山期花岗岩北部山区21986.6变质板岩接触带北部山区314,16,17,24,4476.7-72.0火山岩黑空山火山群411,12,1879.3-73.5火山岩打鹰山火山群525,27,2973.9-71.0火山岩大、小空山火山群630,31,32,48,50,5278.4-70.1燕山期花岗岩东部花岗岩山区73574.1变质岩变质岩山区83673.6燕山期花岗岩花岗岩山区939,40,4174.0-72.2变质岩高黎贡山1053,54,55,57,5875.7-73.0变质岩高黎贡山资料来源腾冲地热,水116、热区代码为腾冲地热内水热区编号2.混合型:该类型的特征是热水的D值接近或略低于地表水,也就是说它们与径流型来自同一补给区和具有相同的径流途径,(参见图5-2-3),差别是该热水在上升过程中与地表水或地下水发生了混合,此类型的水热区有DTC1.5.6.28.37.45和56区(此处编号为腾冲地热内编号)。3.深部流体型:该类型的地热水的特点是,一是地表热显示为沸泉或图5-2-3 腾冲县地下热水的补给和径流图80的热泉;二是循环深度比径流型的深,由补给区至水热区的距离也比较长;三是深部热流体D值比当地地下水的低得多,如热海热田深部热流体D值,经计算比当地地下水低21%,因而其补给区要比热海热田高出117、800m,即2350m的山区,属此类型的尚有瑞滇、攀枝花、朗蒲热水塘、黑石河等。5.2.4 地热水的氚年龄氚是水中氢的放射性同位素。大气降水中氚的天然丰度为520TU。由于氚的半衰期很短,为12.36年,因此,用氚来确定地下水年龄是一种简捷的方法。由于上世纪五十年代(1953年后)人类进行热核试验的干扰,氚的含量大大增加。为此,国际原子能机构(TAEA1972)提出了划分标准, 3TU为1953以前的水,320TU为含少量热核试验形成的氚,地下水可能是19541961年间补给的水,20TU地下水是1961年以后形成的。云南省地矿局地热地质队、中科院青藏高原综合科学考察队均对腾冲地热水氚含量进行118、过取样、测试、分析工作,现以中科院资料为依据,说明和讨论,测试数据见表5-2-5。表5-2-5 热海热田各类水的氚含量样品采样地点采取时间氚含量(TU)样品采样地点采取时间氚含量(TU)雨水腾冲城关镇1981.28.8地下热水大滚锅1981.1211981.511.8狮子头1981.1211981.610.1眼镜泉1981.124.41981.714.4大地脚1981.124.31981.97.6蛤蟆嘴1981.128.9地下水杨家坡1981.1219.3大白岩1981.1216.0硫磺塘1981.1224.6资料来源腾冲地热腾冲地热的作者,对热海热田地下热水氚含量值作了分析,热海地下热水的氚119、值从1到16.0TU,差别较大。表明地下热水在上升过程中受到了冷水在深部的混合或冷水在近地表处的混合。根据国际原子能机构的划分,热海大滚锅、狮子头热水氚值均小于3TU,为1953以前的水,即距今约60年,而其余热水则是冷水在深部混合或浅部混合后的地下热水了,其氚年龄也是混合年龄。5.3 地球化学温标的应用地热地质勘查工作一个重要的内容就是在未实施钻探工程之前,利用地球化学温标估算地下热储的温度,尤其是对高温地下热储尤为必要。云南地矿局地热地质队在进行瑞滇热田、热海热田以及中低温热水县城盆地地质普查时,都进行过该项工作,同样,中科院青藏高原综合科学考察队对各个水热区地下热储予进行过估算,估算的结120、果见表5-3-1,所用的计算公式如下:(1) ()= 273.15式中:mg/l。(2)=-273.15(3)=-273.15式中Na、K、Ca均为mg/l。此外表中部份热储温度还用Na-K-Ca-Mg和Cl-焓图解法进行了计算和求取。表5-3-1中还对计算出热储温度用概率密度三角形的性质给出了最低、最可能、最高三个温标温度。表中有5处平均热储温度大于150,属于高温地热系统,它们是:热海地热田、朗蒲热水塘、攀枝花硝塘、黑石河、瑞滇地热田。全国仅腾冲县具有5个高温地热系统。另外腾冲尚有40个热储温度为90150中温水热系统,约占总数的63%;以及18个低温(热储温度90以下)系统,约占总数的2121、8%。由此可见,腾冲地热资源之丰富。表5-3-1腾冲县各水热区热储温度的估算水热活动带编号位置泉口温度用各种地球化学温标估算的热储温度热储平均温度及标准偏差最小最可能最大龙川江水热活动区()TCW001界头镇大塘村沙坝硝塘4533(I)52(A)52(A)464TCW002界头镇大塘村大河头澡塘*2727(J)68(A)68(A)6310TCW003界头镇大塘村大塘澡塘5475(I)82(A)82(A)802TCW004界头镇周家坡村周家洼麻栎山4444(J)88(A)88(A)7310TCW010界头镇界头村朱家干秧田*3844(J)88(A)88(A)7310TCW017界头镇顺河村冯家小122、河*4044(J)88(A)88(A)7310TCW018界头镇沙坝地村董家寨-宇家寨27.537(I)95(A)95(A)7614TCW019界头镇石墙村石墙澡塘6892(J)104(A)212(I)13627TCW020界头镇新华村永安澡塘洼5252(J)102(A)188(I)11428TCW024曲石镇小鱼塘村扯雀塘25.525.5(J)85145(A)8524TCW025曲石镇下表院村下表院硝塘2525(J)156(A)156(A)11231TCW026曲石镇下表院村绿甸田2525(J)88150(A)8826TCW027曲石镇硝塘坝村硝塘坝2626(J)91155(A)9126TC123、W028曲石镇大竹园村大竹园4160(I)104(A)169(H)11122TCW029曲石镇平地村河头*5460(I)104(A)169(H)11122TCW030芒棒镇上营村高笕槽组高笕槽3439(I)82(A)82(A)6810TCW031北海乡蒲箐村樱花谷蒲箐龙塘4552(I)93(A)114(H)8613TCW040北海乡新乐村玛玉窝澡塘5568(I)102(A)119(H)9611TCW041芒棒镇坪地村总府3552(I)99(A)127(H)9315TCW042芒棒镇上营村新寨硝塘30.565(J)83(A)89(H)795续表5-3-1腾冲县各水热区热储温度的估算水热活动带编号124、位置泉口温度用各种地球化学温标估算的热储温度热储平均温度及标准偏差最小最可能最大龙川江水热活动区()TCW043芒棒镇窜龙村窜龙澡塘4962(I)109(H)113(A)9512TCW050芒棒镇马场村板山澡塘4555(I)98(A)99(H)8410TCW051腾越镇上寨村勐连热水塘4272(I)109(A)119(H)10010TCW052五合乡联盟村大卧铺*2529(J)149(A)181(H)12033TCW053五合乡联盟村柏连*3029(J)149(A)181(H)12033TCW054五合乡联盟村龙安桥2929(J)149(A)181(H)12033TCW055五合乡联盟村畹岭*125、28.529(J)149(A)181(H)12033TCW056五合乡整顶村麻栎山*2829(J)149(A)181(H)12033TCW061蒲川乡下甲村上蚌乃49.568(I)98(A)116(H)9410TCW062蒲川乡下甲村绕马路户蚌5381(I)98(H)127(A)10210瑞滇-腾冲-陇川水热活动区()TCW007滇滩镇腊幸村瑞滇热田91.5138(J)160(A)221(H)17318TCW008滇滩镇云峰村上后甸澡塘5665(I)122(H)125(A)10414TCW009滇滩镇云峰村新田涮脚塘4452(I)111(H)114(A)9214TCW014固东镇小甸村小甸澡塘126、4654(I)102(A)119(H)9214TCW015固东镇小甸村冷硝塘3650(I)103(A)109(H)8713TCW016固东镇河头村河头寨龙塘2657(I)83(A)83(A)746TCW023马站乡三联村实竹坝4553(I)106(A)125(H)9515TCW036腾越镇龙光台酸水*2323(J)87150(A)8726TCW037腾越镇叠水河村碳酸泉2323(J)87150(A)8726TCW038腾越镇袁家塘21.563(I)97130(A)9714TCW039和顺镇水锥村和顺酸水沟24.564(I)96128(A)9613TCW045清水乡塘河村热海热田(含黄瓜箐硫磺塘127、)96.6140(A)230(I)276(M)21528TCW046荷花镇朗蒲寨村朗蒲热水塘98.7161(A)197(H)221(I)19312续表5-3-1腾冲县各水热区热储温度的估算水热活动带编号位置泉口温度用各种地球化学温标估算的热储温度热储平均温度及标准偏差最小最可能最大瑞滇-腾冲-陇川水热活动区()TCW047腾越镇大董村黄坡温泉4157(I)95(A)144(H)9818TCW048腾越镇沙坝村五板桥3552(I)88(A)88(A)768TCW049腾越镇大董村任家寨永乐澡塘38.581(I)106(A)114(H)1007TCW057新华乡攀枝花村硝塘攀枝花地热田96.816128、4(A)187(I)190(H)1806TCW058蒲川乡户弄村黑石河地热田77.5125(I)145(A)191(H)15414TCW059新华乡速庆村速庆澡塘49.5101(J)114(A)173(H)12916TCW060蒲川乡蛮朵村坝竹澡塘4848(I)112(H)118(A)9316古永-梁河水热活动区()TCW005猴桥镇胆扎村5187(I)127(A)135(H)11611TCW006猴桥镇轮马村石花洞澡塘坡69.576(I)134(A)160(H)12318TCW011猴桥镇猴桥村黑泥塘6696(I)131(A)131(A)1198TCW063猴桥镇猴桥村八里大澡塘4271(I129、)102(A)142(H)10515TCW012猴桥镇杨家田村4085(I)127(A)139(H)11712TCW013猴桥镇苏江村4097(A)123(J)193(I)13821TCW021猴桥镇猴桥村硝水坝*4897(A)123(J)193(I)13821TCW022猴桥镇箐口村麻栎山4370(I)118(A)121(H)10312TCW032中和镇高田村荨麻箐7992(I)125(H)133(A)1179TCW033中和镇闫家冲村魁甸北洞澡塘6167(I)109(H)122(A)9912TCW034中和镇大村热水塘4468(J)109(A)139(H)10515TCW035中和镇勐蚌村130、热水塘6392(I)132(A)156(H)12713TCW044荷花镇羡多村桤木村澡塘6790(I)141(A)160(H)13015注:表中打“*”温泉的热储温度为参考周边水温相似的温泉估算而得。(A)用石英传导冷却温标计算的温度值。 (H)用Na/k温标计算的温度值。 (I)用Na/k-Ca温标计算的温度值。 (J)用Na/k-Ca-Mg温标计算的温度值。(M)用Cl焓图解法求出的温度值。1116 地热资源初步评价6.1 地热水的成因及热储特征6.1.1 地热水的成因1.高黎贡山以西的腾冲地区至今仍处于活动板块的边缘,其原因是相邻的印度板块一直由南向北漂移,并于45-20Ma时,与欧亚板131、块相撞,并俯冲于青藏高原之下,随之向东南突凸和向东挤压,从而使相邻腾冲地块发生大规模岩浆侵入,喷发活动。至今上地壳中尚滞留有未冷凝岩浆,这未冷凝岩浆,即是今日温热泉之热源。另外,腾冲地区大地热流高达2.82HFV,为118.045mW/m2,地温梯度为4.61/100m,均是全省最高的地区,亦是地下热水形成有利场所 。2.腾冲地区降雨充沛,年平均降雨量在1456mm以上,山区达2000mm。地下水丰富,这些都为地下热水的形成提供良好的外部条件。3.腾冲地区断裂构造发育,不仅规模大,延伸远,切割深,而且以南北走向为主,与腾冲现代区域构造主压应力方向平行,利于地下水的活动。大气降水、地下水沿发育的132、断裂裂隙下渗,以至到达深部,与由下而上热流融熔,形成热水,储集于断裂中某些部位,形成热储,有些则沿断裂裂隙上升,溢出地表,形成温泉、热泉、沸泉。6.1.2 热储特征根据多年来开展的腾冲地热地质调查研究工作,认为腾冲地下热储的围岩不论是元古界的变质岩,或是燕山期花岗岩,其热储形态均为断裂所控制,呈带状。特征是:1.腾冲县地下热储既有高温热储(即热储温度150)又有中、低温热储(即热储温度90t150,25t90),类型齐全,可作多种类开发。2.无论高温热储,或是中、低温热储,均呈带状,为-2或-2勘查类型。腾冲地热受构造断裂及岩浆活动的控制,其地质构造条件属复杂类型。6.2 地热资源储量计算腾冲133、是我国地热地质工作开展较早的县份,也是地热地质调查研究工作进行较多的县份。但从地热地质工作而言,仅在1:20万区域地质调查的基础上,相应地开展了地热地质、地热地球化学、地热地球物理以及少量钻探调查工作,尚属地热地质调查工作阶段。依地热资源评价方法(DZ40-85),其资源计算评价,只能是推测的,仅作为今后勘查设计的依据。6.2.1 地热储量计算1.地表热流法地表热流量法是一种在天然状态下,通过计算(估算)地热区(田)地表通过传导与温泉、热泉和喷气孔等释放的热量,来推算地下储藏热量的方法。该方法适宜于在对一个地区地热资源进行初步评价、勘察程度低时采用。地热田向外散发的热量包括通过岩石传导散发到空134、气中的热量和通过温泉、热泉和喷气孔等散发的热量可按下式计算:Q=Ptt=(P1+P2)t (式6-1) 式中:Q一定时段散发的热量,单位(J);Pt单位时间地热区(田)散发的热量,单位(W);P1单位时间通过岩石传导散发到空气的热量,单位(W);P2单位时间温泉、热泉和喷气孔等散发的热量,单位(W);t计算时间段,在此按1s,单位(s)。上式P1=大地热流值地热区(田)面积。大地热流值即为地球内部的热能通过岩层传导和地热流体对流作用不断向地球表面散失,热流方向总是垂直于地面,以大地热流值表征热流状况,定义为单位时间内通过地球表面单位面积的热流值。腾冲县内传导热流值为98.5mw/m2,118m135、w/ m2,平均值为108mw/m2,整个腾冲地热显示区释放的热量则为108mw/ m2151.9106=1.64107W,P2=各水热区估算放热量之和,各地热区(田)放热量可根据下式进行计算(计算结果见附表1):Qv=4.1868qvc(tt0) (式6-2)式中:Qv温泉的放热量,单位(kJ/s);qv地热流体流量,单位(L/s);c温泉水的比热,Kcal/kg;温泉水的密度,kg/L;t地热流体温度,单位();t0当地年平均气温,在此取14.7。由于c1,所以式6-2可简化为:Qv=4.1868qv(tt0) (式6-3)综上,计算得出:P2=Qv=6.650104 kJ/s=6.650136、107 W;P1+ P2=8.29107 W;Q= Pt=(P1+P2)t=8.27107 J。所以腾冲县内地表每秒散发的热量为8.29107J。据地热资源评价方法(DZ40-85)规定,区内地热储量以地表热流量的10倍计,则为8.29108J。2.热储法热储法主要用于计算热储中储存的热量,从而估计地热田地热资源的潜力。计算公式如下:Q=Qr+Qw (式6-4)Qr=AdrCr(1-)(tr-t0) (式6-5)QL=Q1+Q2 (式6-6)Q1=Ad (式6-7)Q2=ASH (式6-8)Qw= QLwCw(tr-t0) (式6-9)式中r、Cr和w、Cw为岩石、水的密度比热,二者之乘积即为137、体积热容量。腾冲地区63个水热区热储岩石主要为花岗岩、变质岩,其孔隙率一般在15%以下,即便以15%孔隙率计,区内高温、中温水热区岩石和水的单位混合体积热容量c是2.6J/cm3,则可将上式近似化简为下式计算,公式如下:Q=Cad(t-t0) (式6-10)上式中a热储面积,是最不确定的因素,本次取值依(Muffler1978)规定,具体每个水热区值大小参见表6-1。d热储厚度(m)t热储温度()表6-1列出了用多种化学温标计算出热储温度的最可能值。t0腾冲县平均气温,取14.7。将上述数值代入式中,依公式Q=Cad(t-t0)计算,得出了各水热区热储热能量(1018J)见表6-1。经计算统计138、得,腾冲县境内热储中储存的总热量为72.0891018J。由于本次工作程度所限,计算中所用各种其它参数一般为常用值和经验值。因此,本次所计算的地热储量属E级,但可作为制定地热田勘查设计远景规划的依据。表6-1 腾冲县地热储量热储法计算结果表水热活动带编号位置热储温度热储面积km2热储厚度km热储中储存的热量1018J龙川江水热活动区()TCW001界头镇大塘村沙坝硝塘52(A)2.10.250.058TCW002界头镇大塘村大河头澡塘68(A)20.250.130TCW003界头镇大塘村大塘澡塘82(A)3.20.250.170TCW004界头镇周家坡村周家洼麻栎山88(A)20.250.11139、0TCW010界头镇界头村朱家干秧田88(A)20.250.110TCW017界头镇顺河村冯家小河88(A)20.250.110TCW018界头镇沙坝地村董家寨-宇家寨95(A)20.250.11TCW019界头镇石墙村石墙澡塘104(A)3.21.51.57TCW020界头镇新华村永安澡塘洼102(A)2.11.50.94TCW024曲石镇小鱼塘村扯雀塘85*20.250.110TCW025曲石镇下表院村下表院硝塘156(A)21.51.18TCW026曲石镇下表院村绿甸田88*20.250.130TCW027曲石镇硝塘坝村硝塘坝9121.50.81TCW028曲石镇大竹园村大竹园104(A140、)21.50.87TCW029曲石镇平地村河头104(A)21.50.87TCW030芒棒镇上营村高笕槽组高笕槽82(A)20.250.097TCW031北海乡蒲箐村樱花谷蒲箐龙塘93(A)20.250.094TCW040北海乡新乐村玛玉窝澡塘102(A)21.50.74TCW041芒棒镇坪地村总府99(A)21.50.77TCW042芒棒镇丄营村新寨硝塘83(A)20.250.084TCW043芒棒镇窜龙村窜龙澡塘109(H)21.50.72TCW050芒棒镇马场村板山澡塘98(A20.250.091TCW051腾越镇上寨村勐连热水塘109(A)21.50.77TCW052五合乡联盟村大卧铺141、149(A)21.50.96TCW053五合乡联盟村柏连149(A)21.50.96TCW054五合乡联盟村龙安桥149(A)21.50.96TCW055五合乡联盟村畹岭149(A)21.50.96TCW056五合乡整顶村麻栎山149(A)21.50.96TCW061蒲川乡下甲村上蚌乃98(A)2.11.50.75TCW062蒲川乡下甲村绕马路户蚌98(H)21.50.79小计16.984瑞滇-腾冲-陇川水热活动区()TCW007滇滩镇腊幸村瑞滇热田*160(A)3.21.52.19TCW008滇滩镇云峰村上后甸澡塘122(H)21.50.81TCW009滇滩镇云峰村新田涮脚塘111(H)21142、.50.70TCW014固东镇小甸村小甸澡塘102(A)21.50.70TCW015固东镇小甸村冷硝塘103(A)20.250.095TCW016固东镇河头村河头寨龙塘83(A)20.250.110TCW023马站乡三联村实竹坝106(A)2.11.50.75续表6-1 腾冲县地热储量热储法计算结果表水热活动带编号位置热储温度热储面积km2热储厚度km热储中储存的热量1018J瑞滇-腾冲-陇川水热活动区()TCW036腾越镇龙光台酸水96(i)31.51.10TCW037腾越镇叠水河村碳酸泉872.10.250.100TCW038腾越镇袁家塘97(i)21.50.74TCW039和顺镇水锥村和143、顺酸水沟96(i)31.51.10TCW045清水乡塘河村热海热田(含黄瓜箐硫磺塘)*230(I)8.51.59.21TCW046荷花镇朗蒲寨村朗蒲热水塘*197(H)4.51.54.05TCW047腾越镇大董村黄坡温泉95(A)21.50.76TCW048腾越镇沙坝村五板桥88(A)2.20.250.120TCW049腾越镇大董村任家寨永乐澡塘106(A)21.50.77TCW057新华乡攀枝花村硝塘攀枝花地热田*189(I)21.53.25TCW058蒲川乡户弄村黑石河地热田145(A)21.51.26TCW059新华乡速庆村速庆澡塘114(A)21.51.04TCW060蒲川乡蛮朵村坝竹144、澡塘112(H)2.11.50.7429.595古永-梁河水热活动区()TCW005猴桥镇胆扎村127(A)81.59.61TCW006猴桥镇轮马村石花洞澡塘坡134(A)3.51.53.52TCW011猴桥镇猴桥村黑泥塘131(A)211.12TCW063猴桥镇猴桥村八里大澡塘102(A)211.5TCW012猴桥镇杨家田村127(A)21.50.93TCW013猴桥镇苏江村123(J)21.51.11TCW021猴桥镇猴桥村硝水坝118(A)21.50.80TCW022猴桥镇箐口村麻栎山118(A)21.50.80TCW032中和镇高田村荨麻箐125(H)21.50.92TCW033中和镇145、闫家冲村魁甸北洞澡塘109(H)21.50.76TCW034中和镇大村热水塘109(A)21.50.82TCW035中和镇勐蚌村热水塘132(A)21.51.01TCW044荷花镇羡多村桤木村澡塘141(A)51.52.61小计25.51总计72.089注:(I)Na-K-Ca温标; (A)SiO2温标(传导);(H)Na-K温标;(J)Na-K-Ca温标,(Mg校正);(i)最大温度与最小温度的平均值。表中加“*”处为高温水热系统。6.2.2 地热水可采量计算1.温泉流量汇总法腾冲县计有水热活动区63处,泉眼近百个。温泉总流量为613.24L/s。低温水热系统17个,泉水流量178.26L/146、s;中温水热系统41个,泉水流量388.945L/s;高温水热系统5个,泉水流量46.035L/s。据19831987年热海热田地质勘查工作期间三年以上动态监测工作统计,凡温度大于90的热泉,变化幅度小于1%;中温即大于45小于90的温泉,变化幅度一般小于5%;低温温泉变化幅度为57%,仅个别大于10%。本报告所测流量均为旱季流量,即温泉的天然可采量为613.24 L/s。表6-2 腾冲县地热水可开采量表水热系统泉口温度()流量(L/s)总流量(L/s)地热水可采量(L/s)高温77.598.71.524.3846.035613.24中温21.5790.1219388.945低温23540.0147、1104178.263.地热水可采量评价(1)高温地热田地热资源可采量评价地热水的可采量评价与地热资源或地热储量的查明程度密切相关。腾冲虽是我国最早开展地热地质工作的县,通过对地热地质条件的调查,认为是中国大陆地热资源最丰富的县,尤其是高温地热资源至今尚无第二个县与之相比,实为全国之冠。但40年来,腾冲的地热区或地热田从未进行过深部的勘查开发,均只以地表的动态景观开展了以旅游、理疗为主的利用,至今没有一个地热区或地热田取得过地下热储(水)的实测数据。因而,依国家颁布的地热资源地质勘查规范GB/T11615-2010,这次地热资源或储量计算评价,都只是经验性的,推断性的。而高温地热资源是腾冲地热148、资源最大的优势,故对五个高温地热田地热资源可采量进行评价,很有必要。5个高温地热田地热资源可采量评价是以天然热流量法计算为基础进行的,可选取的数值也是取最有可能的,例如热海热田的面积取8.5km2,计算而得天然热流总量也只取10倍计(一般为10-100倍),转换电能的热放率取4%。(2)地热田(区)勘查类型腾冲县内热储因受断裂控制,基本呈带状,又依地球化学温标的估算,腾冲境内地热田(区)勘查类型主要为-2及-2型。即高温地热田(I)、带状热储(2)及中低温地热田()、带状热储(2)。6.2.3 地热水质质量评述依地热资源地质勘查规范GB/T11615-2010要求,地热流体质量评价应在对地热流149、体进行全分析及微生物检测的基础上进行。同时不同行业有不同标准,本次,对地热水质的分析,仅为地热调查阶段而进行,因此仅能作初步的评述。1.生活饮用水质评价总体来看,低温温泉(泉口温度19.7-26)的水均可饮用,而且一般还是优良饮用水源。腾冲县自来水公司均选做供水源地,如观音堂大泉,就是县城及周边乡镇供水源地。和顺酸水沟亦是和顺镇供水源地等等,水化类型为HCO3Ca Mg型水。2.农业灌溉用水境内许多低温大泉多作为农业灌溉用水,如袁家塘大泉,坝派巨泉,均用于灌溉,也用于养鱼。但中温、高温温泉用于养鱼后,发现鱼会发生变异,20年前已基本不用。3.高温地热水质:(1)医疗利用高温地热水,既不能饮用,150、也一般不作灌溉用水。因含多种化学元素或矿物质,是较好的理疗热矿水。在63个水热区中有53个对热水进行了水质分析评价,评价标准及评价结果分别见表6-3、6-4。在分析的53个水热区中,氟含量超过医疗价值浓度的水热区有42个,可命名为氟水的有35个,氟浓度为1.020mg/L。锂含量超过医疗价值浓度的水热区有9个,可命名为锂水的有1个,锂浓度为1.088.3mg/L。在分析的53个水热区中,偏硼酸含量超过医疗价值浓度的水热区有34个,可命名为硼水的有1个,偏硼酸浓度为1.552mg/L。偏硅酸含量超过医疗价值浓度的水热区有51个,可命名为硅水的有45个,偏硅酸浓度为53.0585.0mg/L。表6151、-3 理疗热矿水水质标准 单位:mg/L成分有医疗价值浓度矿水浓度命名矿水浓度矿水名称二氧化碳2502501000碳酸水总硫化氢112硫化氢水氟122氟水溴5525溴水碘115碘水锶101010锶水铁101010铁水锂115锂水钡555钡水偏硼酸1.2550硼水偏硅酸252550硅水镭g/L10-1110-1110-11镭水氡Bq/L3747.14129.5氡水温度/34温水矿化度1000淡水注:地热资源地质勘察规范(GB/T11615-2010)附录E,表E.1表6-4 腾冲县地热区理疗热矿水评价表样品编号腾冲地热内编号取 样 地 点F-(mg/L)HBO2(mg/L)Li+(mg/L)偏硅152、酸(mg/L)矿水名称备注TCW001DTC39界头镇大塘村沙坝硝塘0.272.10.0419.2 *TCW003DTC40界头镇大塘村大塘澡塘中寨澡塘0.210.1341.6 #转山澡塘0.210.131.2 #大塘董家寨0.330.1333.8 *#TCW004DTC41界头镇周家坡村周家洼麻栎山3.1191.8448.0 氟水*#TCW005DTC3猴桥镇胆扎村胆扎澡塘13.520.0510.8 氟水*胆扎部队澡塘12.450.0581.9 氟水、硅水*TCW006DTC4猴桥镇轮马村石花洞澡塘坡石花洞澡塘坡8.530.11123.5 氟水、硅水*羊肠河5.410.11130.0 氟水、153、硅水石花洞大硝塘9.320.11123.5 氟水、硅水*TCW007DTC23滇滩镇腊幸村瑞滇热田男澡塘7131.8159.9 氟水、硅水*女澡塘7.0411.62.2167.7 氟水、硅水*一五澡塘8.5162.1192.4 氟水、硅水*注:备注中标有“*”表示该地热水硼酸已达医疗价值浓度,标有“#”表示该地热水偏硅酸已达医疗价值浓度标有“”表示锂已达医疗价值浓度续表6-4 腾冲县地热区理疗热矿水评价表样品编号腾冲地热内编号取 样 地 点F-(mg/L)HBO2(mg/L)Li+(mg/L)偏硅酸(mg/L)矿水名称备注TCW007DTC23滇滩镇腊幸村瑞滇热田二十三道班4.046.811.154、29135.2 氟水、硅水*大沟边6.8515.11.85163.8 氟水、硅水*沙坡脚8.5132.1182.0 氟水、硅水*TCW008DTC15滇滩镇云峰村上后甸澡塘140.210.1103.9 氟水、硅水TCW009DTC13滇滩镇云峰村新田涮脚塘130.0983.6 氟水、硅水TCW011DTC1猴桥镇猴桥村黑泥塘5.471.08117.0 氟水、硅水*TCW012DTC5猴桥镇杨家田村750.18107.9 氟水、硅水*TCW013DTC6猴桥镇苏江村7101.358.5 氟水、硅水*TCW014DTC14固东镇小甸村小甸澡塘11.50.0465.0 氟水、硅水TCW015DTC1155、7固东镇小甸村冷硝塘120.166.7 氟水、硅水TCW016DTC24固东镇河头村河头寨龙塘1.620.0442.9 *#TCW018DTC51界头镇沙坝地村董家寨-宇家寨董家寨龙塘1.72.10.0456.4 硅水*宇家寨硝塘0.970.0431.1 #TCW019DTC42界头镇石墙村石墙澡塘3.7171.767.6 氟水、硅水*TCW020DTC43界头镇新华村永安澡塘洼3.791.2165.0 氟水、硅水*TCW022DTC8猴桥镇箐口村麻栎山8.50.1191.0 氟水、硅水TCW023DTC16马站乡三联村实竹坝靠碑塘6.220.0471.5 氟水、硅水*TCW024DTC47曲156、石镇小鱼塘村扯雀塘0.70.41149.5 硅水TCW025DTC44曲石镇下表院村下表院硝塘10.29179.4 硅水TCW026DTC45曲石镇下表院村绿甸田0.10.26162.5 硅水TCW027DTC46曲石镇硝塘坝村硝塘坝0.310.59175.5 硅水TCW028DTC55曲石镇大竹园村大竹园2.10.0468.4 氟水、硅水TCW030DTC56芒棒镇上营村高笕槽组高笕槽2.63.50.0441.2 *#TCW031DTC52北海乡蒲箐村樱花谷蒲箐龙塘0.842.50.0853.0 硅水*TCW032DTC11中和镇高田村荨麻箐13.50.09120.9 氟水、硅水TCW033157、DTC18中和镇闫家冲村魁甸北洞澡塘13.50.1597.5 氟水、硅水TCW034DTC12中和镇大村热水塘10.82.50.175.4 氟水、硅水*TCW035DTC9中和镇勐蚌村热水塘160.620.38119.1 氟水、硅水TCW037DTC27腾越镇叠水河村碳酸泉0.0410.31162.5 硅水TCW038DTC29腾越镇袁家塘0.240.04114.4 硅水TCW039DTC25和顺镇水锥村和顺酸水沟0.0420.04110.5 硅水*TCW040DTC48北海乡新乐村玛玉窝澡塘1.510.0465.0 硅水TCW041DTC57芒棒镇坪地村总府2.22.10.0461.6 氟水158、硅水*TCW042DTC53芒棒镇上营村新寨硝塘6.4110.2942.9 氟水*#注:备注中标有“*”表示该地热水硼酸已达医疗价值浓度,标有“#”表示该地热水偏硅酸已达医疗价值浓度标有“”表示锂已达医疗价值浓度TCW043DTC58芒棒镇窜龙村窜龙澡塘3.33.50.0881.9 氟水、硅水*TCW044DTC10荷花镇羡多村桤木村澡塘101.10.44139.1 氟水、硅水TCW045DTC22清水乡塘河村热海热田(含黄瓜箐硫磺塘)大滚锅20528.3585.0 氟水、硼水、锂水、硅水狮子头1.230.6253.5 硅水*眼镜泉14426.2442.0 氟水、锂水、硅水*仙人澡堂2.28159、6.2136.5 氟水、锂水、硅水*澡塘河大白岩3.5112.1140.4 氟水、硅水*澡塘河狮子塘8.3173.9227.5 氟水、硅水*澡塘河小白岩7163.9211.9 氟水、硅水*澡塘河7.8193.8234.0 氟水、硅水*蛤蟆嘴7183.4221.0 氟水、硅水*澡塘河大地脚9.7144153.4 氟水、硅水*杨家坡0.0466.3 硅水TCW046DTC21荷花镇朗蒲寨村朗蒲热水塘10.572.1195.0 氟水、硅水*TCW047DTC32腾越镇大董村黄坡温泉1.550.0555.9 硅水*TCW048DTC30腾越镇沙坝村五板桥3.350.0448.1 氟水*#TCW049D160、TC31腾越镇大董村任家寨永乐澡塘6.420.0471.5 氟水、硅水*TCW050DTC50芒棒镇马场村板山澡塘1.92.10.0459.9 硅水*TCW051DTC49腾越镇上寨村勐连热水塘2.330.0475.4 氟水、硅水*TCW054DTC54五合乡联盟村龙安桥1.423.50.41159.9 硅水*TCW057DTC34新华乡攀枝花村硝塘攀枝花地热田11.580.96205.4 氟水、硅水*TCW058DTC35蒲川乡户弄村黑石河地热田11.571.4149.5 氟水、硅水*TCW059DTC33新华乡速庆村速庆澡塘112.10.8883.8 氟水、硅水*TCW060DTC36蒲川161、乡蛮朵村坝竹澡塘2.320.0491.0 氟水、硅水*TCW061DTC37蒲川乡下甲村上蚌乃0.81.50.0659.8 硅水*TCW062DTC38蒲川乡下甲村绕马路户蚌5.42.50.04107.9 氟水、硅水*TCW063DTC2猴桥镇猴桥村八里大澡塘60.4665.0 氟水、硅水注:备注中标有“*”表示该地热水硼酸已达医疗价值浓度,标有“#”表示该地热水偏硅酸已达医疗价值浓度标有“”表示锂已达医疗价值浓度其中黑泥塘、苏江、朗蒲寨、热海热田、瑞滇热田、黑石河、周家洼澡堂、石墙澡堂及永安澡堂中偏硅酸、锂、氟及偏硼酸浓度均超过医疗浓度。另腾冲境内的和顺酸水沟、叠水河碳酸泉均属碳酸泉。(2)162、砷及放射性超标另一方面根据污水综合排放标准(GB8978-1996),高温地热水中存在砷及放射性超标,具体见表6-5。表6-5 砷超标泉点统计简表编号TCW045 热海热田TCW007 瑞 滇 热 田名称大滚锅眼镜泉男澡堂女澡塘大沟边沙坡脚一五澡塘含量(mg/L)0.90.80.640.640.560.80.8砷允许最高排放浓度0.5mg/L。总放射性允许排放量为1Bq/L,总放射性允许排放量为10Bq/L,根据“云南省核工业测试研究中心云南省核辐射及有毒有害物质监督检验站”对“腾冲大港旺宝文化旅游地产开发有限公司”叠水河地热井的水质检测报告,总为32.8975 Bq/L,总为8.33219 163、Bq/L,其中总放射性超标。故在下一步温泉的利用过程中需针对拟利用温泉具体采取试样进行放射性分析。(3)砷及放射性超标的处理措施建议砷及放射性超标的处理应聘请具有相关资质的设计单位设计处理措施,本报告根据腾冲县开采的地下热水用于洗浴,将洗浴后的污水统一集中收集,用化学净水剂处理后沉淀,再采取化学除放射性措施后进行过滤去除悬浮物、固体物质,最后进行消毒处理,达到排放标准后再排放。洗浴用污水处理工艺流程为: 污水收集化学净水剂处理沉淀化学除放射性处理过滤消毒处理中水回用设置排污口排放。4.地热水的结垢和腐蚀工业上由于行业不同,对水质要求各有其标准。本次根据地热资源地质勘查规范(GB/T11615-164、2010)的要求,仅对地热流体的腐蚀性、流体结垢及碳酸钙结构趋势进行评价。(1)地热流体的腐蚀性评价若腐蚀系数Kk0,称为腐蚀性水;Kk0且Kk+0.0503Ca2+0,称为半腐蚀性水;Kk0且Kk+0.0503Ca2+0,称为非腐蚀性水。腐蚀系数按下列公式计算:对酸性水对碱性水.式中:r离子含量的每升毫克当量(毫摩尔)数。经计算,所有温泉的腐蚀系数均0,但黑泥塘等6个水热区的Kk+0.0503Ca2+0,为半腐蚀性水(分别为界头镇大塘村沙坝硝塘、猴桥镇猴桥村黑泥塘、界头镇沙坝地村董家寨-宇家寨、腾越镇叠水河村碳酸泉、腾越镇袁家塘及和顺镇水锥村和顺酸水沟)。(2)地热水结垢评价参照工业上用锅垢165、总量H0(mg/L)来衡量地热水的结垢性若锅垢总量H0125,为锅垢很少的地热流体;H0=25250,为锅垢少的地热流体;H0=250500,为锅垢多的地热流体;H0500为锅垢很多的地热流体。锅垢总量按下式计算:式中:S地热流体中的悬浮物含量(mg/L); C胶体含量(mg/L); r离子含量的每升毫克当量数。经计算,腾冲县境内结垢多、很多的水热区约有9处,其中有5处锅垢多(分别为猴桥镇猴桥村黑泥塘、界头镇周家坡村周家洼麻栎山、清水乡塘河村热海热田、曲石镇下表院村绿甸田及五合乡联盟村龙安桥),有4处锅垢很多(分别为腾越镇叠水河村碳酸泉、曲石镇下表院村下表院硝塘、曲石镇硝塘坝村硝塘坝及曲石镇小166、鱼塘村扯雀塘)。(3)碳酸钙结构趋势判断可根据Cl-含量采用拉申指数(LI)和雷兹指数(RI)来判断碳酸钙的结构趋势和腐蚀性程度。当Cl-离子含量超过25%摩尔当量,用拉申指数:式中:CL氯化物或卤化物浓度(mg/L);SO4硫酸盐浓度(mg/L);ALK总碱度(mg/L)。当LI0.5,不结垢,有腐蚀性;LI0.5,可能结垢,没有腐蚀性;0.5LI3.0有轻腐蚀性,3.0LI10.0有强腐蚀性。当Cl-离子含量小于25%摩尔当量,采用雷兹指数:式中:PHs计算出的PH值; PHa地热流体实测的PH值;Ca2+地热流体中钙离子的摩尔浓度;ALK总碱度,即重碳酸根HCO3-离子的摩尔浓度;Ke常167、数(当总固形物200mg/L6000mg/L时,取值1.82.6之间,温度大于100取低值,低于50取高值)。当RI4.0,结垢非常严重;RI=4.05.0,结垢严重;RI=5.06.0,结垢中等;RI=6.07.0,结垢轻微;RI7.0,不结垢。本报告引用腾冲地热中已有的水化学资料,经分析,据拉申指数计算,Cl-离子含量超过25%摩尔当量结垢趋势判断见表6-6。其余各泉按雷兹指数评价碳酸钙的结垢趋势,雷兹指数均小于4,均具有严重结垢趋势。表6-6 腾冲境内碳酸钙结垢趋势判断表编号温泉名称拉申指数(LI)结垢趋势TCW011黑泥塘1.5有轻微腐蚀性TCW063八里大澡塘0.3可能结垢,没有腐蚀168、性TCW012杨家田0.2可能结垢,没有腐蚀性TCW013苏江0.08可能结垢,没有腐蚀性TCW044桤木村澡塘0.49可能结垢,没有腐蚀性TCW046朗蒲热水塘0.35可能结垢,没有腐蚀性TCW045热海热田大滚锅0.6有轻微腐蚀性狮子头10有强腐蚀性眼镜泉0.8有轻微腐蚀性仙人澡塘0.3可能结垢,没有腐蚀性澡塘河大白岩0.4可能结垢,没有腐蚀性澡塘河狮子塘0.46可能结垢,没有腐蚀性澡塘河小白岩0.4可能结垢,没有腐蚀性澡塘河0.56有轻微腐蚀性蛤蟆嘴0.57有轻微腐蚀性澡塘河大地脚0.76有轻微腐蚀性TCW007瑞滇热田男澡堂0.22可能结垢,没有腐蚀性女澡塘0.19可能结垢,没有腐蚀性169、一五澡塘0.19可能结垢,没有腐蚀性二十三道班0.18可能结垢,没有腐蚀性大沟边0.21可能结垢,没有腐蚀性沙坡脚0.22可能结垢,没有腐蚀性TCW057攀枝花硝塘0.13可能结垢,没有腐蚀性TCW058黑石河0.11可能结垢,没有腐蚀性TCW019石墙澡塘0.04可能结垢,没有腐蚀性TCW020永安澡塘洼0.02可能结垢,没有腐蚀性TCW025下表院硝塘0.01可能结垢,没有腐蚀性TCW027曲石硝塘坝0.01可能结垢,没有腐蚀性TCW024扯雀塘0.01可能结垢,没有腐蚀性7 地热资源开发利用及保护腾冲县位于云南西部边陲,高黎贡山西麓,为“南方古丝绸之路”的咽喉,连结东南亚、南亚的重要纽带170、。目前腾冲已是国家级对外开放口岸,有中国“极边第一城”之称,是实施云南走向南亚、东南亚战略的重要“桥头堡”。“十二五”期间,腾冲县人民政府继续走“生态立县、农业稳县、工业强县、开放活县、文化名县、旅游兴县”之路,故腾冲境内丰富地热资源的开发利用与腾冲县生态立县、旅游强县的发展思路密切联系,以地热促进旅游,突出旅游的康体健身、科普科考作用,利用腾冲独一无二的地热地质及火山地质景观增加腾冲旅游的品牌效应。7.1 地热资源开发利用现状目前区内地热资源的利用以直接利用泉源型地热水为主。19%未被利用;6%用于饮用、灌溉,其余75%用于洗浴,未被利用的主要分布于地形陡峻的河谷之内,交通不便甚至困难,用于171、饮用、灌溉的主要是20左右的碳酸泉,其余基本上直接利用天然流量进行洗浴,各水热区具体开发利用现状见附表1。7.2 地热资源开发利用规划7.2.1 地热资源开发利用方向地热资源利用的主要是地热水的温度、水量及水质。按地热资源地质勘查规范(GB/T 11615-2010)中地热资源温度分级标准划分,腾冲县县内具有高、中、低三种地热资源。根据腾冲县的自然环境特征、产业结构和经济发展等条件,区内的地热资源除可直接利用于旅游、疗养、洗浴,工业、农业的加工业外,还可用于发电。但是具有地热发电潜力的高温地热资源具有相当大的局限性,这类资源仅分布某些特定的地质环境中,而可被直接利用的中、低温地热资源的分布就十172、分广泛,在现实生活中,地热能的非电利用也是极其广泛和重要的。1、旅游、温泉疗养旅游和温泉疗养是县内目前利用和发展的主要方向。根据腾冲县国民经济与社会发展第十二个五年规划纲要,其战略重点为:一、以实施中国面向西南开放“桥头堡”建设为重点,大力发展外向型经济;二、以结构调整为重点,促进发展方式积极转变;三、以投资拉动力为重点,全力推进基础设施建设;四、推进城乡一体化进程为重点,统筹区域协调发展;五、以旅游产业提质增效和转型为重点,着力培育会展经济,全力打造滇西边境金融服务中心,加快现代服务业发展。针对旅游具体为:强化“旅游兴县”战略,促进旅游产业提质增效,整合腾冲旅游资源,致力于打造“温泉、户外运173、动、翡翠”三个核心品牌,进一步扩大腾冲火山热海品牌影响力,加强旅游外宣推介力度,使更多的游客了解、认识、向往腾冲。可见温泉之科研、养生意义的深度挖掘将是腾冲县下一步旅游开发中的重点产品。2、干热岩发电及地热电站腾冲地区光能、水能丰富,从能源利用的角度考虑,地热发展投资大,风险高,相对水电、光电不具优势,但是根据我国地热水地及干热岩地热资源的分布和储量情况,腾冲是最有利开发干热岩的地区之一,热电站的实施可进一步扩大腾冲地热的国际影响,增强其科考、科普价值,可建成一个聚发电、旅游、健身养生的地热服务中心,将树立地热品牌效应,带动腾冲成为名副其实的旅游名县,真正实现县委、县政府提出的旅游产业提质增效174、和转型的目标。3、工业利用地热能在工业领域应用的范围也很广,包括烘干、工艺加热、汽化蒸馏、洗涤、盐分析取以及化学萃取等。但是许多项目要求的地热流体温度较高,使其在工业上的应用和发展就受到一定的制约,特别是大型地热工业应用项目。目前,腾冲县内中、低温地热资源适宜在工业方面的利用主要有:(1)制糖、制茶(高温阶段,若地热不能直接满足要求,可附加常规加热系统,明显降低油、煤、电的消耗)。现代制糖技术,蒸煮糖浆时用四效真空蒸发,要求温度为11175,如用五效真空蒸发则为12978,得粗糖浆后进行煮糖时,温度为7085,略低于制茶温度(140100)。制糖后的蔗渣可以利用地热生产纸浆,亦可以用地热制冷,175、为糖、茶厂及附近城镇提供空调。(2)污水处理厂在一个典型的污水处理厂中,低温地热流体有多种用途。表7-1中列出了几种可能的热利用过程。可见,低温地热流体最适合于污泥消化加热和污泥干化。表7-1 污水处理厂过程温度过程温度范围()污泥消化加热29.437.8(中温消化)48.957.2(高温消化)污泥消毒: a.巴氏灭菌法b.混合法7055污泥干化51.754.4油脂融化96.1(3)地热干燥地热干燥是利用中、低温地热水中的高热焓部分,经过热交换器产生热风,用它对不同物料进行脱水,达到产品的深加工。当流体的温度低于工业应用所要求的温度时,可以通过锅炉或其他余热利用装置使地热流体温度进一步升高。地176、热干燥后的尾水仍可进行其他项目的综合利用,如种植、养殖、生活用热水等,提高中、低温地热综合梯级利用的热能利用率,如图7-1所示为若干地热利用项目的适用温度。但是,地热干燥作为梯级利用的一个组成部分,不宜单独使用一口地热井,而应与其他地热利用项目共用一口地热井。形成合理的梯级综合利用系统,同时要使地热水流量和不同利用项目的规模相匹配。地热干燥产品应根据当地的原料市场、市场需求和劳动力等情况来确定。为了能形成一定的生产规模和生产较好的经济效益,地热水温不应低于80,流量应在50t/h以上。4、农业利用我国目前在南方地热资源的农业利用较少,区内中、低温地热资源较适宜的农业利用有蔬菜、菌类、花卉等的地177、热温室栽培和禽类的孵化和育雏等。5、钻井取水供热从县内地热水资源的分布和出露情况来看,钻井取水供热是优化地热水资源配置的有效措施,在腾冲、瑞滇、马站、曲石开发区等乡镇盆地内进一步查明地热资源情况,在可行的前提下合理布设地热钻井取水供热,以提高城镇温泉养生综合服务能力。7.2.2 地热资源开发利用规划一、地热资源开发利用规划原则根据腾冲县地热资源赋存规律和经济社会发展与生态建设规划要求,地热开发与管理统一规划、合理布局、总量控制、计划开采、综合利用、高效节能、合理配置、持续发展的总体目标,主要遵循以下基本原则:1、符合中华人民共和国矿产资源法、中华人民共和国水法、矿产资源开采登记管理办法、云南省178、矿产资源管理条例,以及土地管理法、环境保护法、地质遗迹保护法等法律、法规的准入原则。2、符合与龙陵县国民经济和社会发展“十二五”规划纲要等相关规划相衔接的原则。3、遵循矿产资源“在保护中开发,在开发中保护”的总原则,以及与相关产业发展效益比较原则和生态环境保护相协调的可持续发展原则。4、遵循自然规律和经济规律的原则。二、规划布局根据腾冲县地热资源分布现状,结合旅游发展规划,县域内地热资源利用总体划为9个集中片区和一个零星分布区(见附表3及附图2):1、朗蒲热水塘玛玉窝片区():该区内地热资源开发利用较早,主要有朗蒲热水塘、热海地热田、腾冲盆地地热钻孔及玛玉窝澡塘等水热活动区(详见表7-2及图7179、-1)。片区内交通便利,基础设施齐全,分布有热海国家级地质公园、和顺古镇、来凤山国家森林公园、国殇墓园、北海湿地地质公园等旅游景点,该区以腾越镇为中心,向四周扩散,是腾冲物流、人流聚散中心,为全县旅游集散地,也是滇西南的区域旅游辐射中心。由于该区内地形地貌景观、地质景观丰富,地热资源储量有限、地热资源脆弱。故在开发的过程中必须在充分保护现有地形地貌景观、地质景观的基础上,以利用温泉天然流量为主的方式来进行地热资源开发利用,为此将该区划分为限制开发区。表7-2 朗蒲热水塘-玛玉窝片区内各水热区一览表编号位置泉口温度()流量(L/s)医疗价值主要利用方向TCW031北海乡蒲箐村樱花谷蒲箐龙塘452180、.3硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉度假、休闲娱乐TCW036腾越镇龙光台酸水230.5TCW037腾越镇叠水河村碳酸泉232硅水TCW038腾越镇袁家塘21.5219硅水饮用、灌溉TCW039和顺镇水锥村和顺酸水沟24.517.5硅水,硼酸已达医疗价值浓度灌溉TCW040北海乡新乐村玛玉窝澡塘552.866硅水温泉度假、休闲娱乐TCW045清水乡塘河村热海热田(含黄瓜箐硫磺塘)96.624.38氟水、硼水、锂水、硅水地质公园TCW046荷花镇朗蒲寨村朗蒲热水塘98.76氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉疗养、休闲娱乐TCW047腾越镇大董村黄坡温泉410.3硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴181、TCW048腾越镇沙坝村五板桥354.5氟水,硼酸及偏硅酸已达医疗价值浓度温泉洗浴TCW049腾越镇大董村任家寨永乐澡塘38.53氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴图7-1 朗蒲热水塘-玛玉窝片区内各水热区分布图区内各主要地热区利用规划如下:(1)腾越镇作为腾冲县的经济中心,目前城区内已施工地热井8口(详见7-3),下一步通过进一步的地热勘查工作,在保护地热资源的同时在允许开采的范围内限制开采。可依托来凤山国家级森林公园、国殇墓园等旅游资源,通过开采现有地热钻井的方式利用地热资源,以温泉特色城区为载体,将温泉开发与地产、会展、美容、疗养、健身、娱乐等相结合,形成以温泉为龙头的第三产业链。182、后期可考虑利用现有温泉钻孔开发温泉国际会展中心、城市温泉公园及都市温泉会所等温泉特色产品,将腾冲建设为复合型温泉生态旅游城。表7-3 腾冲盆地内地热水井一览表编号位置水温()流量(L/s)医疗矿水名称利用方向TCW064叠水河电厂5011.81温泉酒店TCW065观音堂(71医院)566.02温泉酒店TCW066和顺张家坡46.56.37氟水温泉酒店TCW067绮罗营房566.71氟水温泉酒店TCW068尚家寨1#井614.63氟水温泉酒店TCW069尚家寨2#井49.36.6温泉酒店TCW070饮马水河566.71温泉酒店TCW071晋云宝峰山547.52温泉酒店(2)热海作为国家级地质公园183、地热资源现状开发已初具规模,建议在现有景区的基础上,进一步完善和提升硬件、软件设施。突出热海的科普、科考价值。进一步将其建设为集旅游观光、康体理疗、科学考察、休闲度假于一体的国家重点风景名胜区,扩大热海的国际知名度,提升其在地学研究中的地位。在开发过程中应禁止井采,保护现有地热地质景观。(3)朗蒲热水塘已建成荷花温泉度假村,建议突出其养生,特别是氟水及超过医疗价值浓度的锂、偏硼酸等的养生功能,从而扩大其影响力。以深厚的民俗文化为底蕴、以优美的乡村田园景观为基础、以荷花乡民俗风情为依托,将其建设为集温泉理疗、温泉度假、文化观光、旅游购物为一体的综合性服务休闲旅游度假园区。(4)玛玉窝澡塘,现已开184、发成悦椿国际温泉旅游度假区,建议加强保护,利用现有地热钻孔,结合北海旅游小镇及北海湿地地质公园旅游资源,依托高品质温泉资源、宜人的气候、便利的交通,建设集温泉疗养、健康SPA、旅游度假、运动休闲、生态居住及商务会议为一体的服务功能齐全的温泉休闲度假区。另外该区内其他零散分布的温泉可以考虑用于当地居民洗浴,并对其进行限制性保护开发。2、黑泥塘片区():该片区位于腾冲密支那二级公路路旁,现正在规划建设黑泥塘口岸项目,温泉水热显示区面积为15080m2,为氟水,锂、偏硼酸含量超过医疗价值浓度。可以依托黑泥塘口岸建设,对接黑泥塘自由贸易区发展,打造集休闲度假、温泉疗养、商贸旅游、民族风情等为一体的边境185、风情小镇,推出具有多彩东南亚风情和特色的主题异域温泉,打造集休闲度假、温泉疗养、商贸、民俗体验于一体的综合性旅游区。建议该区充分利用天然热流量进行开发,控制井采,该区为鼓励开发区。3、大村胆扎片区():该片区有腾冲三岔河道路相连,交通便利,通过与三岔河水库、猴桥口岸的同步发展,融入温泉养生游的理念,可以对其进行开发,为鼓励开发区,区内各水热区详见表7-4。表7-4 大村胆扎片区内各水热区一览表编号位置泉口温度()流量(L/s)医疗价值主要利用方向TCW005猴桥镇胆扎村5115.66氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉度假、休闲娱乐TCW006猴桥镇轮马村石花洞澡塘坡69.526.66氟水、硅186、水,硼酸已达医疗价值浓度TCW012猴桥镇杨家田村440.5氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴、进一步勘查后井采供热TCW013猴桥镇苏江村404.7氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度TCW021猴桥镇猴桥村硝水坝480.1TCW022猴桥镇箐口村麻栎山430.3氟水、硅水TCW032中和镇高田村荨麻箐7916氟水、硅水温泉度假、休闲娱乐TCW033中和镇闫家冲村魁甸北洞澡塘610.7氟水、硅水温泉洗浴TCW034中和镇大村热水塘441.45氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉疗养、休闲娱乐TCW063猴桥镇猴桥村八里大澡塘421.5氟水、硅水温泉洗浴(1)胆扎、石花洞温泉:位于三岔河水库187、库区,为氟水,偏硼酸含量超过医疗价值浓度,且水热区水温及流量大。可以利用温泉天然流量,依托三岔河水库优美的乡野田园风光,打造傈僳族特色的生态温泉度假村。(2)猴桥盆地:盆地周围交通便利,地形平缓开阔,现状出露温泉点较多,但流量小、温度低,温泉水属于氟水,偏硼酸或锂含量超过医疗价值浓度,下一步可以考虑在该盆地内进行地热地质普查、勘查,通过井采,合理调配地热资源分布。(3)荨麻箐温泉:位于腾冲密支那二级公路边上,交通便利,水温、流量大,为氟水、硅水,具有很好的医疗价值。可依托良好的区位交通条件和温泉资源条件,设置温泉疗养、温泉游泳及水上娱乐等项目,建设具有当地乡村风情的、集休闲、娱乐、泡浴、度假等188、为一体的温泉度假区。(4)大村澡塘:位于中和镇大村社区,交通较便利,水温适宜,通过开挖人工浅井获取的地热水水量充足。可以结合大村新农村建设,充分利用区内瓜果、蔬菜等农业资源优势,开发温泉生态农业、特色温泉洗浴和温泉水医疗保健。可规划建设温泉农业示范园、温泉动植物观光园、特色温泉SPA、山地温泉度假别墅。区内其他零散分布的温泉可以考虑用于当地居民洗浴,并对其进行限制性保护开发。4、云峰山瑞滇片区():交通便利、周围有腾冲板瓦二级公路经过,区内有著名的道教名山云峰山,在其周围目前开发有云峰山国际温泉养生度假村。区内温泉具有水温高、流量大的特点。可以将深度挖掘云峰山景区的道教养生文化内涵,打造一条以189、宗教养生为特色的特色温泉体验带,但由于区内目前处于地热水存在开采无序化,应对该区的浅井取水进行限制,故将该区划分为限制开发区(1)瑞滇地热田:紧邻云峰山景区,温泉点总数达十个以上,最大流量为1.24l/s,水温达90.2,为氟水、锂含量超过医疗价值浓度,该区域交通方便,村寨密集,前期已编制云南省腾冲县瑞滇热田地质普查报告(1:5万)。建议该区应充分利用已有泉水及地热钻孔天然流量,结合温泉良好的养生、美容和治疗功效,在现有基础上对项目与服务进行进一步提升和创新,按照休闲、康体、养生的理念,以道教养生文化和传统中医养生文化为载体,营造生态的休闲度假环境,建设温泉洗浴、特色疗养、养老度假于一体的养生190、度假区。但在开发过程中需对该区进行详细的地热水资源调查、进行地热水资源论证,保证地热水可持续利用。(2)上后甸热水塘、涮脚塘:交通较为便利,水温及水量适宜,可依托道教名山云峰山景区,综合特色化的多种养生方式,融入道教养生、中医养生等传统养生方法,打造集旅游观光、休闲居住养生度假、健康文化于一体的“国际休闲养生中心”、“健康生态旅游目的地”。5、马站固东片区():该片区有腾冲板瓦二级路相连,交通便利,区内分布有马站火山国家级地质公园、近期将在马站建设火山生态度假村,该区内可依托马站火山地质公园的品牌效应,区内主要有固东镇小甸村小甸澡塘、固东镇小甸村冷硝塘及马站乡三联村实竹坝3处地热显示区,目前主191、要为附近居民沐浴,其中实竹坝温泉紧邻大河水库出露,为氟水,偏硼酸含量超过医疗价值浓度,交通方便,可充分利用大河水库已有景观,进一步发展温泉养生游,另外2处地热显示区水量较小,开发利用价值不高,建议保持现状。但该区下部可能埋藏有丰富的地热资源,将该区划分为鼓励开发区,推荐在该区进行进一步地热地质普查、详查工作,通过物探进一步确定热储埋深、厚度及热储类型,并进行相应的开发。6、大塘石墙曲石片区():该片区位于腾冲县东部的界头曲石地区,有腾冲泸水二级公路贯穿,交通便利,且在界头曲石一带自然风光优美,特别是油菜花盛开的季节,是发展自驾游的理想线路。目前该片区内正在建设香港雅居乐温泉度假村、江苴古镇。水192、热区沿龙川江上游两岸分布,较为典型的有界头大塘温泉、石墙澡塘和永安澡塘等。该区可依托沿线的山地森林资源和山乡风情,打造一条以森林养生为特色,生态野趣的山乡温泉旅游带,将该区规划为鼓励开发区,区内各水热区详见表7-5。表7-5 大塘石墙曲石片区水热区一览表编号位置泉口温度()流量(L/s)医疗价值主要利用方向TCW001界头镇大塘村沙坝硝塘45104硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴TCW002界头镇大塘村大河头澡塘271.82温泉洗浴TCW003界头镇大塘村大塘澡塘5410.43硼酸及偏硅酸已达医疗价值浓度温泉度假、休闲娱乐TCW004界头镇周家坡村周家洼麻栎山440.2氟水,硼酸及偏硅酸已达医疗价193、值浓度TCW010界头镇界头村朱家干秧田382.5温泉洗浴TCW017界头镇顺河村冯家小河400.3温泉洗浴TCW018界头镇沙坝地村董家寨-宇家寨27.537.2硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴、灌溉TCW019界头镇石墙村石墙澡塘688.179氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉疗养、休闲娱乐TCW020界头镇新华村永安澡塘洼523氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉疗养、休闲娱乐TCW024曲石镇小鱼塘村扯雀塘25.52硅水温泉养生,进一步勘查后可控制性井采取水TCW025曲石镇下表院村下表院硝塘254硅水TCW026曲石镇下表院村绿甸田252硅水TCW027曲石镇硝塘坝村硝塘坝262194、硅水(1)大塘、周家洼麻栎山一带位于界头集镇北侧,泉水温度和自然流量较高,可依托高黎贡山良好的自然生态资源,以大塘一带优美的“边陲江南”田园风光为基础,将温泉与休闲、度假、农业及养生相结合,突出与都市氛围不同的山乡情怀与体验,利用大塘热田散落分布的多个温泉群,以温泉养生、乡村体验、山乡体验、山乡休闲、温泉养殖、生态度假、户外运动等为主题,分片区打造若干个不同特色、相互承接的温泉度假村落。建议采用天然流量进行开发利用。(2)曲石界头盆地:交通便利,区内可进行地热资源普查,进一步查明地热资源分布情况,科学合理布置地热资源勘查区,通过井采,合理调配地热资源分布,发展温泉养生及农业利用。该区目前在建设195、香港雅居乐温泉度假村,江苴古镇、石墙温泉度假村等为旅游或休闲度假服务的项目,石墙温泉泉华种类齐全,地热水中氟、锂、偏硅酸均达到医疗价值浓度,在开发利用过程中应注意保护自然地热地质景观,合理规划布局。7、樱花谷芒棒片区():该片区位于腾冲县东部龙川江中游地带高黎贡山西麓,地形陡峻,且地热水多出露于高黎贡山自然保护区内,交通不便,建议将该区总体规划为限制开发区,仅可利用天然流量,严格禁止井采,区内各水热区详见表7-6。对于部分位于龙川江右岸的非自然保护区内的蒲箐龙塘(樱花谷)、板山澡塘等可根据实地情况合理利用地热资源。表7-6 樱花谷芒棒片区各水热区一览表编号位置泉口温度()流量(L/s)医疗价值196、主要利用方向TCW028曲石镇大竹园村大竹园415氟水、硅水温泉洗浴TCW029曲石镇平地村河头541.14温泉洗浴TCW030芒棒镇上营村高笕槽组高笕槽340.01硼酸及偏硅酸已达医疗价值浓度TCW031北海乡蒲箐村樱花谷蒲箐龙塘452.3硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉度假、休闲娱乐TCW041芒棒镇坪地村总府350.5氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴TCW042芒棒镇上营村新寨硝塘30.51氟水,硼酸及偏硅酸已达医疗价值浓度温泉洗浴、灌溉TCW043芒棒镇窜龙村窜龙澡塘492.7氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴TCW050芒棒镇马场村板山澡塘452.8硅水,硼酸已达医疗价值197、浓度温泉疗养、休闲娱乐蒲箐龙塘(樱花谷):位于龙川江右岸河谷内,现正在开发建设樱花谷森林温泉旅游区,旅游区总体景观奇特度一般,无价值突出的资源单体,但是樱花谷内陡峻多变、高低错落的地形地貌景观河山林野趣也是一大特色。可依托樱花谷的天然温泉群、形态各异的瀑布、奇石、森林等资源,扩大景区规模,建设以康体养生为主要功能,高端商务会务休闲为主的温泉养生谷。板山澡塘:位于芒棒镇马场村,交通较便利,泉水温度及流量适宜开发,泉水属硅水,偏硼酸含量达医疗矿水浓度,可将该区定位于山地观光、温泉疗养、生态度假,依托周边良好的山地森林资源,建设生态型的森林温泉度假村。8、五合片区():该片区交通便利,地形较为平缓,198、沿龙川江右岸支流沟谷内天然出露有畹岭、龙安桥、大卧铺、柏连等4个温泉点,其中龙安桥氟、偏硼酸含量超过医疗价值浓度,根据调查,该片区革家寨曾施工4个钻孔,孔深为160m180m,最大流量约为20l/s,孔口温度高达76,建议对该片区进行进一步地热地质普查、详查工作,通过物探进一步确定热储埋深、厚度及热储类型,规划该区为鼓励开发区。9、新华蒲川片区():该片区位于腾冲县南端新华太和蒲川清河一带,属中、高温地热资源,地热水均沿沟谷岸坡出露,各水热区详见表7-7及图7-2。区内属构造剥蚀地貌,沟谷岸坡陡峻,山林植被发育,自然环境优美,且拥有“茶乡”之美誉,可以其大面积的茶园和丰富的地热资源为依托,打造199、集茶叶商贸、茶园观光、温泉疗养、茶文化体验于一体的温泉综合开发项目,规划为鼓励开发区,且在开发前或开发的同时续对该区地热资源进行勘查,进一步查明资源情况。表7-7 新华蒲川片区各水热区一览表编号位置泉口温度()流量(L/s)医疗价值主要利用方向TCW057新华乡攀枝花村硝塘攀枝花地热田96.81.5氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度增强型地热系统试验TCW058蒲川乡户弄村黑石河地热田77.52氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度TCW059新华乡速庆村速庆澡塘49.52氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度TCW060蒲川乡蛮朵村坝竹澡塘480.5氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴TCW061蒲川200、乡下甲村上蚌乃49.52.4硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉洗浴TCW062蒲川乡下甲村绕马路户蚌532.6氟水、硅水,硼酸已达医疗价值浓度温泉疗养、休闲娱乐区内的攀枝花硝塘温泉是腾冲县内的沸泉群之一,地热异常区内有沸泉、冒气地面、水热爆炸等温泉景观,其地热水中含有多种有益的微量元素,对风湿病、皮肤病等有明显的疗效。该区现有交通条件一般,且地理位置相对偏僻,但是热储温度较高,储量丰富,具有工业及动力产业的开发利用潜力和价值,建议对该区进行重点详细勘查,研究干热岩及地热电站的可行性。10、零星分布水热区():腾冲县境内的勐蚌热水塘、桤木村热水图7-2 新华蒲川片区各水热区分布图塘、麻栎山温泉、勐连201、热水塘等水热区地热水均出露于山间沟谷内,分布较分散,且地形陡峻,交通不便,现多为当地居民洗浴所用。规划为允许开发区,但在开发利用过程中严格禁止井采及大规模建设温泉山庄或度假村。三、干热岩开发利用可行性勘查研究干热岩指地下不存在热水和蒸汽的热储岩体。干热岩地热资源则专指埋藏较浅,温度较高且有较大经济开发价值的热储岩体,它是比蒸汽、热水等更为巨大的地热资源。2011年中国地质调查局根据中国大陆地区热流图(2000年版),初步评估了中国干热岩地热资源的潜力,其资源基数为2.52 107 EJ(1 EJ=1018J),相当于71.5 105亿 t 标准煤。中国大陆地区310 km深度段干热岩地热资源基202、数为2.09 107 EJ,如果按2%的可采资源量下限计算,也达4.2 105EJ,相当于14.3 103亿 t 标准煤,是中国大陆2010年能源消耗总量(32.5亿 t)的4400倍。中国干热岩地热资源以青藏高原南部最丰富,占全国资源总量的1/5,而且温度最高,藏南部分地区在2.5 km深度温度达到100-150,4.5 km温度超过200,6.5 km深度温度可达250-300,8.5 km其高温中心温度达到400。云南西部腾冲一带的温度与藏南相近,且资源量颇丰,仅腾冲一县之地,其干热岩资源就占全国资源总量的4%。腾冲地区干热岩的高温区的出现可能是来自幔源的玄武岩浆与陆壳混染后的安山-英安203、岩浆在地壳浅部的滞留,即岩浆囊。关于腾冲火山区的现今岩浆活动, 赵慈平等在由相对地热梯度推断的腾冲火山区现存岩浆囊一文结论中叙述:(1)腾冲火山区地下现今存在3个岩浆囊,第一个岩浆囊位于腾冲县城和清水一带,第二个岩浆囊位于马站和曲石一带,第三个岩浆囊位于五合、龙江和团田一带。3个岩浆囊的几何尺度(水平方向的直径)可能依次为20km、19km和28km。(2)3个岩浆囊的深度不同,第一个岩浆囊位于地下7-27km,第二个岩浆囊位于地下12km以下,第三个岩浆囊位于地下4-12km之间。(3)3个岩浆囊的活动性也不相同,第一个岩浆囊集相对地热梯度、幔源物质释放、形变和地震活动等异常于一身,活动性最204、强,需重点监测;第二个岩浆囊的幔源物质释放强度也引人注目,需加强监测;第三个岩浆囊的膨胀特别突出,活动性有所增强,需引起注意。自20世纪70年代以来,美国、英国、法国、日本等发达国家就陆续进行过干热岩地热资源开发利用的实验性研究和论证。后将这种实验称为“增强型地热系统”的实验,通过钻井和压裂技术在钻井间建立水力联系形成热交换的取热试验,论证了干热岩取热方法的可行性,且循环水的质量保持良好,水量损失随时间而减少,未检测出不良的环境影响,国外专业学者认为增强型地热系统将是地热能利用的未来。我国及其重视地热能的开发利用。2013年1月10日国家能源局、财政部、国土资源部和住房城乡建设部印发关于促进地205、热能开发利用的指导意见。其中提到:“地热能是清洁环保的新型可再生能源,资源储量大、分布广、发展前景广阔,市场潜力巨大。积极开发利用地热能对缓解我国能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要的现实意义和长远的战略意义”。其主要目标:2015年全国地热供暖面积5亿平方米,地热发电装机容量10万千瓦,地热能年利用量2000万吨标准煤。其中还提及:“积极开展深层高温地热发电项目示范,重点在青藏铁路沿线、西藏、云南或四川西部等高温地热资源分布地区,在保护好生态环境的条件下,以满足当地用电需要为目的,新建若干万千瓦级高温地热发电项目,对西藏羊八井地热电站进行技术升级206、改造。同时,密切跟踪国际增强型地热发电技术动态和发展趋势,开展增强型地热发电试验项目的可行性研究工作,初步确定项目场址并开展必要的前期勘探工作,为后期开展增强型地热发电试验项目奠定基础”。国际地热协会主席Rybach认为,能用于发电的增强型地热系统的热储应满足下列要求:流体生产率 50-100 kg/s井口流体温度 150-200总有效热交换面积 2 106 m2岩石体积 2 108 m3流体阻力 0.1 MPa/kg/s水耗 10%长期从事地热地质研究等工作的廖志杰、张振国等根据我国干热岩地热资源的分布和储量认为,最有利开发干热岩的地区是西藏南部和云南省腾冲县,次为东南沿海。虽然干热岩的研究207、和建立增强型地热系统在中国还未触及,但这在地热资源开发利用的过程中是一个必然的趋势。根据腾冲县及周边地区温泉、地热钻井的分布和前人对干热岩的研究情况初步推测,县域内干热岩主要分布于:和顺腾冲盆地西山坝一带、荷花朗蒲热水塘地热区、马站曲石一带及新华攀枝花硝塘速庆一带(见图7-3)。今后在地热资源的开发利用过程中,建议对上述地区进行干热岩的专项勘查研究,摸清区内的干热岩分布及储量情况,并选择地质条件好,利用方便,经济条件较好,易于控制污染的地区作为重点进行增强型地热系统试验,为干热岩地热资源的利用如发电等奠定基础。7.3 地热资源保护地热资源是一种绿色的清洁能源和不可再生资源,如果因毫无限制的开采208、和任意破坏其地热地质环境而导致地热水资源枯竭或遭受无法利用的污染、破坏,这将会是无法挽回的后果;地热资源在开发利用的过程中也会产生水污染、热污染、空气污染、土壤污染、放射性污染等一系列的负面环境效应。保护地热资源,需站在可持续发展的角度,不仅要保护其资源量,更要保护其水文地质环境。为确保地热资源的可持续开发利用及减少其对环境的影响,在开发利用中要做好以下工作:1.认真贯彻国家在资源、环保等方面的方针政策。坚持全面规划、合理开发、充分利用、化害为利、变废为宝、谁开发、谁保护、谁污染、谁治理、谁破坏、谁恢复、谁使用、谁补偿的原则。2.加强地热资源的勘查研究,提高勘察技术,查清区内可开发利用的地热资209、源量及其开发利用条件,优化资源配置。3.地热回灌地热回灌是指人工将已被利用过的地热尾水或常温地下水、地表水灌回热储中,是提高地热资源采取率、减少污染、维持资源可持续利用的有效措施。积极实施地热回灌,可有效减缓地热尾水排放对生态环境的影响,改善热储的产热能力。4.加强开采过程中地热水的动态监测和地质环境监测工作。图7-3 腾冲县推测干热岩分布图国家对开采利用环境保护工作,就必须强化国家对开发利用区环境保护的监督管理制度,运用法律、行政经济、科学技术、宣传等多种手段和措施,对各种开发利用活动进行规划、调整及监控,以防治资源环境的破坏与污染,促进资源的持续、健康发展利用。8 结论和建议8.1 结论1210、腾冲地块则位于印度澳洲活动板块(印度陆板)的北角,自三叠纪后一直在活动,故地热活动强烈,地热资源丰富。腾冲境内计有63处温、热、沸泉。其中沸泉3处,热泉25处,温泉35处,泉水总流量约613.24L/s,泉水自然放热量66502.3kJ/s。2、按区域构造带将境内水热活动划分:龙川江水热活动区、瑞滇-腾冲-陇川水热活动区、古永-梁河水热活动区。龙川江水热活动区:该水热活动区,共出露温泉(群)19处,温度2544,热泉(群)11处,温度4568,温度最高的为石墙澡塘,高达68。水热区泉水总流量为225.535L/s;瑞滇-腾冲-陇川水热活动区:热区中共出露温泉(群)10处,温度2344,热泉(211、群)7处,温度4591.5,沸泉(群)3处,水温96.698.7。水热区泉水总流量为305.435L/s;古永-梁河水热活动区:水热区中共出露温泉(群)5处,水温4044,热泉(群)8处,水温5179,温度最高的为中和镇高田村荨麻箐,高达79。水热区泉水总流量为82.27L/s。3、腾冲县温泉水化学类型复杂,其水化学类型分别为HCO3Na型水、C1HCO3Na型水和HCO3C1Na型水、HCO3CO3Na型和CO3HCO3Na型水、HCO3Ca型和HCO3CaNa型水、HCO3MgNa型水和HCO3MgCa型水、HCO3SO4Na和HCO3SO4CaNa型水及SO4Na型水。4、根据氢氧同位素212、分析资料,地热水补给来自大气降水,补给源一般位于地热显示区北部的分水岭一带;热海热田根据氚同位素判定,地下水的形成多在1953年之前,即距今约60年以前。5、运用地球化学温标计算,调查区有5处平均热储温度大于150,属于高温地热系统,它们是:热海地热田、朗蒲热水塘、攀枝花硝塘、黑石河、瑞滇热田。另外腾冲还有40个热储温度为90150中温水热系统,约占总数的63%;以及18个低温(热储温度90以下)系统,约占总数的28%。6、腾冲县内地表每秒散发的热量为8.29107J。据地热资源评价方法(DZ40-85)规定,区内地热储量以地表热流量的10倍计,则为8.29108J,境内热储中储存的总热量为7213、2.0891018J。7、由于本次工作程度所限,计算中所用各种其它参数一般为常用值和经验值。因此,本次所计算的地热储量属E级,但可作为制定地热田勘察设计远景规划的依据。8、腾冲县内热储因受断裂控制,基本呈带状,又依地球化学温标的估算,腾冲境内地热田(区)勘查类型主要为-2及-2型。即高温地热田(I)、带状热储(2)及中低温地热田()、带状热储(2)。9、全县共划分主要开发利用规划区10个:朗蒲热水塘玛玉窝片区()、黑泥塘片区()、大村胆扎片区()、云峰山瑞滇片区()、马站固东片区()、大塘石墙曲石片区()、樱花谷芒棒片区()、五合片区()、新华蒲川片区()及零星分布水热区()。其中将区、区、区214、规划为限制开发区、建议这些区域内已利用地表天然热流量为主,严格禁止井采;区规划为允许开发区,但在开发利用过程中严格禁止井采及大规模建设温泉山庄或度假村;其余6个区规划为鼓励开发区,并建议在下一步对猴桥盆地、马站固东盆地、界头曲石盆地、五合盆地及新华蒲川地热区周围进行地热资源进行调查及勘察,查明地热资源分布情况,通过井采,合理调配地热资源分布。10、初步推测腾冲县境内干热岩主要分布于:和顺腾冲盆地西山坝一带、荷花朗蒲热水塘地热区、马站曲石一带及新华攀枝花硝塘速庆一带。8.2 建议1、由于本次调查工作程度有限,所计算的地热储量仅能作为地热田勘察设计远景规划的依据,所以,针对具体地热田的开发利用进行215、设计时,应根据设计功能进行详细的地热地质勘察;2、地热资源开发利用应符合中华人民共和国矿产资源法、矿产资源开采登记管理办法、云南省矿产资源管理条例,以及土地管理法、环境保护法、地质遗迹保护法等法律、法规的准入原则,加强地热资源的合理化矿权设置和管理、统筹规划,合理开发,禁止乱开乱采、随意排放,注意加强资源及其环境的保护。对县境内进行地下开采地热水的行为要严格把关,开采前应进行可行性论证、环境影响等评价工作,避免过度开采引发地质环境问题;3、腾冲地下水与地表水存在互补,建议加强地表水的保护,以免造成地下水、热水的污染;在地热资源利用过程中,要合理进行尾水处理,避免地热水未经处理直接排出,从而导致地表水水质硬度增加及水质污染;4、在腾冲盆地,应对地热井取水的含水层实施地热回灌,对其它集中度不强的钻井取水区域应分片区实施回灌,以保护地下水热资源。5、地热资源开发利用应做好相应的环境保护对策,建议针对地热资源开发利用建立环境监测网络系统;6、建议对县域内干热岩的分布及储量作进一步的勘查工作,并选取重点区域进行增强型地热系统试验,研究干热岩地热资源开发利用的可行性; 7、腾冲县可以利用其丰富的自然人文资源为背景,以地热资源为开发重点。在近期可申报“中国温泉之城”和国际休闲养生示范区,中远期可以考虑申报“世界温泉之城”。