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地熱溫泉

廣東從化地熱資源及開發(fā)利用情況

  從化溫泉（又名流溪河溫泉
，位于廣東省從化市東北溫泉鎮(zhèn)附近，距廣州75km
，中心區(qū)坐標為23°39′N，113°38′E
，海拔45m~52m
。在明清兩代已被利用，以其水質好
、水溫高和泉景奇特聞名于世
。從化溫泉是一種含氡元素及多種元素的蘇打泉，水質晶瑩
，水溫適宜
，礦化度低無色無味，被譽為嶺南第一溫泉
。自1931年由嶺南大學冼玉清的一篇介紹文章引起了世人關注
，此后便開始了一定規(guī)模的開發(fā)利用[1]。從化溫泉區(qū)原有天然泉眼 9處 ,總流量 19137L / s
，水溫 40～63℃①
，由于溫泉天然流量無法滿足用水需求
，1961年開始在泉眼處圍泉成井
，或在泉眼附近打井抽水，開采量逐年增加
。到 1984年時,實際開采井有7眼
，開采量達到1500m3/d
，區(qū)內溫泉全部斷流①,溫泉區(qū)的天然泉眼已全部為鉆井取代。20世紀90年代中后期水位下降到地面以下16～2013m
，水溫下降 216～13℃[1]
。近幾年來由于熱水開采量有所減少，致使地下水位有所恢復
。從化溫泉的形成與演變逐漸引起人們的關注
，前人先后對從化溫泉熱水進行了勘察和評價①②，提出了合理開發(fā)利用與保護的建議[1]
。本文利用樣品測試資料
，同時結合前人資料，分析從化溫泉熱水的水化學和同位素特征
，以及近 30年來從化溫泉水質的變化
，探討溫泉的補給來源、滯留時間
、熱儲溫度等方面的問題
。①
 
  2.  從化地熱資源概述
 
  地熱是指地球內部所蘊藏的熱能，它來源于地球的熔融巖漿和放射性元素衰變時發(fā)出的熱量
。地熱資源是在當前技術經濟條件和地質條件下
，能夠從地殼內科學、合理地開發(fā)出來的巖石熱能量
、地熱流體熱能量及其伴生的有用組分
，它與太陽能、風能
、生物能
、海洋能等統(tǒng)稱為新能源，將太陽能
、風能
、潮汐能與地熱能加以比較，地熱能是新能源中最為現(xiàn)實的能源
。地熱資源按賦存形式可分4種類型：一是熱水型
，即地球淺處(地下100～4500m)所見到的熱水或水蒸汽；二是地壓地熱能
，即在某些大型沉積盆地深處(3～6 km)存在著高溫
、高壓流體，其中含有大量甲烷氣體
；三是干熱巖地熱能
，由于特殊地質構造條件造成高溫但少水甚至無水的干熱巖體；四是巖漿熱能，即儲存在高溫(7001 200℃)熔融巖漿體中的巨大熱能
；根據(jù)地熱水的溫度地熱能可分為高溫型(>l50℃)
、中溫型(90～150℃)和低溫型(<90℃)三大類，高溫地熱資源主要用于地熱發(fā)電
，中
 
  從化溫泉位于廣東省從化市東北
，地處廣從斷裂帶北東段
，泉點沿 NW及 NE向次級斷裂出露，熱水出露于燕山期花崗巖中
。溫泉為中低溫
、 偏堿性的低礦化水。熱水中的陽離子以K+
、Na+
、Ca2 +為主,陰離子以HCO-3為主,屬于HCO3-Na及HCO3 - Na·Ca水。熱水中偏硅酸
、氟含量較高,同時含有鋰
、鍶、鋇
、硼酸等微量組分及放射性組分鐳
、氡。由D和18O組分表明熱水起源于大氣降水
。根據(jù)玉髓溫標計算的熱儲溫度為 82114～93152℃
。擁有熱泉13個，溫泉地下熱水日自涌量達10000立方米
，每年可供700萬人次享用
。從化溫泉是含有氟離子和弱放射性氡以及鈉、鈣
、鉀
、鎂、二氧化硅等多種對人體有益元素的重碳酸鈉型熱泉
，有重要的醫(yī)療價值
，被譽為“嶺南第一泉”，是世界上名泉之一
。是全世界除瑞士之外
、僅有的一個含有氡元素的溫泉。
 
  3.  地質背景
 
  從化溫泉位于粵中坳陷帶恩平—新豐斷裂帶的中段
，在NE向的廣(州)從(化)斷裂北東段上盤
、佛崗復式巖體的南東邊緣③。如同廣東省東部 NE向的海豐—大埔斷裂和東江斷裂控制著溫泉的分布一樣，廣從斷裂對從化溫泉的出露起著重要的控制作用[2 ]
。溫泉區(qū)位于流溪河中上游溫泉療養(yǎng)院一帶，面積約115km2
。該區(qū)斷裂構造發(fā)育
，可分為 EW向、NE向
、NNW向及NW向四組斷裂
。EW向斷裂形成最早，為一壓性斷裂
，起到阻水作用
；次為NE向斷裂，屬于廣從斷裂帶
，規(guī)模較大
、切割較深，起到溝通深部熱源的作用
；之后生成的是NNW向
、NW向斷裂，與 NE向斷裂交錯
，沿斷裂附近裂隙發(fā)育
，是地下熱礦水的富水地帶和熱異常區(qū)，多數(shù)溫泉沿 NW向斷裂出露.
 
  4.  水文地質背景
 
  北東向的廣州—從化斷裂伴生的一系列北西向斷裂控制著本區(qū)溫泉的出露
，屬于斷裂—深循環(huán)型地下熱水[ 3 ]
，溫泉大多位于流溪河河床及河漫灘上(圖2)。該區(qū)地下水類型主要有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水
。大氣降雨是本區(qū)地下水的主要補給來源
，地下水主要以泉、側向滲流的方式匯入河流排泄
，井孔抽水也是一個重要的排泄方式⑤
。
 
  11第四系砂礫層; 21侏羅系中上統(tǒng)流紋斑巖; 31侏羅系下統(tǒng)砂礫巖; 41石炭系下統(tǒng)灰?guī)r; 51泥盆系上統(tǒng)砂頁巖; 61燕山期霞石角閃石正長巖; 71燕山期第四期花崗巖; 81燕山期第三期黑云母花崗巖; 91斷裂; 101取樣點及編號
 
  5.  從化溫泉的開發(fā)歷史和現(xiàn)狀
 
  早在中國明朝時期，“百丈飛泉”列為從化縣八景之一
。１９30年代
，溫泉一度興起開發(fā)旅游熱潮。中華人民共和國建國后
，溫泉有計劃地進行大規(guī)模的開發(fā)建設
，特別是80年中華人民共和國代改革開放后的開發(fā)動作較大。從化溫泉早在明清時已列為游覽勝地
。明崇禎七年（1634年）《從化縣志》中有“湯泉”和“百丈飛泉”的記載
，并將“百丈飛泉”列為從化縣八泉之一。清朝從化知縣孫繩稱溫泉為“枕漱”佳境，適于隱居休養(yǎng)
。明清時期
，溫泉已聞名遐邇，外地名士常到溫泉游覽
。民國期間
，從民國21~25年（1933~1936年）在溫泉興起開發(fā)旅游熱，短短數(shù)年
，建有各式別墅和房屋37棟
。  中華人民共和國建國后，溫泉風景區(qū)從50年代起便有計劃地建設
，廣東省干部療養(yǎng)院和廣東溫泉賓館都先后建了一批樓宇
。地熱也隨之掀起開發(fā)大潮。  從化溫泉區(qū)原有天然泉眼9處
，流量19137L / s,水溫40～63℃① ,由于溫泉天然流量無法滿足用水需求
，1961年開始在泉眼處圍泉成井，或在泉眼附近打井抽水
，開采量逐年增加
。到1984年時，實際開采井有7眼
。
 
  6.  地熱資源的開發(fā)利用
 
  從化的地熱屬90°C以下的低溫地熱
，由于其溫度適宜，清潔無污
，富含多種對人體有益的礦物質而用途十分廣泛
。從化的低溫地熱可以在一下方面進行開發(fā)：
 
  （1） 浴療保健  從化的地熱水屬于低溫熱礦水，富含鋰
，氟
、氡、偏硼酸
、偏硅酸等多種礦物質
，有一定的醫(yī)療、保健
、養(yǎng)生的作用
。經常用熱礦水進行洗浴，對高血壓
、冠心病
、心血管病、風濕病
、皮膚病等有一定的療效
。熱礦水入室
，無疑會大大提高居民的生活質量。
 
  （2） 娛樂
、旅游  依托溫泉浴療
，可以開發(fā)旅游館、嬉水樂園
、康樂中心
、會議中心、療養(yǎng)中心溫泉飯店
、溫泉度假村、高級賓館等一系列娛樂旅游項目
。
 
  （3） 種植
、養(yǎng)殖  可以依托地熱井，建造溫泉溫室
，種植名優(yōu)花卉
，特種蔬菜（供給大的飯店、賓館
、酒樓之需）等
，也可以用來發(fā)展旅游農業(yè)。
 
  熱水養(yǎng)殖
，可以大大縮短多種水生物的孵化期和生長周期
。可以依托地熱資源發(fā)展高產魚類養(yǎng)殖業(yè)等養(yǎng)殖產業(yè)
。
 
  （4） 余熱供暖  用于洗浴
、娛樂等方面的地熱水在使用后，熱水溫度依然很高
，仍含有大量的熱能
，如果能有效地加以利用，就會帶來巨大的經濟效益和社會效益
。
 
  為了充分利用資源
，創(chuàng)造更多的價值，對地熱資源開發(fā)應做到一水多用
、綜合利用
。冬天，條件適合
，可以先用熱水直接供暖
，供暖后的誰用于洗浴保健，洗浴保健后的水經處理后用來進行種植
、養(yǎng)殖或者余熱供暖
。
 
  7.  結語
 
  從化溫泉位于廣從斷裂帶北東段,溫泉區(qū)內共發(fā)育EW向
、NE向、NNW向及NW向4組斷裂
。廣從斷裂對溫泉的形成有著重要的控制作用
，而 NW向斷裂控制著溫泉區(qū)泉眼的具體出露位置，是分布和出露于燕山第三期
、第四期和第五期花崗巖的溫泉,屬于斷裂-深循環(huán)型地下熱水[4]
。
 
  大氣降水滲入地下深處 ,在徑流過程中與圍巖反應 ,同時被深部熱源加熱 ,沿著斷裂破碎帶上升出露地表[5],上升過程中可能存在與淺部冷水的混合。因此從化溫泉的補給來源充分
，熱水的徑流時間較短
，深部溫度較高，只要鉆井熱水總開采量不大于天然溫泉的總流量
，或者總開采量略大于溫泉流量
，但采用采停交替的開采方式[6]，使熱水得到恢復補充
，可以實現(xiàn)其長期持續(xù)利用
。從化溫泉氡含量較高 ,在修建洗浴設施時應注意通風條件。