惠州市地熱資源分布及賦存特征分析

吳明亮 程宏光 覃夏南

摘要：惠州市地熱資源豐富，通過分析地熱資源分布特征，了解其地熱水化學特征與理療價值。主要以低溫地熱資源為主，地熱流體水化學類型以重碳酸根鈉型水最為常見，酸堿度為中性、堿性水，均具有一定的醫療價值。除潤楊溪谷溫泉水外，均達到熱礦水命名標準。多數地熱田沿NE向斷裂帶呈線狀（串珠狀）分布，其余則多分布于各深大斷裂之間位置，局部上受衍生的次一級NW向張性導水斷裂或羽狀斷裂群影響；地熱田的形成明確受早白堊紀、晚侏羅紀侵入巖影響，主要巖性為黑云母花崗巖，表明惠州境內早侏羅紀侵入巖分布地段地熱顯示更為活躍。對區域地熱找礦及深部地熱資源開發有重要意義。

關鍵詞：地熱；水化學類型；構造斷裂；侵入巖

1.區域地熱背景

廣東省地處亞歐大陸的東南邊緣，境內斷裂構造發育，巖漿巖侵入、火山噴發、地震、新構造運動劇烈，特別是在深大斷裂反復活動、巖漿多期次侵入噴出的背景下，為廣東中低溫水熱型地熱的形成和賦存、溫泉出露提供有利的地質背景。

惠州市位于廣東省東部，以丘陵地貌為主，地層巖石較為齊全，巖漿巖及變質巖均有出露。區內發育有河源深斷裂、紫金-博羅大斷裂、蓮花山深斷裂，佛岡-豐良深斷裂等斷裂帶。惠州市大地熱流值一般在70mW/m2～80mW/m2之間，高于我國大陸的平均值68mW/m2；地溫梯度與我國大陸南方區域地溫梯度平均值相當[1-2]。

2.地熱資源分布

惠州市現已發現地熱田26個，溫度分布在26℃～115℃范圍，具體分布情況見表1。其中，低溫地熱田（25≤t<40℃）共有25個，占比96.2%，中溫地熱田（90≤t<150℃）只有1個，占比3.8%，為惠城區黃沙洞地熱田。而低溫地熱田中，熱水占比15.4%，溫熱水占比46.2%，溫水占比34.6%。

3.地球水化學特征

針對惠州市地熱田分布概況，采取19組代表地熱流體樣品，測試樣品的采集嚴格按照《區域水文地質工程地質環境地質綜合勘查規范（1∶50000）》（GB/T 14158-93）規程及項目設計書的技術要求采集、保管并及時送至具有相關測試資質的廣東省地質實驗測試中心進行全分析檢測。

3.1水化學類型

從表1中可以看出，地熱流體水化學類型在內陸地區以HCO3-Na、HCO3-Ca·Na、SO4-Ca·Na、SO4·HCO3-Na·Ca等，局部地區還零星分布著SO4·HCO3-Na·Ca、SO4-Ca·Na等，向沿海地區逐漸過渡為以氯化物型為主，表現為Cl-Na·Ca、HCO3·Cl-Na，其中HCO3-Na型水最為常見；pH值一般為7.15～8.77，溶解性總固體量為185mg/L～1782mg/L，最大出現在海濱溫泉。

3.2理療熱礦礦水評價

根據《地質資源地質勘查規范》（GB/T11615-2010）理療熱礦水評價標準，19組溫泉水均具有一定的醫療價值，可認定為理療礦泉水，其中主要為氟離子、溫泉和偏硅酸濃度達到了醫療價值標準。除潤楊溪谷溫泉溫泉水外，均達到熱礦水命名標準，其中巽寮灣溫泉水命名為氟水、氡水，海濱溫泉水命名為氟水、硅水、礦（泉）水、溫水，江冚溫泉水命名為氟水、硅水、硫化氫水、溫水，其余均命名為氟水、硅水、溫水。

4.地熱田與構造、侵入巖的關聯

4.1地熱田的分布受北東向區域深大斷裂控制

惠州市地熱田分布主要受NE向區域深大斷裂構造控制，多沿新華夏系斷裂呈串珠狀分布。在漫長的地質歷史時期，區內經歷過多次劇烈的構造運動和多期次巖漿入侵，致使斷裂帶及附近產生次級斷層或巖體破碎、張性節理裂隙，為地熱流體的儲存和運移提供了空間和通道；同時，深大斷裂構造活動不僅促使熱儲空間的形成，其構造裂隙還溝通了深部地熱流體與淺部熱儲之間的空間聯系，成為地熱田重要的熱傳遞通道[3]。新華夏系斷裂性質多為壓扭性，對儲水導水不利；但在和東西向構造復合部位，斷裂發生轉折，斷裂拐性質發生改變，具有張性或張扭性，往往出露溫泉，或者在次級斷裂構造部位出露溫泉。

從區域上分析，多數地熱田沿向斷裂帶呈線狀（串珠狀）分布，主要出露或揭露于深大斷裂軸線；其余則多分布于各深大斷裂之間位置，局部上受衍生的次一級NW向張性導水斷裂或羽狀斷裂群影響。據統計惠州有11處地熱田的形成明確與深大斷裂密切相關（圖1、表2）。

4.2地熱田的分布與侵入巖體有著明顯的相關關系

地熱田中分布于出露的巖漿巖體中、后期入侵的巖脈附近或巖體與圍巖的接觸帶上（圖1）。地熱田分布不僅與巖漿的多期次侵入或深大斷裂構造影響造成原巖體和接觸帶巖石破碎、節理裂隙發育有關，而且也與侵入巖地質年代相關。據統計惠州有9處地熱田的形成明確與侵入巖體密切相關，主要為早白堊紀、晚侏羅紀侵入巖，主要巖性為黑云母花崗巖，其中6處為晚侏羅紀侵入巖（圖1、表3），表明惠州境內早侏羅紀侵入巖分布地段地熱顯示更為活躍。早前研究通過分析廣東省重力異常得出的廣東省地熱成因模式中，花崗巖產出的熱元素衰變是廣東省境內地熱的熱來源。例如黃沙洞地熱田，燕山期花崗巖體放射性元素衰變產生的熱量及高導熱率是產生該地熱田高溫地熱形成的兩大重要原因，深部花崗巖體熱量資源巨大[4]。這為深部地熱資源勘查提供了方向。

5.結論

（1）惠州市地熱資源多屬低溫型；水化學類型主要以HCO3-Ca、HCO3-Na為主，沿海地區分布著氯化物型；溫泉水均具有一定的醫療價值，其中氟離子、溫泉和偏硅酸濃度達到了醫療價值標準。除潤楊溪谷溫泉溫泉水外，均達到熱礦水命名標準。

（2）惠州市深大斷裂發育，多數地熱田沿深大斷裂帶呈串珠狀分布，地熱田的形成及分布受NE向區域深大斷裂控制，熱泉多出露在構造復合位置及次級斷裂位置；地熱田與侵入巖體有著明顯的相關關系，以晚侏羅世的侵入巖為主，巖性為黑云母花崗巖；燕山期花崗巖體放射性元素衰變產生的熱量及高導熱率是產生中高溫地熱形成的兩大重要原因。這對區域地熱找礦及深部地熱資源開發有重要意義。

參考文獻：

[1]曾土榮.廣東省地熱志[Z] .湛江：廣東省地質局第四地質大隊， 2015.

[2]梁家海.廣東省地熱資源分布規律[J].地球， 2013， 42（05）： 18-19.

[3]朱長生.廣東斷裂構造對地下熱水的控制作用[J].水文地質工程地質， 1982（06）： 21-45.

[4]曠健，祁士華，王帥，等.廣東惠州花崗巖體及其地熱意義[J/OL].地球科學： 1-23. （2019-07-11）.