西藏洛扎縣拉康鎮的溫泉成因探究

蔣祥

摘 要：本文研究的溫泉位于喜馬拉雅山脈南麓的雄曲河河段，因板塊擠壓而隆升的喜馬拉雅區域構造活動強烈，大小斷裂密布，地溫梯度大，地熱資源豐富。研究者對溫泉所處地區的地質背景和熱水水化學特征進行分析，探究溫泉成因，以期為其他學者的研究提供借鑒。

關鍵詞：溫泉;地熱資源;地質構造

中圖分類號：P641.1文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）16-0135-04

Abstract： The hot spring studied in this paper is located in the Xiongqu river section at the southern foot of the Himalayas. The tectonic activity in the Himalayan region uplifted by plate compression is intense， with dense faults， large geothermal gradient and abundant geothermal resources. In order to provide reference for other scholars， researchers analyzed the geological background and hot water chemical characteristics of the hot spring area and explored the origin of the hot spring.

Keywords： hot springs;geothermal resources;geological structure

西藏地處地中海—喜馬拉雅地熱帶的中東部，區內構造極為發育，巖漿活動和變質作用強烈，是全球地熱活動最強烈的地區之一。筆者通過對西藏洛扎縣拉康的區域地質、水化學、同位素進行分析，并結合前人對該地區的地質調查情況，對該地區的溫泉成因進行研究。

1 研究區概況

1.1 研究區地理位置

研究區位于西藏南部山南地區洛扎縣境內（見圖1），距西藏行政中心拉薩市約310 km，屬于喜馬拉雅山脈中段北麓。邊防線長200 km，西北與生格鄉相連，西南與拉郊鄉相鄰，東與邊巴鄉和措美縣相接，南面與不丹王國接壤，是中國的山南邊陲地帶。研究區地形起伏較大，山勢陡峭，溝壑縱橫，屬于深谷深切割區，相對高差一般在900 m，平均海拔高度為4 400～5 682 m。

1.2 研究區地貌與地質構造

研究區地勢起伏大，地勢西北高，東南低。地貌主要以高山為主，有少量河谷盆地（見圖2）。其中海拔最高的庫拉抗日主峰海拔達7 538 m。研究區在大地構造上處于雅魯藏布江大斷裂帶與南部吉隆—崗巴—洛扎—錯那斷裂帶挾持的喜馬拉雅板片內，區內斷裂發育。

研究區地質構造圖如圖3所示。研究區東北部有洛扎斷裂穿過，中南部和北部有藏南拆離系二次穿過，另外分布有洛扎穹窿和色區-生格向斜。研究區內在2條大斷裂通過，構造變形強烈，伴生有許多小斷裂。

1.3 研究區地層

在研究區25 km區域范圍內主要出露地層有元古界聶拉木巖群、上元古界—寒武系肉切村巖群、晚三疊統曲龍貢巴組、下侏羅統日當組、中上侏羅統、下白堊統拉康組、第四系全新統。出露巖體主要為中新統二長花崗巖與中上元古界花崗巖。

與溫泉相關的地層和巖體主要有5個，分別是拉康組、朗巴砂礫巖、肉切村巖群、聶拉木巖群和中新統二長花崗巖。拉康組為黑色鈣質、炭質板巖夾結晶灰巖組合;朗巴砂礫巖巖性主要為灰～深灰色中層礫巖、石英砂巖夾黑色碳質頁巖，上部為石英巖狀砂巖;肉切村巖群主要為黑云變粒巖質糜棱巖、大理巖質糜棱巖、白云母花崗質糜棱巖等巖石，上部為一套淺變質的片巖、千枚巖、變砂巖;聶拉木巖群巖性主要為黑云二（斜）長片麻巖、眼球狀黑云二長片麻巖、含榴變粒巖、變粒巖、淺粒巖、大理巖等高綠片巖-角閃巖相的中-深變質組合。

2 溫泉概況

研究區可見5處溫泉出露點，從上游雄曲河干流與蝦曲河支流交匯處開始，沿雄曲河向下游至下壩址一帶河谷中出露，其中4處位于雄曲河左岸，1處位于雄曲河右岸。各溫泉流量和溫度見表1。

3 測試分析

3.1 水化學分析

對雄曲河水水樣進行水化學分析，分析成果如表2所示。根據水化學分析成果可知，工程區地表水無色、無味、無臭、透明，水化學類型均為HCO3-Ca型，總礦化度為149.6～190 mg/L，pH值為6.69～7.86;屬弱酸（堿）性低礦化度淡水。

3.2 溫泉水補給分析

為了查明雄曲河兩岸溫泉補給來源，對溫泉水進行了同位素取樣與分析。于2018年4月將樣品送往國土資源部巖溶地質資源環境監督檢測中心進行氫、氧同位素檢測（檢測環境為溫度24.2 ℃、濕度32%）。水中2H和18O的含量和分布由于主要是受氣象過程的影響，故多用來探討地下水來源的補給情況。1961年，Craig發表了大氣降水的[δ]2H和[δ]18O之間存在線性相關關系[1]：

筆者根據西藏拉康鎮雄曲河兩岸溫泉水2H和18O的含量（見表3）繪制了[δ]2H-[δ]18O關系圖（見圖4）。將其與Craig的全球大氣降水線進行對比可知，雄曲河兩岸溫泉水的[δ]2H與[δ]18O組成的值均落在全球大氣降水線的附近，這表示溫泉水來源于大氣降水。

由圖4可知，研究區溫泉水來源于大氣降水。大氣降水中的[δ]2H和[δ]18O的值與溫度分布有很大的關系：當溫度逐漸上升時，大氣降水的[δ]2H和[δ]18O的值也越來越大，大致上成正相關關系。國內外學者根據這一關系建立起[δ]2H、[δ]18O與溫度之間的線性關系。

根據上述5個公式計算的平均氣溫可知（見表4），根據第一個公式計算的氣溫偏差較其余4個大，故取另外4個的平均值作為平均氣溫，取平均氣溫為-5.15 ℃和-5.2 ℃。補給區計算的平均氣溫為負值。其值比拉康地區常年氣溫較低，推測是由冰雪融水補給。

4 溫泉成因分析

地熱資源的形成是各種地質作用綜合影響的結果，是受到許多復雜的地質、水文地質、地球熱態等因素控制的。其中，必須具備的條件亦即地熱田形成的要素可以概括為四個字，即儲、蓋、通、源。儲就是熱儲層，蓋是蓋層，通指構造通道，源包括水源、熱源及水中物質成分的來源。

4.1 地熱資源類型

我國水熱型地熱資源可分為隆起山地對流型（火山型、深循環型）和沉積盆地傳導型（中、新生代斷陷盆地型，中、新生代坳陷盆地型和中生代坳陷盆地型）[5]。拉康溫泉位于青藏高原地區，但周圍沒有火山，地熱資源類型應屬于隆起山地對流型（深循環型）。下面對拉康溫泉的形成進行探究。

青藏高原地殼厚度雖厚，達70 km，但地溫仍然較高，雅魯藏布江以南，喜馬拉雅山脈一帶，表現為一地殼厚度陡變帶，此帶的地溫分布也顯示為一近東西及北西西向延伸的一條地溫分布密集帶，向著喜馬拉雅山脈的內部地溫急驟降低，形成一條與喜馬拉雅山方向平行的地溫陡度帶。沿雅魯藏布江南北一線形成了一條近東西延伸的較高地溫帶，此帶的形成有著明顯的深部地質背景，它與歐亞板塊和印度板塊互相碰撞有關，這里構成了雅魯藏布江地縫合線，在巨大的剪切及擠壓作用下，使深部物質發生重熔并上涌形成熱源體，導致許多高溫地熱田沿此帶分布[6]。

拉康地區斷裂發育，也有邊界斷裂通過，地殼深部物質重熔可沿斷裂上涌，形成熱源，為隆起山地對流型（深循環型）。

4.2 蓋層與通道

巖石的礦物組成、結構和構造都直接影響著巖石的導熱率，金屬礦物和結晶巖鹽、膏巖及石英都具有較高的熱傳導能力;堅硬致密的巖石（灰巖、花崗巖、變質石英巖等）同樣具有較高的導熱性，而煤炭、黏土、泥巖、頁巖、粉砂質巖類等則具有較低的導熱率[7]。

拉康溫泉出露于更新統二長花崗巖中，花崗巖上覆地層為拉康組（K1[l]1、K1[l]2），拉康組上段巖性為一套灰綠、灰黃、藍灰色板巖夾極薄層變粉砂巖組合。拉康組下段巖性為黑色鈣質、炭質板巖夾結晶灰巖組合。板巖是由泥巖變質而來，導熱性較低，形成蓋層。

拉康地區斷裂發育，大小斷層密布，為溫泉提供良好的對流通道。

5 結論

研究區為典型的高山峽谷地貌，雄曲河以V形峽谷為主，谷底地面水可能較高山地下水位低，因此，深谷谷底可能為壓力差最大之處，而熱水上涌也自谷底流出的可能性最大。在雄曲河兩岸附近，花崗巖中發育有大量節理，節理面平直、光滑，較緊閉，節理延伸距離較遠，為構造剪節理，與研究區周圍斷層關系密切。

地下熱水補給來源為大氣降水，18O漂移現象不明顯，說明深部的熱儲溫度不高，屬于中低溫地下熱水。根據氫、氧同位素數據分析計算可知，溫泉水的補給平均溫度為-5.1 ℃，溫泉水的補給高程為3 336 m。

研究區地下熱水熱源為巖漿殘余熱，溫泉底部存在第四系更新統二長花崗巖，中上元古界花崗巖，推測晚近期存在巖漿活動，上覆侏羅系、白堊系地層形成覆蓋層（隔熱層）。

研究區5 km范圍內斷層、節理發育;共分布有6條斷層，3條韌性剪切帶;巖層巖性多為變質巖，時代較老;巖漿巖為第四系更新統的花崗巖。研究區溫泉的形成與斷裂帶有關，裂隙、節理發育，為地下熱水的運移提供了良好的通道。

參考文獻：

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