景洪盆地热液成藏条件分析

景洪盆地热液成藏条件分析

地热水是一种特殊类型的地下水，具有很高的自然温度，含有特殊的化学成分或气体成分。它集热、矿和水于一体，是一种宝贵的矿产资源。地热水作为一种能源矿产,以其特有的价值广泛用于工农业生产、旅游及医疗卫生等领域。地热水在工业上主要用于发电、纺织、印染、造纸、酿造、皮革加工处理等;农业上主要用于保温育苗、温室栽培、水产养殖、人工孵化及调剂灌溉水温度等;由于地热矿水所含的特殊化学成分、气体、放射性物质以及具有较高温度,对人体产生某些显著的理疗作用,而在我国许多地区被用于医疗健身和洗浴。可以说,地热水资源是大自然赐予人类的一座宝库,对其合理开发利用,可大量增加社会就业,促进经济发展,提高人民的生活质量(汪集旸等,1993;宋瑞祥,1996;王东升等,1996;王宝玉,1999;张定源等,2001;徐军祥等,2005;高宗军等,2009)。景洪市为云南省西双版纳傣族自治州州府所在地,坐落于景洪盆地内,是国家著名的旅游风景名胜区。据云南地热区划资料,景洪盆地属滇藏地热带之滇西中-高温地热区的云县-景洪中高温、高温热水亚区,盆地内蕴藏着较为丰富的地热资源(殷瑛等,2OO6;高子英,2006)。但本区地热的研究和开发利用程度均很低,因此,开展本区地热田地质特征的分析、研究,对于提升本区地热的开发利用水平,促进景洪市旅游产业的发展,进而带动城市经济的增长都具有重要的意义。1热水点分布及地热田景洪市地处低纬度高原区,属热带和南亚热带湿润季风气候,高温多雨,多年平均降雨量1269.5mm,多年水面蒸发量为1252mm。总体上降雨量较为充沛,年降雨量大于蒸发量,属于大气降水补给较充沛地区。区内共发现热水点21个。其中高温(61～100℃)热泉1个,中温(41～60℃)热泉8个、热水孔1个,低温(25～40℃)热泉7个、水井1个,水温小于25℃的泉点2个、水井1个(表1、图1)。根据地下热水点的出露、分布情况,在区内可划分出两个地热田(图1):嘎洒-曼达-曼迈地热田:东以F1断裂为界,西达天河农场,北起流沙河河谷,南至南凹河河谷,东西长5～9km,南北长10km,面积约80余km2。曼贺蚌-曼养广地热田:沿F2、F3断裂呈一长条形,自北西景洪城南农科所至南东曼贺蚌村南,长约7km,宽约1.8km,面积约12km2。2地热田的地质条件2.1叠纪及三叠纪景洪盆地及其周边山地出露地层主要为二叠系、三叠系上统、第三系中新统-上新统及第四系等。其中二叠系分布于东部,下统茅口组(P2112)为碎屑岩,上统(P1221)为片岩及板岩;三叠系上统小定西组(T3x)分布于南部,其中段为火山碎屑岩夹熔岩,下段为碎屑岩;第三系、第四系松散岩分布于景洪盆地(图1)。2.2岩基及成矿岩基区内岩浆活动强烈、频繁,岩浆岩类型众多。从超基性岩到酸性岩,从侵入岩到喷出岩均有出露。岩浆活动时期主要为华力西期、印支期和燕山期。其中临沧-勐海花岗岩基(γ43)和南联山杂岩体(δ51)是区内两大侵入岩体,临沧-勐海花岗岩基(γ43)分布于西部,岩性为黑云二长花岗岩、钾长花岗岩,形成时期为华力西期,主要矿物组合为石英、斜长石、钾长石和黑云母,副矿物组合为锆石、磷灰石、榍石和磁铁矿;南联山杂岩体(δ51)分布于南部,岩性以闪长岩为主,包含较多超基性、基性、酸性岩体,形成时期为印支期,主要矿物为斜长石、石英、绢云母、角闪石、黑云母、绿帘石、绿泥石、方解石和钾长石,副矿物为锆石、磷灰石和磁铁矿。2.3云桥断裂地质意义热田区处于冈底斯-念青唐古拉褶皱系与唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系南延部分接合部位的景洪弧形构造中。澜沧江深断裂纵贯其间,为两个构造单元的分界线。其北起西藏境内,向南经藏滇边界处的梅里雪山垭口附近进入云南,再经碧罗雪山、崇山东麓,过功果桥、小湾、景云桥,基本上沿澜沧江河谷延伸,再经景洪到大勐龙西南进入缅甸境内。断裂带在云南省境内长约800余千米,走向北北西-近南北向,中部走向变化较大,在云县西北形成明显的大拐弯,总体显示出S型断裂形态(王国芝等,2001;王绍晋等,2007)。区内的澜沧江深断裂(F1)仅是它的南段,断裂总体呈南北向,由一宽数百米的糜棱岩带和破碎带组成,该断裂对两侧地质作用具有显著影响。断裂西侧主体为临沧-勐海花岗岩基和元古界中-深变质岩系,断裂东侧则主要是古生代和中生代沉积岩系和火成岩,其变质程度也明显低于西侧(杨岳清等,2006)。澜沧江深断裂是滇西中生代红色盆地的西界,它严格地控制着盆地的形成和发展(雷德俊,1987)。景洪盆地处于弧形构造中弧顶部位。以弧形转折端的东西向横断裂F22为界,北部构造线方向为NNW-SSE向,南部则逐渐转为南北向及NNE-SSW向。2.4层序地热田热田景洪盆地作为受控于澜沧江深断裂(F1)的一断陷盆地,其热储结构在该断裂东西两侧地区有所不同。F1断裂以西嘎洒-曼达-曼迈地热田,热储层为临沧-勐海花岗岩体,埋藏深度375～1000m,盖层为第四系残坡积层、花岗岩风化层及元古界变质岩残留顶盖。F1断裂以东曼贺蚌-曼养广地热田,热储层为南联山杂岩体,埋藏深度300～550m,盖层主要为厚层的第三系、第四系松散堆积层。两地热田水质特征相近,地热水化学类型以HCO3·CO3-K+Na型为主,其次是HCO3-K+Na型。矿化度在0.188～0.332g/l之间。PH值多在9～10.7之间,少数为7～7.5,有随水温增高而增大的特点(表1)1。3地热形成的控制因素相关研究成果表明,地热资源的形成、埋藏和分布大多与区域构造断裂、基底埋藏深度及深部地层岩性等密切相关,地热田所处的地质构造部位、基底埋藏特征、地层岩性特征、岩浆活动与新构造运动、地热水储存和运移特征等即为地热形成的控制因素(耿莉萍,1998;黄树峰等1999;韩湘君等,2002;多吉,2003;燕振芝等,2003;施尚明等,2004;王贵玲等,2004;吴建国等,2007;华建伟等,2007;周衍龙等2007)。据此,综合前述资料,认为本区地下热水的形成与下述三个因素有关:(1)通过吸收大气降水，可以为地热水提供丰富的水源本区降雨量充沛,大气降水在基岩裸露区沿断裂带及节理、裂隙带向下渗透,被深部热源加热后形成地热水。(2)功能多期活动特征本区较大的5条断裂:F1、F2、F3、F5及F22,切割深度较大,均具有活动性。尤其是澜沧江深大断裂(F1),在景洪一带呈向东凸出的弧形构造,断裂破碎带较宽,深达硅镁层,具多期活动的特征。这些断裂构成大气降水下渗及地热水上升的通道,控制着地下热水的形成(图2)。(3)放射性同位素地球化学研究表明,地球的热源绝大部分来自深部岩石中放射性同位素的蜕变。其中U238、U235、Th232及K40等少数放射性同位素在地球中有较大的丰度和较高放射性热效率,对地热的形成具有极为重要的意义,因而被认为是稳态热源(徐世光等,2009)。本区存在有巨大的华力西期临沧-勐海花岗岩体及印支期南联山杂岩体,加之二叠系-三叠系地层中的火山喷发岩,这些中酸性岩石中的放射性元素铀、钍、钾蜕变所释放的热能为地热水提供丰富的热源。因此,本区地下热水的成因类型属岩浆岩-构造断裂型。4地热资源开发建议(1)景洪盆地地热资源较为丰富,以澜沧江深大断裂(F1)为界,可以划分为曼贺蚌-曼养广地热田和嘎洒-曼达-曼迈地热田东西两个地热田。(2)西部的嘎洒-曼达-曼迈地热田热储层为临沧-勐海花岗岩体,盖层为第四系残坡积层、花岗岩风化层及元古界变质岩残留顶盖。东部曼贺蚌-曼养广地热田,热储层为南联山杂岩体,盖层主要为厚层的第四系冲洪积层。(3)本区大气降水提供了地热的水源,活动性断裂构成地热水深循环的通道,分布面积较大的岩浆岩