葫芦岛市兴城温泉地下热水成因浅析

刘东 王恩荣 苑雪峰

摘要：兴城温泉位于兴城火车站东南3800m处，东临辽东湾，热区位于铁路疗养院北院至温泉水管理公司一带，分布面积（水温大于40℃）0.08平方千米。发现于唐朝初年，距今已有一千三百多年的历史，自元代以来，温泉水就被广为利用。

关键词：兴城温泉

中图分类号：Q178.51文献标识码： A

一、地层、岩石

第四纪地层：温泉区第四系发育特点是分布范围较广，厚度小，层位不全，仅发育有上更新统坡洪积、冲洪积和全新统冲洪积堆积物，岩性上部为黄褐色亚砂土、亚粘土，中部为中粗砂含砾、砂砾石，下部为灰色亚粘土含砾。厚度1.4-7.2m，覆盖于混合花岗岩之上。

岩石：混合花岗岩（Mγ）

太古代混合花岗岩分布于温泉区的北部、东部兴城疗养院一带或掩埋于温泉区第四纪堆积物之下。特点是颜色杂、矿物成分变化大，具片麻状构造，中细粒花岗结构和粗粒花岗结构，常见斜长角闪岩，黑云片岩、片麻岩及长英片麻岩残留体。岩脉发育以伟晶岩脉最广泛，多呈不规则的脉状及网格状。

二、构造：

兴城温泉地热田位于绥中凸起断裂地热成矿带，大地构造单元为中朝准地台燕山台褶带之绥中凸起带内，凸起内发育有西平坡—锦西、要路沟—锦西和明水大型压性—压剪性壳断裂。在其影响和控制下，发育六条次一级构造，分别为北东向构造F1、F2、F3、F4，北西向构造F5、F6，其平面分布规律见图1。

F1断裂位于兴城果树研究所北院东围墙附近，断裂走向35°，倾向北西，倾角70～75°，断裂带及影响带宽度130m～160m。

F2断裂位于二道河南岸，铁路疗养院南、北院中，走向40°，倾向北西，倾角65～80°，切割深度可达600m左右。

图1热储构造分布图

F3断裂位于二道河南岸，温泉水管理中心及铁路疗养院南、北院中，走向45°，倾向北西，倾角85°，切割深度可达800m左右。

F4断裂位于交通疗养院内，倾向北西，岩性由太古代混合花岗岩组成，断裂带及影响带宽约80m左右，切割深度可达800m左右。

F5断裂位于铁路疗养院南院内，位于F2、F3断裂之间，断裂走向320°，倾向南西，倾角70-75°，断裂延伸长度约150m。

F6断裂位于铁路疗养院北院内，F2、F3断裂之间，断裂走向290°，倾向南西，倾角70-75°，断裂延伸长度约180m。

上述北东向F2、F3和北西向F5、F6断裂组合构成了储热构造，为温泉的出露奠定了决定性的基础条件。

三、地热田的地热地质条件分析

根据温泉区构造的展布规律和组合关系，本区地下热水的分布受构造控制明显，北东向F2、F3和北西向F5、F6断裂组合构成了储热构造，在构造断裂带及影响带和构造交汇部位地下热水富水性较好，水温较高，且沿断裂带呈带状分布，均表明地下热水的分布受构造控制，属构造对流型。

由物探资料可知，F2、F3断裂近平行发育，位于二道河南岸，温泉水管理中心及铁路疗养院南、北院中，断裂带宽约175-250m，出露长约450-750m。F2断裂走向40°，倾向北西，倾角65～80°，断裂切割深度可达600m左右。F3断裂走向45°，倾向北西，倾角85°，断裂切割深度可达800m左右，断裂带宽约100-160m，构成热区热泉出露的较大构造破碎带，物探解译见图2。在F3和F2断裂之间发育北西向F5、F6断裂，断裂走向290-320°，倾向南西，倾角70-75°，断裂延伸长度约150-180m。受其影响，F3断裂带内岩石破碎更加严重，裂隙发育，富水性好，

图2 构造物探解译成果图

温泉和热水井的分布证明了这一点。温泉出露点均沿该断裂带分布，R8、R12、G22开采井均位于该断裂带内。R8、R12孔位于北东向F3储热构造破碎带内，R8孔破碎带发育深度为40.16-208m和225-296m,充水段厚度171.7m，降深6.98m时，涌水量3898m3/d，水温66.5℃；R12孔破碎带发育深度为15.6-120m，充水段厚度73.5m，降深5.29m时，涌水量3466m3/d，水温66.5℃。

四、地下热水形成机理

本区地热属构造对流型，属远补给、深循环型。大气降水从西北部、北部基岩丘陵区通过纬向断裂构造及裂隙下渗至深部与新华夏系断裂的交汇处，在沿途吸收深部放射性热及地幔热，逐渐增温，体积膨胀。在深部热力及围岩压力的驱动下，沿导热构造或裂隙向上运移至储热构造中，在储热构造中聚集形成地下热水。