解析安徽省太湖县汤湾温泉成因

朱训和 何涛 吴琼

摘要：笔者通过对汤湾温泉形成机制和分布规律进行综合分析和探讨，认为汤湾温泉为低温带状对流型地热系统，主要受构造裂隙控制；其中Fl为导水控热构造，F3为热储构造，F4为阻水构造。温泉形成条件与地形地貌、地热显示、断层性质极其组合特征、储水空间形态、裂隙发育程度、热储岩性及水热传输条件等关系密切；研究成果为下步地热资源合理开发利用与保护提供了技术支撑；本着“就热找热”的原则，对相似地区开展地热资源勘查具有积极的指导意义。

关键词：太湖汤湾温泉；地温场和热储特征；成因及主控因素

1.引言

地热能是受国家重点保护的绿色可再生洁净新环保能源，开发潜力巨大。利用地热流体节能减排，实现低碳绿色发展，是地质环境保护和生态文明建设的重要内容之一，亦是促进经济提质增效升级的绝佳路径。地热资源可广泛应用于温泉旅游、保健理疗、建筑供暖、温室栽培、水产养殖及循环发电、工业干燥等方面，同时可带动旅游度假、环境保护、招商引资等相关产业的发展，地热资源具有良好的利用价值及广阔的市场需求，必将带来显著的生态环保型效益经济。

本文通过分析研究地热系统成热、控热模式，揭示了太湖汤湾温泉的赋存条件和主控因素，为地方政府充分利用和合理开发汤湾地热资源提供了科学依据。

2.自然地理概况

汤湾温泉隶属安徽省太湖县汤泉乡汤湾村，地处花亭湖风景区之北滨，因拥有“华东第一泉”汤湾温泉而设立乡镇，水陆交通便利。研究区地貌类型属构造侵蚀剥蚀中低山区，北高南低，海拔高度400m～1000m，地形切割强烈，区内山峦叠嶂，山脊曲折绵延，山顶多呈尖园状，自然坡度一般为40°左右；地下水主要接受大气降水入渗补给，顺地势由高处向低处径流，“V”字形树枝状沟谷发育。

研究区气候温暖湿润，四季分明，雨量充沛，多年平均降水量1502.0mm，降雨主要集中在6月份～8月份，约占全年降水量的60%～70%，无霜期256天。

区内溪流发育，呈树枝状分布汇集到汤湾溪。主要河流为赵河，发源于太湖县与岳西县交界的葫芦尖，由北向南穿过研究区，最终注入花亭湖水库。

3.地质背景条件

区域上归属华南地层大区南秦岭—大别山地层区桐柏—大别山地层分区，区内出露地层为上太古界大别山群；境内岩浆岩弱发育，以变质变形侵入体为主，呈脉状分布；由于经过几次大的构造运动，地质构造比较复杂，复式褶皱和北东向断裂发育。

3.1地层

汤湾温泉主要出露桥岭组，区内呈单斜构造，地层走向总体呈NEE～SWW向，产状变化于170°～200°< 20°～40°；岩性为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩及云母斜长片麻岩；其间夹有黑云帘石斜长片麻岩、白云帘石角闪片麻岩、榴辉岩、榴石辉石岩等，上升热泉分布于该组的第四岩性段中。

3.2岩浆岩

区内岩浆岩不甚发育，以脉岩为主；通过野外地热资源水文地质专项调查，研究区出露了两个环状构造，岩性为燕山期混合花岗岩，推测其成因是深部岩浆上侵，属岩浆穹窿；汤湾温泉位于两个环形构造切点附近，其中正平移断层Fl与之沟通，深部的岩浆穹窿为温泉提供了热源。

脉岩多分布于Fl、F2断层附近，规模较小，走向以NE、NNE为主，少數为NW向。

3.3构造

区内构造活动强烈，分布多条断裂（图1），破碎带、构造岩发育。

（1）褶皱。水源地位于其林桥复式倒转向斜的次级褶皱佛图倒转背斜南翼，地层走向总体呈NEE～SWW向，产状较稳定。

（2）断层。F1正平移断层：展布于鸡子尖～塘湾一线，长度大于3km，总体走向20°～30°，倾向280°～300°，倾角70°～陡立。断层在平面上呈右形平移，遥感影像图上十分清晰；断层破碎带最宽处大于50m，一般为5m～10m，继承性较强烈。钻孔揭露断层破碎带岩性为断层角砾岩、硅化碎裂岩、园化角砾岩、角砾状糜棱岩及菱形构造透镜体，兼有石英二长岩、石英正长岩呈岩墙充填。破碎带旁侧见煌斑岩脉、石英脉，其走向以平行断层为主。

该断层具多期活动、切割较深的特点，早期以张性为主，有煌斑岩脉等充填，产生角砾岩；后有以压性为主的活动，产生糜棱岩、煌斑岩片理化；张性活动时被石英二长岩、石英正长岩充填，产生糜棱岩角砾岩化；后期以张剪性为主，产生平移运动，绿泥石化蚀变明显。

F2逆平移断层：展布于赵河～洪门一线，长度大于3km，总体走向20°～30°，倾向290°～315°，倾角77°～陡立。断层面往深部有向SE倾的趋势；断层在平面上显示右形平移。断层破碎带最宽达40m，一般为1m～2m。该断层具多期活动、切割较深的特点；早期以张性为主，后期以压、剪性为主。

F1、F2断层在晚期活动时产生了F3、F4两条次级断层，汤湾温泉群即出露于F3、F4两断层交会处的北侧。

F3正断层：呈NE—SW向展布，全长约500m，断层面倾向NW，倾角较陡，NW侧冲水，NE侧阻水。断层NE端与F1相交，SW端被F4所截，三条断裂配套发育。沿断层裂隙发育，有石英脉充填，并多处形成断层三角面。

F4逆断层：呈NW—SE向展布，全长约500m，倾向40°～50°，倾角65°～75°；沿断层有挤压破碎带，断层崖发育，断层NW端被F2所截。

（3）新构造运动。区内新构造运动主要表现为缓慢的间歇性升降运动，断裂活动主要是深大断裂的活化与发展，结果使老的隆起区继续隆起，凹陷区继续下沉；山区河流下切强烈和活跃，呈现出崇山峻岭、深涧峡谷的地貌形态。