安徽省地热温泉资源分布与特征

李肖雪， 吴 立， 杨 钊， 刘阳阳， 杨悉廉， 姚鑫鹏

(1.安徽师范大学 地理与旅游学院 江淮流域地表过程与区域响应安徽省重点实验室，安徽 芜湖 241002；2.安徽省国土资源储备发展中心，安徽 合肥 230000)

引言

地热资源是指贮存在地球内部由于地球的熔融岩浆和放射性物质衰变所产生的一种可再生热能，这些热能会通过地下水流动和熔岩活动以蒸汽、热水等形式向地壳的某一范围集聚[1]。清洁可再生的温泉作为其众多表现形式之一，其开发利用已然成为大众关注的焦点。当前国内学界和业界对于温泉资源的研究侧重于开发现状及路径、发展趋势、存在问题及解决方案等方面[2-7]，如杨懿等[8]在了解市场、客户需求和资源条件的前提下，通过挖掘温泉地的文化内涵，将人文资源与自然资源结合，提出“六步式”体验式温泉开发路径。张雅丽等[9]从安徽省金孔雀温泉度假村的发展现状出发，对我国温泉旅游业整体发展趋势进行了阐述。部分学者[10-12]着重从文献综述的角度，阐述我国温泉旅游业的发展历程，探讨温泉旅游的问题及对策，从而对我国温泉旅游业的发展方向进行展望。公元400年，北周庾信撰写了《温泉碑文》记录当时温泉“愈疾”之功效，秦始皇修建“骊山汤”治疮疗伤，唐太宗特建“温泉宫”等，足见我国温泉历史之悠久。安徽省地热温泉资源丰富，开发利用潜力大[13]。朱颖等[14]在低碳环保理念的指导下，通过对半汤、汤池、香泉进行个案研究，从地域文化、产品开发、取水约束机制、游客感应力四个方面提出低碳温泉发展的有效途径；陈学峰等[15]通过研究昭关温泉的形成条件，分析地热水化学特征，以期为地热勘查工作提供一定的参考；吴兴付[16]研究了半汤温泉在经济、社会和生态建设中的需求，并结合资源状况和产业规划，对温泉开发利用空间的拓展进行了阐述。目前，安徽省温泉资源的研究侧重于个案[17-21]，从全省域尺度对地热温泉资源分布及其特征的系统研究尚不多见。研究内容亦侧重于温泉的品牌建设、开发问题及策略等[22-26]，针对安徽省地热温泉水质及疗养功效特征方面的研究鲜有报道。本文主要从两方面入手，一是针对安徽全省温泉资源分布情况，阐述其相关影响因素。二是从水温、流量、水化学特征、热储层等角度系统探讨全省地热温泉资源的特征，着重探讨它们的水质类型及功效。从而为安徽省地热温泉资源的开发和利用提供有价值的参考。

1 地热温泉资源分布及其影响因素

根据安徽省地勘局第二水文工程地质勘察院《安徽省地热资源调查与远景区划报告》[27]和安徽省地质局综合研究队《安徽省温泉分布图(初稿)简要说明》[28]以及课题组实地调研取得的调查数据等资料的综合[29-34]，结果表明，安徽省已发现的温泉资源及有潜力开发成温泉的人工揭露热水孔共有32处(图1)，其中矿山有三处，主要集中在合肥、六安、安庆、池州、黄山五个市域范围内，阜阳、亳州、淮南和滁州等市其次，其它地区分布较少(表1)。

图1 安徽省地热温泉资源分布及其与地质构造的关系Fig.1 Distribution of geothermal hot spring resources and their relationship with geological structure in Anhui

从图1和表1可以看出，安徽省的地热温泉资源在地理分布上多数位于隆起的大别山区、长江沿岸的巢湖-和县一带以及皖南山区，皖东及淮北较少。由此可见，温泉资源的地理分布多与地质构造关系密切。此外，温泉出露与部分地层岩性、地形地貌也存在一定的相关关系。开发历史、社会需求等方面也会对温泉资源的选址、开发与规划产生影响。

表1 安徽省可供开发利用的地热温泉(钻孔)分布表

1.1 与深大断裂的关系

庐江东汤池、舒城西汤池、山七等处的温泉均位于郯城-庐江深断裂(即郯庐大断裂)和磨子潭-桐柏深断裂以及龙门冲-南港深断裂范围内，并因其派生断层、破碎带而造成温泉的出露或地热场的密集高值；天柱山地热温泉资源的形成则是受区域性桐城-太湖深断裂(即郯庐大断裂的桐城-太湖段)和近东西向断裂的控制[30]。

1.2 与断裂的关系

大多数的温泉都与断裂构造有关，如断裂谷、破碎带等，尤其在两组断裂的复合交汇部位更加有利于温泉出露或热水孔的人工揭露。与断裂破碎带有关系的温泉主要有：黄山松谷庵温泉与一组120°走向的岩脉、裂隙有关；岳西汤池畈、舒城西汤池等温泉，每一处温泉都有若干泉眼，其排列方向受北东向断裂的控制；黄山汤口温泉的形成也与一西北-东南向断裂破碎带特别是汤岭关断裂有关[29]。

1.3 与火成岩、沉积岩的关系

黄山汤口温泉出露在黄山花岗岩体与震旦系休宁组砂岩的内接触带部位；庐江东汤池的热矿水主要存在于各种凝灰岩内[31]；舒城西汤池温泉与中生代燕山早期的侵入体及后期一些中基性脉岩存在一定的依存关系；奥陶系的仑山组灰岩与某些温泉的形成和出露有关，和县香泉温泉与巢湖半汤温泉即是此例[34]。

1.4 与断陷盆地的关系

淮河以北、合肥盆地、沿江盆地及庐枞盆地内的温泉资源成因多属此类，基本都为人工揭露的热水孔，共有14处，目前揭露深度未超过1600 m，最浅的仅为104 m，获得的地热流体温度最低25.5℃，最高53℃，其中庐枞-沿江断陷盆地中的罗河铁矿和含山陶厂两处矿山水文地质勘探孔地热勘察显示流体温度均超过30℃，流量超过700 m3/d[27]。

1.5 与开发历史的关系

安徽省地热温泉资源的分布亦与开发历史密切相关，黄山汤口、巢湖半汤、和县香泉等多处古温泉历史悠久，文脉悠长，开发利用的文化基础较好。巢湖半汤温泉在古时即用来洗浴，据《隋书·地理志》载：襄安县有半阳山(即现今巢湖市汤山)，一为烫泉，一为冷泉，两泉汇合，名“半汤”[34]；已有一千多年历史的和县香泉有两个泉口(当地称一汤和二汤)，“一汤”供当地群众洗浴，“二汤”为洗涤用水[34]。皖西大别山国家地质公园内的岳西县汤池畈温泉也是自明代起建池供人们沐浴，道光十八年扩建浴池阁楼。

1.6 与社会需求的关系

安徽省人口众多，随着消费水平和生活品味的提高，人们对于以健康、休闲、养生为主的温泉旅游社会需求提升，主动对地热温泉资源的开发利用成为趋势。目前，省内32处地热温泉资源中就有19处是属于人工揭露热水孔开发而成的温泉资源，这些在一定程度上弥补了安徽省一些天然露头温泉水量减少的不足，为地热温泉旅游产品的补充和升级提供了保障。尤其是毫-阜盆地，地热资源勘查开发的潜力巨大，总贮存量达1.279×1011m3，可开采量达3.2×108m3/a[27,32-33]，约占全省可开采总量的89.8%，可以引导和鼓励温泉旅游的开发利用。

2 地热温泉资源特征

2.1 温度

安徽省的地热温泉资源按温度可以分为两类。一类是60℃以上的中温热水，其中有庐江东汤池和舒城西汤池。另一类属低温热水，这类温泉有巢湖半汤温泉，温度为58℃，但热水孔温度达到60℃；岳西汤池畈温泉温度也达58℃；水温在40～50℃的有和县香泉温泉、黄山汤口温泉、舒城山七温泉、霍山上土市温泉、金寨西庄温泉等；水温在21～35℃的有黄山松谷庵温泉等。

安徽省内大多数温泉的温度是稳定的，某些温泉的温度有季节性波动。如岳西汤池畈温泉常温是54～58℃，但在夏季炎热天气下可达60℃以上。而遇到雨季降水增多时，温泉水的温度又会略有下降至30～50℃。舒城西汤池温泉在雨季时的水温与一般情况下的水温也可有3℃之差。有些温泉的水温变化是由于没有良好的覆盖层，常温水混入而导致温泉水温的降低。此外，靠近深大断裂带出露的温泉，如庐江东汤池和舒城西汤池温泉，水温较高。

2.2 流量

温泉中以和县香泉、含山昭关、巢湖半汤流量为最多，分别达到1370 m3/d、1150 m3/d、483.84 m3/d。人工揭露的热水孔中流量较大的有界首、太和、阜阳商贸城、阜南田集、定远泉坞山、亳州丰水源等，均超过1200 m3/d，其中定远泉坞山达到2016.58 m3/d。大部分温泉流量的季节变化不大，少数有较明显的季节变化，如舒城西汤池温泉流量在丰水季节要比枯水季节大1～2倍，岳西汤池畈温泉在雨季时泉水流量增大，水位也略有升高。

2.3 水化学

靠近深大断裂带的地热温泉其水化学特征是矿化度高，多数属于SO4-Ca-Na型、SO4- Na型或SO4-HCO3-Ca-Na型水，如舒城西汤池温泉矿化度达0.99 g/L，硫磺味很重，和县香泉温泉富含H2S，巢湖半汤温泉有H2S味，舒城山七温泉水面曾经漂浮一层黄色固体物质(硫)等。另一类是与古老地层及花岗岩岩体有关的温泉，如黄山市境内的温泉属于HCO3-Ca-Na型水，池州市境内的温泉属于HCO3-Ca-Mg型水等。此外，断陷盆地如淮河以北、合肥盆地、沿江盆地及庐枞盆地内的温泉或热水孔多以Cl-Na型水为主。

2.4 热储层

安徽全省热储勘查类型主要有层状、带状、层状兼带状三种类型，其中断陷盆地为层状及层状兼带状，断块隆起带和深大断裂带为带状。安徽省地热能可开采总量估算为4.29×1016J/a，相当于标准煤3.67×106t/a，折成电能1.19×1010kWh/a。全省有开发地热资源前景的断陷盆地如毫-阜、淮南潘集、定远和合肥-肥东四盆地内估算地热能可开采量约为4.247×1016J/a， 约占全省可开采总量的99%， 其中毫-阜盆地则达3.8×1016J/a，占全省地热能可开采总量的88.6%。一些温泉因其含有特殊组分、微量元素及放射性元素等而具有医疗、保健等价值。较著名的疗养温泉有巢湖半汤温泉、黄山汤口温泉、太和温泉等。

3 地热温泉功效特征

3.1 地热温泉的物理功效

安徽省境内已发现的地热温泉资源水温大多为温热水或温水，少数为热水，均属于热矿水系列。地热温泉热矿水医疗和保健的物理作用，也就是热矿水的物理性能(如水温、浮力和静压力等)对人体的医疗作用。水温与治疗有关，温热浴(36～39℃)能降低神经的兴奋性，具有镇静作用，对于神经过于兴奋、动脉硬化、高血压、半身不遂病人的功能恢复都有良好作用。热水浴(40～42℃)能使皮肤血管扩张，心跳脉膊加速，血压下降。据日本温泉医学权威专家八田秋的调查研究：洗微温浴可有效降低血压10毫米左右水银汞柱[35]。总之，温热浴和热水浴，对人体健康都是有益的，都有改善患者循环功能的作用，可增强体质，防治疾病。

安徽省地热温泉的热矿水中由于无机盐的含量较高，浮力较大，可以在水中按摩，对神经麻痹、肌肉瘫痪治疗有利。水压力作用对人体大有裨益[36]。静压腹部可促进消化功能，对肌肉及软组织是一种直接的刺激，能增强肾功能，有利尿作用，对心脏的回血也有增加作用。但是，心脏病患者矿水浴不宜过深，浴时不宜过久。

3.2 地热温泉的化学功效

地热温泉热矿水医疗保健的化学作用是利用热矿水中所含化合物及微量元素对人体的药理和生物作用(表2)。从安徽省地热温泉热矿水的化学特征来看[27]，合肥市地热温泉水质类型主要为SO4-HCO3-Na型，亳州市、阜阳市地热温泉水质类型以Cl-Na型为主，同时含溴化物、偏硼酸、碘化物和Fe2+，淮南市地热温泉水质与亳州市、阜阳市相同，同时含偏硼酸，滁州市地热温泉水质类型则为HCO3-Ca-Mg型，含偏硅酸、氡，巢湖周边地区地热温泉水质类型较为复杂，主要为SO4-Ca、SO4-Na、HCO3-Ca-Mg型，含偏硅酸、氟、氡，六安市地热温泉水质类型为SO4-Na-Ca、SO4-Na型，也含偏硅酸、氟、氡，安庆市的地热温泉水质类型以SO4-HCO3-Na、SO4-Na型为主，含偏硅酸、氟，黄山市的地热温泉水质类型则为HCO3-Ca-Na型，与六安市一样含偏硅酸、氟、氡，池州市地热温泉水质类型与滁州市相似同为HCO3-Ca-Mg型，含偏硅酸。

表2 医疗热矿水水质评价表(单位：mg/L)

综上，安徽省地热温泉热矿水富含多种化合物及微量元素，对人体有很好的药理和生物作用，康疗价值较高。入浴于热矿水中，化学成分通过皮肤进入体内被吸收，有的不能吸收而附着在皮肤上，形成有医疗作用的药物分子薄膜，对人体产生药物化学作用。医疗热矿水对人体代谢酶的促进作用，对神经-体液及内分泌和人体健康系统机能的调节作用等，都是人工水疗及药物浴疗所不能相比拟的。当然，由于安徽省各地区地热温泉热矿水所含主要化学成分存在一定的差异性，对人体所产生的医疗和保健作用也是不同的(表3)。

表3 安徽省部分地热温泉水质类型及功效

总之，根据安徽省各地地热温泉热矿水中所含的微量元素和宏量成分经常选择性的洗浴既可健身，又可祛病，对神经官能症、循环器官症、呼吸器官症、肥胖病、妇科症、胃肠病、肝胆病、关节障碍、皮肤病等有较高的疗效，并能促使人体各项机能的恢复。

4 结论

(1)安徽省地热温泉资源主要分布在淮北、沿江、大别山区及皖南山区，其分布与地质构造、岩性、地形地貌等关系密切。多数温泉出露和人工热水孔位于断裂带范围内(郯庐大断裂和磨子潭-桐柏深断裂以及龙门冲-南港深断裂)，断裂复合交汇处尤其多。火成岩、沉积岩岩性对于温泉的形成和出露都会产生一定的影响。同时，开发历史、社会需求等方面也会影响温泉资源的选址、开发与规划。

(2)安徽省地热温泉资源按温度可以分为两类：一类是60℃以上的中温热水，另一类属低温热水，其中大多数温泉的温度是稳定的，某些温泉的温度有季节性波动。靠近深大断裂带的地热温泉其水化学特征是矿化度高，多数属于SO4-Ca-Na型、SO4-Na型或SO4-HCO3-Ca-Na型水。热储勘查类型主要有层状、带状、层状兼带状三种类型，其中断陷盆地为层状及层状兼带状，断块隆起带和深大断裂带为带状。

(3)安徽省境内已发现的地热温泉资源均属于热矿水系列，无机盐的含量较高，浮力较大。水的温度和机械作用(浮力和静压力作用等)，使得地热温泉热矿水兼备医疗和保健的物理作用。同时，安徽省地热温泉热矿水富含多种化合物及微量元素，它们对人体的药理和生物作用是人工水疗及药物浴疗所不能相比拟的。