漳州盆地等福建大陆裂谷地热资源与深部高温岩体地质响应研究

庄庆祥 郑霜高 姜兆钧 庄公勋

（1福建省能源研究会 2福建省祥和地热开发有限公司 福建漳州 363000）

1 漳州盆地等大陆活裂谷地热异常的深部高温岩体地质响应

通过对漳州地区大地构造背景与深部要素内在本质联系的分析与阐述，揭示地热资源极其丰富，但分布极为不均匀。干热岩地热资源高度集中于具明显镜像倒影特征的众多活裂谷轴部，为深部高温岩体响应最剧烈的部位上，是最具开发潜力的靶区。其中最具代表性的典型靶区是巨型九龙江活裂谷系中的九龙江河口地区地堑重点工作靶区、漳州断陷盆地重点工作靶区和华安沙建汰内山间盆地等3个重点工作靶区。此外，尚有位于火山口与大地震震源区附近，成山、成盆、成灾、成岩、成矿强烈、微小地震频繁、岩浆与新构造强烈活动的漳州市境内众多中、小型活裂谷（山间盆地）。轴部有热泉密集分布，如：诏安官陂温泉（70℃）、云霄陈岱温泉（65℃、浅钻最高温度 90℃）、孙坑温泉（62℃）、火田温泉群（45～62℃），漳浦旧镇温泉（45℃、浅钻 63℃）、盘陀温泉（60℃）、石榴温泉（54℃、浅钻72℃）、沙西温泉（49℃、浅钻 60℃），龙海程溪汤兜温泉（74℃）、角美龙田温泉（58℃、浅钻 70℃）、长泰古农温泉（57℃，浅钻70℃）、方洋温泉（51℃、浅钻 65℃）、华安利水温泉（60℃、浅钻70℃）、上、下樟温泉群（50℃、浅钻 60℃）、新圩温泉（59℃）、华丰仙溪温泉（53℃），南靖县山城汤坑温泉（82℃、浅钻 78℃）、丰田温泉（51℃、浅钻 62℃）、龙山温泉群（56～60℃）、金山温泉（45℃）、和溪温泉群（50～60℃）、船扬温泉群（51～65℃）、平和县安厚温泉（35～46℃）、南胜温泉（81℃）、板仔温泉群（53～81℃）、山格温泉（72℃）等等所在活裂谷轴部。漳州盆地干热岩地热资源丰富，活裂谷轴部微小地震频繁，时有震群出现，活裂谷翼部有大地震震源体分布。查明以上温泉所在活裂谷镜像倒影特征，探索浅部构造特征的深部本质，从中遴选一批优势的活裂谷轴部区作为今后漳州市干热岩勘查与开发利用的次重点工作靶区是十分重要的。如初步调查6个次重点工作靶区，可作为漳州国家干热岩示范区的第二、三期工程的备选靶区。

2 福建省陆内活裂谷地热资源与深部高温岩体地质响应和干热岩勘查开发利用意见

2.1 地热资源与深部高温岩体地质响应

福建地区，特别是沿海闽江及闽江以南地区发育众多负地形活裂谷，具明显的壳陷幔隆的镜像倒影特征（地球物理学与地球动力学的专有名词）：对应地幔上隆的是地壳减薄下陷，地表为地槽、地堑，以及内媒山区断隐盆地，继续性山间盆地等活裂谷负地形。其往往为地幔热物质上涌、调整、运移、变异、分异、交换、对流、传导、辐射的剧烈地带。也是上地壳热异常的高热流值区，即热泉密集分布区和成山、成盆、成灾（火山、地震、滑坡等地质灾）、成矿、新构造深大断裂强烈活动和岩浆强烈活动的新花岗岩适生区。从其特点看壳幔结构异常，活裂谷轴部地壳明显减薄，厚度仅20～30km，居里等温面浅、仅 13～15km，上地幔软流层埋深较浅（60～80km），活裂谷区（轴部）上地幔上隆部位恰位于下地壳，以致穿入地壳内部，地幔物质上涌形成“反根”，这就是活裂谷带最重要的深部地质构造背景。换句话说，地幔上隆和“壳幔混合岩带”的出现是活裂谷生成的深部原因，即地幔上隆－地壳拉张－裂谷形成并伴随火山活动。显然这是在活裂谷区影响重力场、电场、磁场、波速场、岩浆活动和高热流值异常出现的重要因素。裂谷深部地壳介质沉落到上地幔软流层内的经高温高压变质作用后折返地表，在福建东南沿海一带广泛分布着大片花岗变质岩－片麻花岗岩的重要证据是：变质岩内见有众多来自深部80～150km深处的橄榄岩及橄榄岩变质的蛇纹岩、辉长岩、闪长岩等捕虏体；深部热物质上涌、运移把深部80～150km的地幔物质带到地表，形成蛇绿岩套。在漳州牛头山火山口溢流出的玄武岩中见有橄榄岩（蛇绿岩原岩）捕虏体；在福州见有大型寿山石矿床，其主要成份是橄榄岩变质的叶腊石；在莆田长基和政和长城见有蛇纹岩矿床（长基蛇纹岩为橄榄岩的变质岩，地面出露面积0.9km2，地下矿体面积为6km2）。

自北往南的福州、福清、莆田、泉州、厦门、漳州的各沿海地市、普遍见有橄榄岩变质岩类－镁铁质基性、超基性岩脉。这是地幔上部辉绿岩在高温高压下变异为花岗斑岩侵入到上地壳内，在漳州、厦门、泉州等地广泛分布，说明福建闽江以南区域内地下深部热物质上涌、调整、变异、分异、运移、交换等岩浆活动是十分强烈的。特别是活裂谷区是成山、成盆、成灾、成岩、成矿的强烈岩浆与新构造断裂活动区，也是新花岗岩的适生区。

福建省内陆闽江以南广袤地区，3000m深度以下基本是高生热率、高热导率的燕山期中酸性、酸性花岗岩，西部花岗岩的上部为保温性能优良的低生热率、低热导率的沉积碎屑岩、火山岩保温盖层分布，保温盖层厚达2000～3000m，对下伏的干热岩花岗岩热储体起极佳的保温作用。福建内陆闽江以南中部花岗岩的顶部是保温性能较优的火山碎屑岩、熔岩，下部一般可能有保温性良好的低生热率、低热导率的沉积碎屑岩与煤层（中生代-古生代）等干热岩的保温盖层，保温盖层厚度几百米至3000m，变化幅度很大。盖层保温性能因盖层厚度与岩性的不同差异较大。中、西部以分布小型山间盆地型裂谷为主；福建闽江以南东部以燕山期中酸性、酸性花岗岩为主，火山岩次之。活裂谷以继承性中型盆地和小型地堑为主。裂谷轴部有较厚的风化残积层、火山碎屑岩和第四纪洪积、冲积、海积盖层等保温盖层。虽然盖层较薄（一百米左右），但保温性良好。沿海新生代形成的地堑、海湾平原、河口平原、断陷盆地如三都澳海湾平原、闽江口海湾平原与河口平原、福州盆地、莆田海湾平原与河口平原、泉州海湾平原及河口盆地、厦门海湾平原、九龙江龙海河口平原、漳州盆地等等沿北东向海岸线串珠状排列。

福建省温泉、浅层地热水活动异常现象十分突出，至今已查明的温泉217处，其中90%以上分布在众活裂谷的轴部。特别是其中的18个温度＞80℃的高温热泉和近40个温度60～80℃中高温热泉所在的活裂谷轴部，映衬深部干热岩地热资源丰富。这可能是福建省深部高温岩体地质响应最强烈的区域，是福建省主要的干热岩备选靶区。以下为除漳州地区之外的福建省其他地区活裂谷轴部上分布的热泉：厦门杏林温泉（91℃、浅钻 95℃）、钟宅温泉（60℃）、汤岸温泉（85℃）、汀溪温泉群（42～56℃）、洪塘温泉（50℃）、洪塘东山温泉（61℃）；泉州安溪剑斗汤内坂温泉（71℃），蓬莱温泉（62℃）、金谷汤埔温泉（60℃）、魁斗鼓顶温泉（63℃）、龙门温泉群（68～87℃），德化南埕温泉（89～92℃）、雷峰温泉（65℃）、永春魁都温泉（70℃）；龙岩市的上杭溪口温泉（65～74℃），永安下洋温泉群（48～70℃）、永安城关温泉群（35℃）、大田县均溪京口温泉（56℃）；龙岩万安温泉群（51～68℃）、新罗江山温泉群（50～68℃），漳平永福大坂温泉（63℃）、梅水坑温泉（74℃），连城文亨汤头温泉（72℃）、新泉温泉群（32～67℃），长汀河田温泉（80℃）；莆田城厢广化寺（41.5℃）、涵江温泉群（30～61℃）；福州热田（50～97℃），闽侯上街浦口温泉 （65℃）、洋里坪坡温泉 （72℃），连江贵安温泉（84℃），闽清汤兜温泉（63℃），永泰大汤温泉（76℃）、小汤温泉（72℃）、岭下温泉（60℃）、汤埕温泉（72℃）；三明市永安县洪田温泉（77℃），清流赖坊温泉（84～92℃），嵩口月汤温泉（63℃），大田太华温泉（81℃）、桃源汤溪温泉（69℃）等所在活裂谷轴部和漳州地区活裂谷区干热岩地热资源丰富。这可能会是福建省干热岩勘查与开发利用的重点工作靶区和次重点工作靶区的后备基地，为福建省内陆深部高温岩体响应最强烈的地区。应引起高度的重视。

2.2 干热岩地热资源开发利用建议

建议福建干热岩地热资源开发利用应以狭义干热岩必要条件和充分条件最好的漳州九龙江地堑系统为突破口，优先开发开采容易的岩浆源混合型蒸汽热田。开展以地热发电为首的余热能为农业、旅游业与城市供热制冷、康养等进行梯级综合利用。台湾海峡巨型活裂谷干热岩地热、油气、稀有、贵金属等矿产资源极其丰富，开发干热岩地热资源应密切结合第二、三空间金属、非金属矿产资源的综合开发利用。由于海上开采难度大、成本高，建议将台湾海峡西部海上干热岩开发列为远景规划。