王凤艳
（辽宁省盘锦水文局，辽宁盘锦 124010）
［摘要］通过对营口市鲅鱼圈区熊岳镇进行物探测井工作，摸清了该区域水文地质特性。在此基础上，研究熊岳镇地热田形成原因，分析地热水赋存条件、储热体分布规律，明确了熊岳镇地热田地下热水的形成和运移空间变化规律，对该地区地热资源的形成原因做出科学评价。
［关键词］温泉；地热场；成因分析
熊岳镇隶属于营口市鲅鱼圈区，位于渤海辽东湾东岸，属于温带海洋性季风气候，四季分明，雨量适中。降水量多集中在7—9月，约占全年降水量的56%。多年平均降水量为657.5 mm，相对湿度62%，年平均气温9.2℃，极端最低气温-26.0℃，极端最高气温36.6℃，多年平均蒸发量为1 613 mm。熊岳河地热异常范围地理坐标为东经122。09′07″～122。09′40″，北纬122。09′40″，熊岳河是流经工作区的唯一地表河流，全长44.2 km,流域面积352 km2，多年平均径流量为0.42×108m3，多年平均径流深166.0 mm。流经工作区长度为3.76 km，面积0.413 52 km2。
熊岳温泉分布在熊岳河河谷及冲积平原上，东部为山前坡洪积裙，地面标高18.4～25.1 m，相对高差6.9 m，总体走势东高西低、北高南低。主要地层岩性有：①第四系全新统冲洪积。总厚25～40 m，岩性具有粗细相间的结构特点。由褐黄色、褐色、棕褐色亚粘土、砂、砂砾互层，砾石成分复杂，分选磨圆较差。其中亚粘土一般厚2～8 m，砂、砂砾石厚5～10 m。②白垩系望儿山组。主要分布于地热异常区域内，呈条带状南北向分布于熊岳河至望儿山之间的第四系全新统之下。其岩性为灰白色、土黄色、灰粉色花岗质砾岩、砾质砂岩、含有少量侵入岩脉、砾石磨圆中等，厚度大于70 m。③侵入岩。工作区出露较广有前震旦系和侏罗系侵入岩，尤以侏罗系侵入岩较为发育。侵入岩是该区域地热水的导水带和储热带。
熊岳温泉在区域上位于新华夏构造体系开原─金州断裂带的中段与绥中─宽甸纬向构造带边缘的复合部位。即许屯─沙岗子断裂带与盖县─岫岩─古楼子巨型复向斜的交接复合部位。新华夏系构造发育、构造形迹有火石山断裂、望儿山断裂、双台子断裂等。纬向构造为盖县─岫岩─古楼子巨型复向斜的南翼，翼部次级褶皱及断裂发育、具有等间距排列特点。如区域内有近东西向展布的小沙河断裂、熊岳河断裂、龙门汤断裂、其间距均在1 520 km，相应地有思拉堡温泉、熊岳温泉和龙门汤温泉出露。从区域构造特点可推测熊岳地热区有隐伏的北北东向和近东西向构造存在。
根据XW-1号地热井揭露的地层岩性及测井的曲线结果，熊岳温泉热水区上覆第四系砂砾石、卵砾石，厚为18～30 m，第四系下部为白垩系望儿山组砂砾岩、硅质胶结厚30 m。两者具有较好的孔隙性，既构成了地热水的盖层，由赋存了大量的地下热水。其下部为三迭纪侵入的花岗岩，构造裂隙发育，为主要储热层。
熊岳温泉地热水在区域上受金州断裂控制，局部上受熊岳地区望儿山断裂控制。通过物探测试结果分析，熊岳温泉主要控热构造为F1断裂和F2断裂，F1为冷水资源补给带，F2为地热储热带。
F1断裂：沿熊岳河北岸呈北西西向展布（340。）倾向南西，倾角52。，为熊岳温泉地热的深部冷水资源补给带。
F2断裂：为区域内导热的主断裂，贯穿整个温泉地区，位于等温线高温部位，由南部北北东向，向北延伸后折向北北西，至中部又折向北北东向。部体方向为北北东10。左右，平面上呈缓波状展布。
通过浅层地震、电阻率联合剖面及高密度电阻率法等物探工作手段，探明并验证了上述2条推测断裂的存在，F1为一条近东西向的断裂构造带，该断裂构造带倾向北东，倾角80。左右。F2为一条近北北东向的断裂构造带，该断裂构造带倾向北西，倾角85。左右。地下热水分布在F1断裂以北，围绕F2断裂呈椭圆状分布，即地下热田由F2涌出，在第四系松散层中呈椭球体状富集，其椭圆形分布的长轴在F2断裂上，其短轴正切F2断裂，熊岳温泉的几处热水点出露都在北北东向断裂上，从而说明探测的F2断裂是一储热的构造带。F1断裂通过熊岳河，地下水的补给是非常充足的，这就为地下热水的开采提供了较好的地质条件。
熊岳温泉地区地热水赋存的含水层结构条件为第四系冲积砂砾石潜水、隐伏的白垩系砂砾岩裂隙溶洞承压水和隐伏的燕山期花岗岩裂隙承压水3种。①第四系冲积砂砾石潜水分布在熊岳河右岸的河漫滩和一级阶地上，热异常呈梯状北西向─南东走向，宽600 m，长700 m，沿河季节性溢出。含水层岩性为中细砂、砂砾石、砂砾石夹粉土质亚粘土透镜体，厚一般在10～40 m，水温从上至下迅速递增，递增梯度可达4～7℃/m，水温一般在58～80℃之间，水温一般由热源中心向边缘递减，单井涌水量为0.222 L/s。②隐伏于第四纪砂砾石下部的白垩系砂砾岩，含水层为花岗质砾岩、石英岩为主，钙质胶结，沿胶结物有溶洞分布，埋藏深度北部大于南部，覆盖于花岗岩低洼处，中心最厚达50 m左右，较为致密，结构均匀。水温在70℃左右，单井涌水量为24.4 L/s。③隐伏的燕山期花岗岩裂隙承压水，掩埋于砂砾石及花岗质砾岩之下，位于受北东向区域深大断裂控制的侏罗纪晚期花岗侵入岩中，该层为热源储热层，并有岩脉和热液蚀变作用，节理裂隙发育，尚有溶蚀现象。水温一般在75℃左右，单井涌水量为40～56 L/s。
根据XW-1号地热井资料分析，熊岳温泉地区地下储热构造分为控水潜水面70 m以上、70～ 250 m、250～500 m以下3个地热水带，50 m以上属于变温带和常温带，起盖层保温作用；50～220 m为储热层，该层有一定量的冷水侧向补给的热水垂直循环带，处于缓慢增温状态；220～500 m以下为地热水的主要补给通道，水温基本稳定。
物探井方法作为地球物理勘探中一种常用的方法，不但可以较精确地了解地下不同深度的温度值，还可以进一步发现不同深度中地温梯度的空间变化规律，从而为分析研究地温场的空间变化特征和相关地层岩性的导（隔）热性状提供重要信息。
从XW-1号地热井的测温曲线成果来看，温度─埋深曲线的斜率从地面至深部有一定的变化，该井的地温梯度值全部为正值，说明地层中热量几乎全部是来源于地球内部，只有少数异常点为地下水的扰动所引起的。根据测温曲线的斜率变化可以发现，位于热储层上部的亚粘土、砂砾石盖层的地热增温梯度较大，0～70 m地层温度在22～30℃，地热增温梯度为10.26℃/100 m，为地热水的储热盖层，温度受第四系和下部储热层共同影响；70～250 m地层温度在45～66℃，地热增温梯度为12.5℃/100 m，为地热水的第一热储层，温度在垂向上变化较快，且深度越深水温变化幅度越快；250～286 m地层温度在66～67℃，地热增温梯度为1℃/100 m，为地热水的恒温层，温度变化缓慢；286～500 m地层温度在90～99℃，地热增温梯度为4.22℃/100 m，为地热水的第二热储层，温度在垂向上深度越大水温变化幅度越小。详见表1XW-1号地热井地层温度数据表。
表1 XW-1号地热井地层温度数据表
井段/m 0～700～34 35～70 70～250 250～286 286～500地层层位砂砾石层破碎花岗岩花岗岩花岗岩与侵入岩破碎带花岗岩温度/℃22～23 23～30 45～66 66～67 90～99增温梯度/（℃·100-1m-1）2.94 15.91 15.5 1 4.22
熊岳温泉地区地热田西侧郯庐断裂是一条深达上地幔的活动性大断裂，在地质历史时期曾多次活动，并至今仍在活动。它控制着从元古代至古生代该断裂东西两胶、辽断块上的沉积建造、构造变动和岩浆活动。岩浆所在的上地幔软流圈局部熔融区源源不断的供给沿深大断裂上涌的岩浆、热液，将深部热源这接带至地壳浅部或地表。断裂带内，新生代以来岩浆侵入、喷发活动频繁。在后期地质变动中，形成大量褶皱，在纬向构造带的褶皱轴部，几乎全部被不同期次的岩浆所占据，并随之发育着北北东向、北北西向断裂，沿断裂脉岩频繁侵入。由于埋藏较浅的上地幔高温软流圈的加热作用，使得地壳中来自下部的传导热流份量增大。断裂局部常常是水与岩浆活动的有利通道，可在一定范围、一定程度上影响地温状况。地热异常区出现的高地温值，实质上是受断裂控制的一种表现，靠近主断裂附近水温高，远离主断裂水温低，说明地下热水沿断裂运移是形成高温地热异常的重要因素。因此，地下热水的形成和运移是受活动断裂构造控制的。
通过对熊岳温泉地热水形成原因成因分析，基本掌握了熊岳温泉地热水赋存方式为潜水和裂隙溶洞承压水两种类型，第四系盖层越厚赋存的地热水水温越高。明确了熊岳温泉地区地热田地下热水的形成和运移是受活动断裂构造控制的。这对今后熊岳温泉地热源的可持续开发利用具有重要意义。
［中图分类号］TV624 < class='emphasis_bold'> ［文献标识码］B
［文献标识码］B
［文章编号］1002—0624（2017）09—0053—03
［收稿日期]2017-02-15
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