临沂地热,别样魅力与神奇

www.langya.cn  琅琊网        发布时间:2014-03-17 10:47:00 论坛

  □ 本报记者车少远

  热、盖、通、源的“四字真经”

  今年56岁的杨启俭研究员,是山东省第七地质矿产勘查院副总工程师,1980年从南京地质学校毕业后一直潜心研究水文地质、工程地质与环境地质。

  10日,记者拜访了杨启俭,据他介绍,目前,临沂开发的地热资源分浅层和深层两种类别。以泉或浅井的形式呈现的温泉,深度一般自地表至地下一二百米,目前已发现的有:河东区汤头、沂南铜井、沂南松山,这类温泉的开采深度相对较浅,均在200米左右,属于地热的浅异常区;另外一种类型则是最近几年施工的地热深井,主要是开采深部的地热水,目前临沂市境内施工的最深的地热井为2735米,在兰山区白沙埠镇凤仪官庄附近。

  浅井和深井在成因上有着本质的区别,以汤头温泉为例,其成因主要是从西北、北部和东北三个方向的地下水沿着含水层及断裂带向南流动,地下水在断裂构造深部流动并受热增温,到汤头这个地方有一条东北方向的断裂,叫汤头——郑家庄断裂,这条断裂具有一定的导水性,但其南侧的岩石具有一定的阻挡作用,自上游向下游流动的地下水具有一定的压力,地下水径流到汤头附近受阻后,水头逐渐抬高,就沿着汤头——郑家庄断裂及汤山周边的裂隙密集带上升,在小汤河的东岸流出来。最早,“上世纪五六十年代,当地人利用的温泉就是顺着小汤河边用石头垒砌上一个池子,用以泡汤。”

  汤头东侧的小汤山,就是一个古火山口,距今约1亿年左右,现在已经成了一个死火山,但汤山周边的岩浆岩与围岩的接触带上,在一定意义上也佐证了汤头温泉的成因。

  目前,浅层地热异常区主要分布在汤头、铜井、松山,水温最高可达73度。还有一处在蒙山山前的汪家坡村,在蒙山断裂带上,也是受断裂影响,这处流出地表的地热水温度偏低,是一眼大口井,水温在30度左右。“上世纪八十年代,我们就开始对这个温泉进行了监测,2013年进行了一次抽水试验,温泉井下温度达36度,一小时出水量在100方左右。”

  南坊一带的地热井,与其他温泉不同的是它是个层状分布的地热水,也就是说,“打到一定深度后有一个热储层,该热储层从临沂南坊向西经费县方城一直到平邑。”杨启俭说,地质学上这叫盆地,习惯上称之为平邑——方城盆地。盆地深部有石灰岩的存在,成为热储层,热储层之上是具有一定厚度的砂页岩和安山岩等岩石,它的作用就是隔热和隔水,“通常我们称其为盖层,比较形象的说法是,它就像一个帽子似的把热储层的温度给盖住了,也就是说深部的热水向上它散失不了。”

  杨启俭说,到目前为止,从临沂的地热深井来看,深度大都在2000米左右,大多采用石油钻向地下打井抽取地热水用于汤泉开发。这几年,打的地热深井有20多眼,主要分布在沂沭断裂带及其两侧、平邑——方城盆地等地。

  无论是浅井还是深井,作为一处完整的地热田,一般包括热储、盖层、热流体通道和热源四大要素,常用“热”、“盖”、“通”、“源”四个字概括。杨启俭介绍说,“热”就是指地热水相对富集、含地热水的岩层或岩体破碎带,叫热储层;“盖”是指覆盖在热储上部,具有隔水隔热性能,对热储起保温作用的岩层,叫盖层;“通”指的是地下热水运移、储存的这么一个通道,如断裂带;“源”就是热和水的来源。

  深部循环的地热水,

  受阻上涌成汤泉

  正常理解的情况,我们往地下打井,地下水是凉的,对此,上期“地理探秘”我们向读者介绍了临沂的地下水的分布情况。换念一想,不得不问,缘何同为地下水的温泉为什么是热的?

  杨启俭说,这个热的来源和生成主要是来自地下增温,在地壳范围内每增加一定的深度,它的地温便增加一定的温度,通常就是说向地下每增加100米,温度便增加3.3度,当然,这只是一个平均的地温梯度,当地温梯度超过平均值时,就称之为地热异常。那么,达到一定深度,地热增温后自然而然地下水就有了一定的温度。而自流出地面及浅部200米左右的温泉,这个地热水则是从深部循环上来的。

  相比较,黄河以北地区,地热分布成层且分布较为均匀,达到一定深度就有地热水的富集。“地层的分布就是这样,有时候打到一定深度就有地热水。再往下,打到另外一个层位同样也有储量丰富的地热水。”杨启俭举例说,作为盖层的页岩一般不含水,当打到灰岩热储时就有可能含有丰富的地热水,灰岩下边可能还是页岩,再向下打穿过页岩隔水层还有可能又会出现热储层,这要看地热井所处的地层结构。所以只有打到热储层上才有可能取得较丰富的地热水。

  现在,我们临沂已开发的每一处温泉都有一个经过评价的允许开采量,“如超出这个量过度开采的话,水温、水位就会下降,水质也会淡化,水中一些微量元素的含量就要降低。”那么,按地理方位来看的话,不禁要问,为什么我们现在开采的温泉大部分都顺着沂沭河两岸,而郯城、兰陵等南部平原地区以及蒙阴、沂水等北部山区出露表面的温泉较少呢?

  杨启俭说,鄌郚(昌乐鄌郚镇)——葛沟(沂南葛沟镇)断裂,这条断裂基本沿着沂河两侧分布,在鄌郚——葛沟断裂两侧地热出露比较多,主要因为西北部有几个西北向的断陷盆地,地下水从西北向东南流动,碰到鄌郚——葛沟断裂受阻,地热水遇阻上升而富集。

  “铜井那个地热田,它就是受铜井断裂的影响,地下水自西北方向沿着铜井断裂带向东南方向运移,到铜井附近受到鄌郚——葛沟断裂的阻挡,并且在铜井断裂与鄌郚——葛沟断裂的交会处有岩浆岩体罩住了热储层。”杨启俭说,这个岩体是岩浆侵入形成的一个盖层,恰似帽子似的,给罩住了,这样热量就散发不出去了。那么,为什么这个地方的地热水不像汤头温泉那样,直接流出来呢?就是因为有这个盖层的缘故。

  如此长期喷涌的温泉,是不是有一天会枯竭了呢?“只要不破坏温泉附近的地层结构及水文地质条件,地热水是能够恢复的。”杨启俭说,地热水是可以流动的,上游的地下水源源不断地补给过来,这边抽了,上游补给区的地下水又会补给过来,补给量与开采量达到一种平衡,即不超采,温泉水就不会枯竭。

  汤山山下涌汤泉,

  溅喷珠玑颗颗圆

  对于临沂如此富集的地下地热水,我们的地质专家又是怎样找到的呢?杨启俭说,他们通过地面调查的方式,了解地层岩性、断裂带的分布以及控制地下水的补给、径流、排泄的范围,再用地球物理勘探设备来剖析地下深部的地层结构和断裂带的发育情况。目前,用于地热勘查的物探深度可达到地下3000米。通过这种间接的方式,分析推测地层结构及断裂构造特征,确定热储层的埋藏深度,缩短定井的时间,提高打地热井的成功率。相比通过物探的方式找地热水,出露地表的汤泉却给当地人们留下了千年的汤泉记忆。

  现如今的汤头街道办事处驻地南北中心街两旁随处可见“温泉”、“汤泉”字样的浴池,一条东西走向的大街横穿南北中心街,向西直通汤河,向东可通汤山。此前的汤头村依此东西、南北街道分割定名为东北村、东南村、西北村、西南村4个自然村。汤头温泉主要集中在东北村。年逾八旬的东北村村民刘凤彩说,最早的老汤池不在现在的街道两侧,而在汤河边上。早前这里一片荒凉,当时汤山下都是芦苇,一条水沟从东北方向斜过,紧挨着老汤池直入汤河。汤河边上有几十亩地表呈白色的湿地,当地人称其为后窑沟,此地不停往外冒蒸汽,这片地不论冬夏都长芦苇。

  旧社会百姓的生活极为贫穷,大家便争先拿着刮板到湿地刮地表呈白色的土层,将土带回家,放到底端有漏洞且铺有草席的泥罐中,在烈日下暴晒,用碗接着泥土融化的水。这些水能澄出豌豆般大的盐粒。众乡亲们一年四季的盐全靠这种方法供给。刘凤彩说,不用担心白色土层刮没了,头一天刮完,经过一夜的地热外涌,第二天又结成一片白土层。

  汤河畔,在那白雪皑皑的寒冬腊月时节,一缕清泉热浪滚滚,村民们纷纷前来,沐浴于温热清泉之内,岂非美哉!亦或者炎炎夏日,阵阵知了声夹杂在滚滚热浪之中,让人心生烦躁,入汤泉,虽头顶烈日,滚滚的热水却让人百般舒心,清凉一夏尽在泉中。

  当时下汤的人特别多,家里穷得没过冬衣服的村民整个冬天几乎全泡在汤池中。尤其在逢庙会的时候,前来下汤的人擦肩接踵。


来源:琅琊新闻网-沂蒙晚报  编辑:范涛
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