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摘 要：本文通过对高黎贡山地区进行野外调查、钻孔测试，分析了区内地热地质结构，为大瑞铁路高黎贡山越岭隧道低温通道的选择提供了理论依据。
关键词：地热地质结构；高黎贡山越岭隧道
1．概况
1.1地热地质背景
从上述区域地质背景来看，自古生代末期以来，高黎贡山地区就一直游离于欧亚板块与印度板块之间，历经了多期次的碰撞与拼合与其相伴的热事件。特别是印度板块与欧亚板块陆壳的相撞，这一构造热事件一直持续至今。表现在该区地壳强烈的抬升，上升速率一般在5～9mm/a，并在保山西南形成一个北东向9mm/a的上升中心，活动断裂、深大断裂发育，地震活跃，说明该区地壳一直处于“热态”。这就是现今水热活动广泛的原因所在。是“喜马拉雅地热带”、“滇藏地热带”的一部分。
由于板块边界远在缅甸那加山一带，相距约400km的腾冲地区，“晚第三纪以前的岩浆活动与变质作用以及上新世以来已喷出到地表火山岩都不可能构成现代水热活动的热源”，而且目前在工作区地下深处没有发现年青酸性浅成岩浆活动及有关的岩浆房。据此推断工作区内的热源不大可能是岩浆热。但处于板缘构造活动带上，1°×1°（98°～99°E，24°～25°N）的大地热流值达118mW/m2（我国大陆平均63～68mW/m2，世界平均61.6mW/m2）（中国地热资源-形成特点和潜力评估），而又夹持于怒江、龙川江两大活动断裂之间，加上高黎贡山深变质岩和花岗岩脆性比较强，因而构造裂隙比较发育，且可达到较大的深度，这就为地下水深循环加热及裂隙型热储（带状热储）的形成提供了有利的地质环境。
1.2水热活动带分区
高黎贡山地区及邻区地热显示以温泉和熱泉为主。区内水热活动显示与岩浆侵入、变质岩带的分布和近期活动性断裂系统密切关联，其空间展布明显地与区域构造带相同。故区内水热活动以怒江断裂、泸水-瑞丽断裂带之龙川江断裂及黄草坝断裂为界，划为三个水热活动带，两个亚带。即怒江南北向构造水热活动带（Ⅰ）；高黎贡山—三台山弧形构造水热活动带（Ⅱ），该带以黄草坝断裂为界，以北为邦纳掌—黄草坝水热活动亚带（Ⅱ1），以南为朝阳—平达水热活动亚带（Ⅱ2）及潞西盆地水热活动亚带（Ⅱ3）；腾冲—梁河弧形构造水热活动带（Ⅲ）东部区域。
2．地热地质结构
根据目前区域地质、地球物理资料，研究区内地下深处没有发现年青酸性浅成岩浆活动及有关的岩浆房，热水化学分析缺乏Cl-，无NaCl型水，可能预示本区在地壳浅部可能不存，
在新近纪以来的正在冷凝的岩浆囊。也就是说本区的温泉可能不具有岩浆热源。因此，本区温泉可能都属于顺断裂进行深循环的水热系统。由于各温泉所处的地质构造位置的差别，其地热地质结构当然有所不同。根据区内构造特征和温泉的分布规律、相同的热水化学类型及相似的地热地质结构，区内从东至西划分为五个区，其范围界线与水热活动带、亚带一致。
2.1怒江坝区（怒江南北向构造水热活动带）
在较薄的第四系之下，为古生界和中生界。古生界的岩层有碳酸盐岩（大理岩、灰岩和白云岩）、石英砂岩、石英长石砂岩、杂砂岩、页岩、绢云母板岩、砾岩等。中生界的三叠系和侏罗系为白云岩、泥质灰岩、泥岩、粉砂岩等。这些地层褶皱强烈，倾角多在45°以上，倾角较大，受怒江断裂的影响，地层破碎、又因怒江的深切割，使江岸地段的碳酸盐岩地层垂直岩溶形态发育，大量的地下水作垂直较深循环与深部热水混合，因此该区热泉水温较一般低，调查发现热泉水温有随着出露海拔增高而将低特点。温泉水的水化学类型为HCO3--Ca2+·Mg2+型水。该区因受南北向的怒江断裂带的数条支断层错断，地层被错切分割，难以形成稳定的水平的热储层，即不具备层状热储条件。温泉沿南北向的怒江断裂带分布，热储形态呈带状分布。该区地下温泉以怒江断裂带为界形成了其补给、径流、排泄循环系统。
2.2邦腊掌-黄草坝区（邦腊掌-黄草坝水热活动亚带）
构造上属腾冲陆块的泸水-陇川复背斜的一段，出露的岩层为元古界高黎贡山群，大多数为坚硬而渗透性极差的片麻岩、混合岩等。该区岩体无盖岩层，较完整岩体也不含水。热水主要赋存于断裂带之中，构成带状热储，并在断裂带的适当部位出露与分布。本区温泉数量不多，只出露深切山谷之中。在高黎贡山东坡，只有镇安热水塘（76℃）一个温泉，温泉出露于南北向怒江断裂与近东西向压扭性断层交汇处，排放HCO3-·SO4--Na+型水，泉口附近有薄层硅质沉淀物。在高黎贡山西坡，沿近东西向的香柏河河谷，自西而东出露有：邦腊掌（102℃）、老户蚌（58℃）、白家寨（66.5℃）、大竹林（57℃）和黄草坝（62℃）诸热泉和沸泉。该热水活动带的大面积分布渗透性极差的高黎贡山群片麻岩、混合花岗岩。大气降水主要分布在岩体上部的风化裂隙带，该带地下水难以通过完整岩体大量参与深部而水循环，只在深大断裂带大气将水作深循环在高地温邦腊掌沸泉区有着极厚的硅华堆积，也只能具有带状热储。泉区受北东向泸水-龙陵断裂带与近东西向的香柏河断裂的交汇点的控制。没有盖岩层，不排除邦腊掌的硅华具有自封闭的作用。热泉排放的是HCO3--Na+型水。受黄草坝断层的阻隔，在其以北的怒江断裂带与龙川江断裂带之间形成了独立的循环系统。
2.3朝阳-平达区（朝阳-平达水热活动亚带）
构造上属于保山陆块的大雪山复背斜。温泉主要出露于喜山期-华力西期的花岗岩之中。自北而南有：蚌渺（81℃）、大硝（74℃）、赧洒硝塘坝（51℃）、尹家田（76℃）、茅草寨（76℃）、象达（76℃）等。这些热泉直接从花岗岩露头排放，没有盖岩层，也不可能有层状热储。它们受花岗岩中近南北向的断层控制。许多泉沿苏帕河作东西向分布，受侵蚀地形的控制。这些花岗岩区排放的热水无例外的都是HCO3--Na+型水。在黄草坝断裂以南的花岗岩地区形成了其补给、径流、排泄循环系统。
2.4潞西盆地区
地理上属于高黎贡山山脉西麓的潞西盆地，构造上属于保山陆块的芒市复向斜。该盆地有着较厚的上新统和第四系，它们可以作为水热区的盖岩层。下伏的岩层类似于怒江坝区，为古生界、中生界的碳酸盐岩和碎屑岩，受控于龙陵-瑞丽断裂带，可形成带状热储，它们在较厚的盖岩层之下有可能形成层状热储。区内温泉排放的热水的水化学组分也类似于怒江坝区的温泉，水化学类型都为HCO3--Ca2+·Mg2+型水。在潞西盆地分水岭为界形成了其补给、径流、排泄循环系统。
2.5龙川江区（腾冲-梁河弧形构造水热活动带）
位于高黎贡山山脉的西麓，受隐伏的同沉积断裂-龙川江断裂的控制。龙川江盆地内堆积了较厚的新近系芒棒组，其中还有上新世的玄武岩。它们构成了良好的盖岩层。下伏岩层为高黎贡山群片麻岩、混合岩。温泉排放的热水温度不高，30℃以上。但不排除在芒棒组的下部可能形成层状热储层。不过在下伏的基岩中可能依然是断裂发育的带状热储。其西部受腾冲-梁河弧形断裂带的控制，出露岩层为燕山期花岗岩和高黎贡山群深变质岩，形成带状热储，无盖岩层（见图7）。热水的化学类型为HCO3--Na+型或HCO3--Na+·Ca2+型水。在龙川江断裂以西形成了其补给、径流、排泄循环系统。
3．结语
高黎贡山地区地热活动十分强烈，是“喜马拉雅地热带”、“滇藏地热带”的一部分， 均属裂隙型热储。区内五个水热活动区虽然均为裂隙型热储（带状热储），有较多的相似性，但由于受构造等因素的控制，又形成了各自的不同点，并形成了各自的循环系统。对区内地热地质结构的研究，为高黎贡山越岭地段选择低温通道具有重要意义。
关键词：地热地质结构；高黎贡山越岭隧道
1．概况
1.1地热地质背景
从上述区域地质背景来看，自古生代末期以来，高黎贡山地区就一直游离于欧亚板块与印度板块之间，历经了多期次的碰撞与拼合与其相伴的热事件。特别是印度板块与欧亚板块陆壳的相撞，这一构造热事件一直持续至今。表现在该区地壳强烈的抬升，上升速率一般在5～9mm/a，并在保山西南形成一个北东向9mm/a的上升中心，活动断裂、深大断裂发育，地震活跃，说明该区地壳一直处于“热态”。这就是现今水热活动广泛的原因所在。是“喜马拉雅地热带”、“滇藏地热带”的一部分。
由于板块边界远在缅甸那加山一带，相距约400km的腾冲地区，“晚第三纪以前的岩浆活动与变质作用以及上新世以来已喷出到地表火山岩都不可能构成现代水热活动的热源”，而且目前在工作区地下深处没有发现年青酸性浅成岩浆活动及有关的岩浆房。据此推断工作区内的热源不大可能是岩浆热。但处于板缘构造活动带上，1°×1°（98°～99°E，24°～25°N）的大地热流值达118mW/m2（我国大陆平均63～68mW/m2，世界平均61.6mW/m2）（中国地热资源-形成特点和潜力评估），而又夹持于怒江、龙川江两大活动断裂之间，加上高黎贡山深变质岩和花岗岩脆性比较强，因而构造裂隙比较发育，且可达到较大的深度，这就为地下水深循环加热及裂隙型热储（带状热储）的形成提供了有利的地质环境。
1.2水热活动带分区
高黎贡山地区及邻区地热显示以温泉和熱泉为主。区内水热活动显示与岩浆侵入、变质岩带的分布和近期活动性断裂系统密切关联，其空间展布明显地与区域构造带相同。故区内水热活动以怒江断裂、泸水-瑞丽断裂带之龙川江断裂及黄草坝断裂为界，划为三个水热活动带，两个亚带。即怒江南北向构造水热活动带（Ⅰ）；高黎贡山—三台山弧形构造水热活动带（Ⅱ），该带以黄草坝断裂为界，以北为邦纳掌—黄草坝水热活动亚带（Ⅱ1），以南为朝阳—平达水热活动亚带（Ⅱ2）及潞西盆地水热活动亚带（Ⅱ3）；腾冲—梁河弧形构造水热活动带（Ⅲ）东部区域。
2．地热地质结构
根据目前区域地质、地球物理资料，研究区内地下深处没有发现年青酸性浅成岩浆活动及有关的岩浆房，热水化学分析缺乏Cl-，无NaCl型水，可能预示本区在地壳浅部可能不存，
在新近纪以来的正在冷凝的岩浆囊。也就是说本区的温泉可能不具有岩浆热源。因此，本区温泉可能都属于顺断裂进行深循环的水热系统。由于各温泉所处的地质构造位置的差别，其地热地质结构当然有所不同。根据区内构造特征和温泉的分布规律、相同的热水化学类型及相似的地热地质结构，区内从东至西划分为五个区，其范围界线与水热活动带、亚带一致。
2.1怒江坝区（怒江南北向构造水热活动带）
在较薄的第四系之下，为古生界和中生界。古生界的岩层有碳酸盐岩（大理岩、灰岩和白云岩）、石英砂岩、石英长石砂岩、杂砂岩、页岩、绢云母板岩、砾岩等。中生界的三叠系和侏罗系为白云岩、泥质灰岩、泥岩、粉砂岩等。这些地层褶皱强烈，倾角多在45°以上，倾角较大，受怒江断裂的影响，地层破碎、又因怒江的深切割，使江岸地段的碳酸盐岩地层垂直岩溶形态发育，大量的地下水作垂直较深循环与深部热水混合，因此该区热泉水温较一般低，调查发现热泉水温有随着出露海拔增高而将低特点。温泉水的水化学类型为HCO3--Ca2+·Mg2+型水。该区因受南北向的怒江断裂带的数条支断层错断，地层被错切分割，难以形成稳定的水平的热储层，即不具备层状热储条件。温泉沿南北向的怒江断裂带分布，热储形态呈带状分布。该区地下温泉以怒江断裂带为界形成了其补给、径流、排泄循环系统。
2.2邦腊掌-黄草坝区（邦腊掌-黄草坝水热活动亚带）
构造上属腾冲陆块的泸水-陇川复背斜的一段，出露的岩层为元古界高黎贡山群，大多数为坚硬而渗透性极差的片麻岩、混合岩等。该区岩体无盖岩层，较完整岩体也不含水。热水主要赋存于断裂带之中，构成带状热储，并在断裂带的适当部位出露与分布。本区温泉数量不多，只出露深切山谷之中。在高黎贡山东坡，只有镇安热水塘（76℃）一个温泉，温泉出露于南北向怒江断裂与近东西向压扭性断层交汇处，排放HCO3-·SO4--Na+型水，泉口附近有薄层硅质沉淀物。在高黎贡山西坡，沿近东西向的香柏河河谷，自西而东出露有：邦腊掌（102℃）、老户蚌（58℃）、白家寨（66.5℃）、大竹林（57℃）和黄草坝（62℃）诸热泉和沸泉。该热水活动带的大面积分布渗透性极差的高黎贡山群片麻岩、混合花岗岩。大气降水主要分布在岩体上部的风化裂隙带，该带地下水难以通过完整岩体大量参与深部而水循环，只在深大断裂带大气将水作深循环在高地温邦腊掌沸泉区有着极厚的硅华堆积，也只能具有带状热储。泉区受北东向泸水-龙陵断裂带与近东西向的香柏河断裂的交汇点的控制。没有盖岩层，不排除邦腊掌的硅华具有自封闭的作用。热泉排放的是HCO3--Na+型水。受黄草坝断层的阻隔，在其以北的怒江断裂带与龙川江断裂带之间形成了独立的循环系统。
2.3朝阳-平达区（朝阳-平达水热活动亚带）
构造上属于保山陆块的大雪山复背斜。温泉主要出露于喜山期-华力西期的花岗岩之中。自北而南有：蚌渺（81℃）、大硝（74℃）、赧洒硝塘坝（51℃）、尹家田（76℃）、茅草寨（76℃）、象达（76℃）等。这些热泉直接从花岗岩露头排放，没有盖岩层，也不可能有层状热储。它们受花岗岩中近南北向的断层控制。许多泉沿苏帕河作东西向分布，受侵蚀地形的控制。这些花岗岩区排放的热水无例外的都是HCO3--Na+型水。在黄草坝断裂以南的花岗岩地区形成了其补给、径流、排泄循环系统。
2.4潞西盆地区
地理上属于高黎贡山山脉西麓的潞西盆地，构造上属于保山陆块的芒市复向斜。该盆地有着较厚的上新统和第四系，它们可以作为水热区的盖岩层。下伏的岩层类似于怒江坝区，为古生界、中生界的碳酸盐岩和碎屑岩，受控于龙陵-瑞丽断裂带，可形成带状热储，它们在较厚的盖岩层之下有可能形成层状热储。区内温泉排放的热水的水化学组分也类似于怒江坝区的温泉，水化学类型都为HCO3--Ca2+·Mg2+型水。在潞西盆地分水岭为界形成了其补给、径流、排泄循环系统。
2.5龙川江区（腾冲-梁河弧形构造水热活动带）
位于高黎贡山山脉的西麓，受隐伏的同沉积断裂-龙川江断裂的控制。龙川江盆地内堆积了较厚的新近系芒棒组，其中还有上新世的玄武岩。它们构成了良好的盖岩层。下伏岩层为高黎贡山群片麻岩、混合岩。温泉排放的热水温度不高，30℃以上。但不排除在芒棒组的下部可能形成层状热储层。不过在下伏的基岩中可能依然是断裂发育的带状热储。其西部受腾冲-梁河弧形断裂带的控制，出露岩层为燕山期花岗岩和高黎贡山群深变质岩，形成带状热储，无盖岩层（见图7）。热水的化学类型为HCO3--Na+型或HCO3--Na+·Ca2+型水。在龙川江断裂以西形成了其补给、径流、排泄循环系统。
3．结语
高黎贡山地区地热活动十分强烈，是“喜马拉雅地热带”、“滇藏地热带”的一部分， 均属裂隙型热储。区内五个水热活动区虽然均为裂隙型热储（带状热储），有较多的相似性，但由于受构造等因素的控制，又形成了各自的不同点，并形成了各自的循环系统。对区内地热地质结构的研究，为高黎贡山越岭地段选择低温通道具有重要意义。