1 前言

 

  溫泉縣地處新疆西部邊境,是全國惟一以“溫泉”命名的縣。該縣西部和北部與哈薩克斯坦共和國接壤,南部和東部與霍城縣、博樂市相鄰,行政區(qū)劃隸屬于博爾塔拉蒙古自治州管轄,縣境總面積約5900km2。博格達(dá)爾溫泉位于溫泉縣城以北約2km處,當(dāng)?shù)亟ㄓ胁└襁_(dá)爾溫泉療養(yǎng)院內(nèi)供患者及游客使用,院內(nèi)現(xiàn)有三眼泉口,擴(kuò)孔后進(jìn)行洗浴供水使用,水溫在43℃左右。該療養(yǎng)院在旅游旺季需水量600m3 /d,旅游淡季需水量為480m3 /d,全年需水量為12. 16× 104 m3 ,旅游旺季日接待游客量達(dá)800～ 1000人次。本文依據(jù)前人資料,對博格達(dá)爾溫泉的形成機(jī)理進(jìn)行初步論證,為當(dāng)?shù)剡M(jìn)一步合理開發(fā)利用溫泉水資源提供地質(zhì)依據(jù)。

 

  2 地質(zhì)構(gòu)造特征

 

  溫泉縣城位于天山地槽褶皺系。早古生代沉積經(jīng)海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成珍別套山褶皺帶,晚古生代沉積經(jīng)海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成阿拉套山褶皺帶。伴隨著大規(guī)模區(qū)域變質(zhì)作用,發(fā)育有東西向的主干深大斷裂,并有巖漿侵入噴發(fā)。晚近時(shí)期大規(guī)模的構(gòu)造活動(dòng)將剝蝕夷平的加里東及海西地槽褶皺帶抬升形成斷塊,形成目前別珍套山與阿拉套山斷塊強(qiáng)烈上升隆起和中部博爾塔拉斷塊相對下降的構(gòu)造格局。博格達(dá)爾溫泉位于中部博爾塔拉斷塊上,沿?cái)嘞輧蓚?cè)發(fā)育有大規(guī)模深大斷裂,其活動(dòng)控制斷陷與隆起的分布現(xiàn)狀。深大斷裂東西向展布,近南北向發(fā)育一些次一級的斷裂構(gòu)造,次級斷裂的活動(dòng)造成了基底的高低起伏,為博格達(dá)爾溫泉水的運(yùn)移提供了便利通道。

 

  根據(jù)前人物探資料,電測深成果及淺層地震成果都比較明顯地顯示了博格達(dá)爾溫泉附近隱伏斷裂的存在,而且兩種成果反映的斷裂破碎帶位置比較吻合。溫泉所處的斷裂呈東西走向,斷裂上寬下窄,頂部寬300m、底部寬200m,推測斷裂以高角度75°～ 85°向南傾。該斷裂對地?zé)?/a>的形成具有重要作用,在一定程度上阻擋了北部的地下冷水向南部徑流,對南部地?zé)崴?/a>水溫的保持起到了重要的保護(hù)作用,并迫使北部的少部分地下水向地下深部循環(huán),通過深部循環(huán)使地下水獲得特殊的微量元素,并且達(dá)到增溫作用,從而形成醫(yī)療熱礦水,以泉水的形式出露于地表。

 

  1- 主干深大斷裂; 2- 次級斷裂; 3- 地質(zhì)界線; 4- 地?zé)?/a>鉆孔; 5- 溫泉; 6- 冷水泉; 7- 地下水流向; 8- 地層3 水文地質(zhì)條件博格達(dá)爾溫泉地處博爾塔拉河谷地,地下水從南北兩側(cè)得到河水、洪水的入滲補(bǔ)給,并向博爾塔拉河徑流排泄,沿河逕流方向地下水補(bǔ)給地表水。松散孔隙潛水含水層厚度5～ 100m,沿河附近埋深小于5m,向河岸兩側(cè)埋深逐漸變大, 至城區(qū)潛水埋深10～25m。潛水單井涌水量多在1000～ 3000m3 /d,近河地段可大于3000m3 /d,河谷潛水滲透系數(shù)50～ 60 m /d。

 

  基巖風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙含水層富水程度不均,單井涌水量一般小于1000m3 /d,滲透系數(shù)小于10m /d。

 

  受博爾塔拉深大斷裂的影響,其兩側(cè)基巖較為破碎,特別是位于博爾塔拉大斷裂以南的次一級斷裂構(gòu)造的南側(cè),構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙十分發(fā)育,開啟程度較好,為大氣降水的入滲補(bǔ)給創(chuàng)造了良好的條件。當(dāng)地表水沿?cái)嗔褬?gòu)造帶入滲到深部與溫?zé)釒r體相遇增溫后,出露地表便形成溫泉。該溫泉出露于博爾塔拉河南岸基巖出露處,地下熱水沿?cái)嗔褞蟼?cè)的構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙涌出,現(xiàn)狀下采用40m3 /h潛水泵抽水,用水量一般為480m3 /d。根據(jù)前人抽水試驗(yàn)資料,推測該溫泉最大開采量達(dá)1440m3 /d時(shí), 水位降深為2. 87m。

 

  4 水文地球化學(xué)特征

 

  博格達(dá)爾溫泉水中陽離子均以Na+ 為主,占據(jù)主導(dǎo)地位; 陰離子均以SO4- 為主,其次為Cl- 。礦化度為671. 0mg /l,屬低礦化淡水, pH值9. 12,呈偏堿性,總硬度40mg / l,水質(zhì)較軟,水化學(xué)類型為SO4— Na 型。

 

  熱礦水中均含有F- 、Li、Sr 多種微量元素和其他組份,依據(jù)《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》( GB /T11615-2002)中醫(yī)療熱礦水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),溫泉療養(yǎng)院內(nèi)溫泉水中的總H2 S、F- 及H2 SiO3 三項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到醫(yī)療礦泉水命名礦水濃度,水溫達(dá)到有醫(yī)療價(jià)值濃度,礦化度小于1000mg /l ,可命名為淡型硫酸鈉堿性硫化氫氟硅溫?zé)崴?溫泉水化學(xué)特征值見表1。對照飲用天然礦泉水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),溫泉水中分別有Sr、Li及H2 SiO3三項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到界限指標(biāo),大多數(shù)檢測項(xiàng)目未超標(biāo)。但溫泉水中含有較濃的H2 S氣味, F- 含量大大超出限量指標(biāo),因此,溫泉水不符合飲用天然礦泉水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

 

  對照生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),溫泉療養(yǎng)院內(nèi)溫泉水化學(xué)成份中的H2 S、pH值及F- 均已超標(biāo), 故溫泉水不符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。溫泉水中SO42- 、H2 S及pH較高,這些組份會(huì)對金屬產(chǎn)生一定的腐蝕作用。根據(jù)工業(yè)用水(主要為鍋爐用水)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),博格達(dá)爾溫泉水評價(jià)為半腐蝕性、起泡、鍋垢很少、具有硬沉淀物的水。鑒于該溫泉水對金屬具有一定的腐蝕作用,且具有硬沉淀物,故在開發(fā)利用熱礦水中應(yīng)注意上述問題的存在。

 

  5 水源分析

 

  根據(jù)前人對該區(qū)域的氫氧穩(wěn)定同位素研究結(jié)果,溫泉點(diǎn)均位于全球降水線附近,反映了溫泉水屬大氣降水起源,是大氣降水在斷裂帶深循環(huán)型中低溫地?zé)豳Y源,補(bǔ)給區(qū)位于博爾塔拉河上游,補(bǔ)給高程在1850～ 2050m之間。氚同位素測年成果表明,溫?zé)崴畬贌岷嗽囼?yàn)后補(bǔ)給,補(bǔ)給時(shí)間距今約30年。

 

  據(jù)新疆地震局溫泉縣地震臺(tái)觀測資料,該地震臺(tái)附近溫泉多年水溫、水位動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,水溫年變化幅度0. 1～ 0. 2℃ ,年內(nèi)無季節(jié)性變化,水溫日變化一般<0. 005℃ ; 水位年變化0. 1～ 0. 15m,水位日變化一般< 0. 05m,且無明顯周期性變化和固體潮汐反應(yīng)。通過以上資料說明,溫泉水具有穩(wěn)定的補(bǔ)給源。

 

  6 熱源分析

 

  根據(jù)本區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)特征, 選用Na— K溫標(biāo)法估算熱儲(chǔ)溫度。經(jīng)計(jì)算,溫泉療養(yǎng)院內(nèi)溫泉熱儲(chǔ)溫度t (℃ )為139. 40℃。從計(jì)算結(jié)果來看,排除分析誤差等因素外,本區(qū)熱儲(chǔ)基礎(chǔ)溫度為120～ 130℃。根據(jù)《地?zé)豳Y源評價(jià)方法》( DZ40— 85) ,采用熱儲(chǔ)法進(jìn)行地?zé)豳Y源量計(jì)算,地?zé)?/a>資源量為3. 35× 1011kcal。用熱儲(chǔ)法計(jì)算出的地?zé)豳Y源量不可能全部被開采出來,只能采出一小部分,二者之比值為回收率,回收率的確定根據(jù)溫泉出露區(qū)域的實(shí)際情況,參考相關(guān)規(guī)范中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,取0. 25。經(jīng)計(jì)算,溫泉可開采地?zé)?/a>資源量為8. 37× 1010kcal,溫泉釋放的熱量為437. 73kcal /s。

 

  7 溫泉開發(fā)利用前景分析

 

  1) 博格達(dá)爾溫泉北距縣城約2km, 溫泉療養(yǎng)院附近水電、通信、賓館等基礎(chǔ)設(shè)施齊全完備,縣境內(nèi)304省道經(jīng)博樂市直通312國道,由縣城向東約90km可達(dá)博樂市,經(jīng)博樂向東可達(dá)艾比湖和阿拉山口,向南途經(jīng)美麗的賽里木湖可通往伊寧等地。因此,該溫泉開發(fā)利用條件便利。

 

  2) 博格達(dá)爾溫泉位于博爾塔拉河南岸階地,河漫灘上林木密布、沼澤濕地開闊, 依山傍水, 環(huán)境優(yōu)美,海拔高程為1240～ 1300m, 該區(qū)多年平均降水量231. 7mm,年平均氣溫3. 9℃ ,相對濕度約65% ,氣候溫和宜人,降水適中,適宜于休閑旅游度假。

 

  3) 溫泉縣是全國惟一以“溫泉”命名的縣,博格達(dá)爾溫泉是該縣最為著名的旅游資源,該溫泉開發(fā)利用有著近百年的歷史。由于水質(zhì)好,水溫適中,全國各地患者及游客慕名而來,加之有花秀草茂的米爾其克草原、雄奇壯麗的乃仁撒拉飛瀑等自然景觀的映襯,以及罕見的石頭城、草原石人、木乃伊等文化遺存,近年來,該縣旅游業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭。因此,博格達(dá)爾溫泉水資源的進(jìn)一步開發(fā)利用將對該縣旅游業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成較大的帶動(dòng)和促進(jìn)作用。

 

  4) 博格達(dá)爾溫泉出露于博爾塔拉河南岸基巖出露處,屬斷裂型溫泉,溫泉是由于地下水經(jīng)深大斷裂進(jìn)行地下深部循環(huán)增溫所致,熱異常點(diǎn)皆沿壓性斷裂構(gòu)造的上盤、構(gòu)造破碎帶附近分布,溫泉以泉群形式出露地表,屬中低溫地?zé)豳Y源。溫泉水為淡型硫酸鈉堿性硫化氫氟硅溫?zé)崴?具有較高的醫(yī)療價(jià)值,水溫適度,特別適合洗浴等,為品質(zhì)優(yōu)良的醫(yī)療礦泉水。在旅游旺季每日可接待800～ 1000人次。據(jù)了解,經(jīng)常洗浴能治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腸          胃炎、婦女盆腔炎等多種疾病,故該溫泉被人們稱為“健身骨、治百病、能益壽延年的神泉圣水”。

 

  5) 據(jù)2005年初步統(tǒng)計(jì)資料,每年僅溫泉洗浴一項(xiàng)直接經(jīng)濟(jì)收入達(dá)400～ 500萬元,博格達(dá)爾溫泉的開發(fā)利用對增加地方財(cái)政收入,拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要的貢獻(xiàn)。因此,當(dāng)?shù)卣谥贫ń诩爸虚L期發(fā)展規(guī)劃中,已將溫泉療養(yǎng)、旅游度假作為發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一,博格達(dá)爾溫泉的開發(fā)利用必然得到溫泉縣政府和社會(huì)各界的大力支持。