胶东半岛温泉的地热特征及开发研究

  1.引言

 

  胶东半岛是我国东部温泉地热资源最丰富的地区之一,现已查明的温泉有14 处,日产地热水约3.7 × 104 ｍ3。目前,温泉地热水已在洗浴、水疗、淡水养殖、丝绸工业、农业及旅游业等非电利用方面得到广泛的开发利用,已取得明显的经济效益和社会效益。随着胶东半岛经济的快速发展和人们物质生活水平的提高,温泉地热水开发利用规模的日益加大,地热水供不应求的矛盾以及盲目扩大开发的问题也应运而生。

 

  2.胶东半岛温泉的地热特征

 

  区域地质背景胶东半岛位于太平洋板块与欧亚板块边缘西北内侧,是板内相对稳定隆起的古陆块。

 

  2.1 温泉的地热属性

 

  胶东半岛地处欧亚板块与菲律宾板块俯冲边界的北西一侧,位于濒临西太平洋弧后盆地区,弧后盆地区具有很高的热流值(平均8 5 ｍＷ / ｍ 2) , 现在正处于拉张状态的冲绳海槽具有高达26608 ｍＷ / ｍ2 的热流值(李学伦,1996)。关于大陆地热流的分布,就面上分布而言,我国大地热流具有“东高西低,南高北低”

 

  的特点,并认为东部受太平洋板块活动的强烈影响。根据汪洋的研究(2001),华北区具有地壳平均生热率高(为1.7 μＷ / ｍ3)、地热流值高(为67ｍＷ/ ｍ2)的特点,整体上看,我国大陆岩石圈的热状态从东向西呈现由“热”到冷的变化趋势。根据地下水中ＳｉＯ2含量计算出胶东半岛硅热流值界于49.83～85.41ｍＷ/ｍ2之间,算术平均值为62.45 ｍＷ/ ｍ2,与全球平均热流值比较接近。而在半岛温泉分布的胶北隆起和文登隆起硅热流值高达70～85.4 ｍＷ / ｍ2(李学伦,1997)。因此,根据胶东半岛所处的板块构造位置、地热流值和胶东温泉的温度(50～92℃),可认为胶东半岛地热状态受太平洋板块的俯冲和高热流值的弧后区的影响,胶东半岛温泉地热属性应属于濒邻板缘高温地热系统的板内中 低温地热系统,与辽宁南部、华南具有相同的地热背景。的板内中 低温地热系统,与辽宁南部、华南具有相同的地热背景。胶东地区具有一个“热”的地热状态,成为维系胶东温泉形成的地热背景。

 

  2.2 温泉的地热特征

 

  胶东半岛Ⅲ级大地构造单元可划分为胶北隆起、胶莱盆地和文登隆起。半岛温泉主要分布于以栖霞复背斜为代表的胶北隆起和以文登 威海复背斜为代表的文登隆起。由于上述隆起区长期遭受强烈的风化剥蚀,广泛出露热导率高、渗透性强的花岗岩和前震旦系,有利于地下热流的传导,有利于“加热”入渗的大气降水并使其沿断裂出露形成温泉地热水。此外,在构造形态上,背斜构造呈上窄下宽的“屋脊式”构造形态,有利于地热流侧向运移,发生折射和再分配(熊亮平,1984),导致地热流自背斜两翼向背斜轴部汇聚、集中, 使背斜轴迹方向形成地热异常带。

 

  研究区东部温泉大致沿文登 威海复背斜轴部分布就是很好的例证。李学伦(1997)利用硅热流分布等值线绘制的80 ｍＷ/ ｍ2的地热流等值线恰与文登 威海复背斜轴部方向吻合,充分证实了“在背斜构造顶部的温度就比其两翼为高”的论断。胶东半岛绝大多数温泉出露于花岗岩等深成岩体以及与围岩的侵入接触部位。由于岩体时代久远,岩浆本身携带的热量已散失殆尽,不足构成温泉热源。半岛温泉与区内中生代花岗类岩体在空间分布上的相关性归因于花岗类岩石具备高的热导率。

 

  3.关于胶东半岛地热温泉开发的几点建议

 

  以疗养为依托,开发旅游度假项目热泉疗养对皮肤病、关节炎、心血管疾病都有明显的治愈效果,热泉疗养在本地区已经形成了普遍意识,相应的开发设施也已初具规模,但此种开发也仅限于一部分群体。为解决客源不足、效益差的矛盾,必须进一步开发旅游度假项目,使热泉开发充满活力。旅游度假项目的建设应充分考虑本地区旅游业的发展规划,适当增加旅游配套设施的建设和其他旅游资源的开发建设。半岛内陆热泉旅游资源的开发还应积极地与海岸带旅游开发相结合,就单纯的沐浴而言,实施泉浴和海水浴相互配合的洗浴方式将是今后热泉开发的特色项目,并且可以实现内陆与海岸带游客的双向交流,获得整体效益。汤东温泉,可以在西山公园建设旅游度假村,与北面的金沙滩海上度假村联系起来。积极开发跨越昆仑山的热泉旅游线,将南北部的热泉点通过昆仑山旅游风景区连为一体。

 

  开发温室养殖、种植业基于沐浴开发,对全区绝大部分热泉来说无法直接使用,目前的做法是参入冷水或在储水池内冷却,这不仅造成了地热能的浪费,还增加了资金投入,并且无任何效益。

 

  一个好的措施就是将地下热水引入自然冷却系统,利用冷却系统产生的热能开发温室养殖和种植,然后利用预冷后的热水沐浴,实现热水资源的综合利用。目前,热水养殖罗非鱼的试验获得成功,个别热泉点上已开展小规模养殖。温室种植有待开发,像现代城镇生活需求的新鲜蔬菜、鲜花培育就特别适合半岛内陆热泉开发。