腾冲地热资源调查及开发利用评价报告(云南地质工程第二勘察院-2013-07).docx

保山市腾冲县地热资源调查及开发利用评价报告云南地质工程第二勘察院二一三年七月目 录1 前言11.1项目来源及目的任务11.1.1项目来源11.1.2目的任务21.2 工作范围及前人勘查工作21.2.1 工作区范围21.2.2 以往地热地质工作31.3工作质量评述及地热地质研究程度61.3.1 工作方法61.3.2质量评述61.3.3地热地质研究程度72 区域地质环境82.1 自然地理82.1.1 气象82.1.2 水文82.1.3地形地貌92.2 地热地质条件122.2.1 地层结构122.2.2 岩浆岩及岩浆作用152.2.3地质构造242.2.4水文地质条件272.3新构造运动及现代构造应力场302.3.1新构造运动特征302.3.2现代构造应力场312.4热水活动特征312.4.1地表热显示312.4.2温泉的分布333 典型水热区简介363.1热海热田363.1.1基本情况363.1.2热田理想模式363.1.3热储特征373.1.4水化学特征373.2.瑞滇热田393.2.1基本情况393.2.2热田理想模型413.2.3热储特征423.2.4水化学特征433.3.石墙水热活动区433.3.1基本情况433.3.2热田理想模式453.3.3水化学特征463.4.北海热田473.4.1基本情况473.4.2热田形成473.4.3热储特征503.4.4水化学特征504 地球物理特征514.1重力场与磁场514.2地温场524.3地球物理勘查524.4物探在腾冲地热勘查的作用555 地球化学特征565.1地热水的化学组份565.1.1地下热水水化学类型565.1.2地热水的化学组份575.1.3水热活动与化学组份575.2地热水的氢氧同位素组成585.2.1水样的采集和分析585.2.2地热水的来源595.2.3地热水的补给源区615.2.4地热水的氚年龄645.3地球化学温标的应用656 地热资源初步评价696.1地热水的成因及热储特征696.1.1地热水的成因696.1.2热储特征696.2地热资源储量计算706.2.1地热储量计算706.2.2地热水可采量计算746.2.3地热水质质量评述767 地热资源开发利用及保护847.1地热资源开发利用现状847.2地热资源开发利用规划847.2.1地热资源开发利用方向847.2.2地热资源开发利用规划877.3地热资源保护1008 结论和建议1038.1结论1038.2建议1051 前言1.1 项目来源及目的任务1.1.1 项目来源为进一步掌握全市地热资源分布现状，合理开发地热资源，实现地热资源经济效益、社会效益、环境效益协调发展，保山市人民政府决定对全市地热资源开展全面的调查工作，并向五县区下达了保山市人民政府办公室关于开展全市地热资源调查评价工作的通知（保政办电2012223号）。腾冲县根据市人民政府办公室的通知精神，对做好县域内地热资源调查评价工作，改善能源结构、保护矿产资源和生态环境、促进全县经济社会全面协调、可持续发展的重要性有了充分的认识，成立了地热资源管理领导小组，对各乡镇人民政府及县直有关单位下达了腾冲县人民政府办公室关于成立腾冲县地热资源管理领导小组的通知（腾政办发2012134号），为做好地热资源调查评价工作提供了组织保障。受腾冲县国土资源局的委托，云南地质工程第二勘察院地热队承担了腾冲县地热资源调查及开发利用评价工作。2013年7月，受保山市人民政府委托，保山市国土资源局组织相关专业专家对腾冲县地热资源调查与开发利用评价报告（送审稿）进行了评审，现依据专家及与会相关单位意见进行了修改完善。主要完善内容为：1、复核了保山市水利局提供的保山市温泉统计表，补充了界头镇大塘村大河头温泉、界头镇顺河村冯家小河温泉、界头镇界头村朱家干秧塘温泉、曲石镇平地村河头温泉、五合乡联盟村大卧铺温泉、五合乡联盟村畹岭温泉、五合乡联盟村帕连温泉、五合乡整顶村麻栎山温泉等8个温泉点。2、统一温泉起点温度为20，并重新复核温泉及热显示区个数。3、补充了水质评价分析，适宜疗养、地热流体较丰富的泉点已明确推荐为重点鼓励开发区；推荐南部攀枝花、黑石河片区试行干热岩发电研究。4、补充了典型水热区较为翔实的分析、论述。5、开发利用规划结合腾冲县旅游发展规划及社会经济发展规划，重新进行了论述，并补充了现状利用情况说明。1.1.2 目的任务根据双方签订的合同，本次调查工作的目的任务是：完成全县调查范围内的地热资源调查，初步查明该区域地质构造、地层岩性、水文地质特征、地热资源分布特征；初步划分全县域的地热异常区，分析各地热异常区的水文地质特征、地热地质特征及估算地热资源量；对全县域内的地热资源进行分类和开发利用评价，指导地热水资源可持续开发。完成腾冲县110万地热地质调查和资料统计，对全县的地热特征进行较系统的分析，初步论述县域内区域地质、水文地质特征、地热地质单元特征、地热水分布特征及重要地热异常区域特征，初步对全县域进行地热开发利用远景规划。编制腾冲县地热资源分布图、腾冲县地热开发利用规划图。1.2 工作范围及前人勘查工作1.2.1 工作区范围本次工作范围包括腾冲县全县国土面积内的地热资源，对县境内的水热显示区及显示范围进行圈定。腾冲县位于我国西南边陲，隶属云南省保山市。地处东经98059846，北纬24382552之间。国土面积5845km2，东、东北面接隆阳区、泸水县，南、南西接龙陵县、梁河县、盈江县，北西与缅甸毗邻，国境线长150.57km。县内交通以公路为主，保(山)腾(冲)二级公路及高速公路与320国道相接，距省会昆明市640km，距保山市飞机场140km，与周围各县均有23级公路相通，距缅甸第三大城市密支那227km，乡镇之间均有公路相连。县内建有驼峰机场，通往国内多个城市，交通尚属方便(图1-1交通位置图)。腾冲为古“西南丝道”的要冲，是中缅贸易的重要集散地，历史悠久，物产丰富，风景秀丽，素有“天然植物园”、“自然博物馆”之誉。新生代火山与地热温泉星罗棋布，景色壮观，世所罕见（已列为国家级地质公园）。高黎贡山自然保护区内，繁衍着种类繁多的珍贵动植物，是大树杜鹃及云南山茶的发源地。温和的气候、美丽的风光、众多的文物胜迹、浓郁的民族风情，使这里成为著名的旅游胜地。1.2.2 以往地热地质工作腾冲县内的水热活动十分壮观、名气颇大，三百多年前明朝地理学家徐霞客曾来此考察，并留下了翔实生动的水热活动的记述，为今日水热活动的变化、对比留下了难得的资料。19世纪末至20世纪初，许多中外地学工作者对腾冲的火山、地热均作过考察，并指出火山、地热是“内热外溢之表现”。1973年，以北京大学地质学系地热研究室为主组成的腾冲地热资源联合调查组，对腾冲县内温、热泉点进行系统地进行了全面的调查，第一次以能源量的概念计算了温、热泉释放的热量为27万吨标准煤燃烧的能量，为当年全县人口（54万）人均半吨煤的燃烧量。过后，为开发腾冲地热，成立了云南省地质矿产局地热地质队，20多年来，地热地质队、中科院及相关单位，对腾冲境内实施的地热地质调查及研究工作主要有：1、对腾冲县内的58个水热活动区（温、热泉点），按地热资源地质勘查规范进行地质调查，测了水温、流量、做了地质记录、取了水样、做了水化学分析、估算热储温度等工作；对与地热活动密切相关的新生代火山活动、火山岩，实测了地质剖面，做了岩石化学分析，进行K-Ar同位素年龄测试等工作；在区域地质成果基础上，对区内地层岩石、岩浆活动、地质构造、水文地质环境进行了调查和初步研究。图1-1 交通位置图2、中国科学院青藏高原综合科学考察队（主要成员来自北京大学地质学系地热研究室）于19811985年对滇西进行了地热调查，1989年、1994年分别出版了腾冲地热和横断山区温泉志，对县域内温泉点（区）进行了调查。3、1959年至1963年由原云南省地质局第一区测大队完成了1100万下关幅区域调查工作，并提交了区域地质调查报告，从宏观上对区内地质构造及岩性分布做了论述；4、1988年云南省地质局提交了120万保山幅区域地质调查报告，该报告较为系统地研究了区内地层、构造、岩浆岩特征；5、中国人民解放军九三三部队， 1980年完成了120万腾冲幅区域水文地质普查工作，该报告对区内区域水文地质条件进行了较为详细的研究和评价，对工程地质条件做了初步的调查与评价，并对区内水热区进行了专门的论述；6、云南地质局地热地质队，1983年完成了包括本县在内的175万云南省地热地质区划图。7、80年代末，地热地质队先后进行了腾冲县瑞滇地热田普查，腾冲盆地中低温热水普查、热海热田（含朗蒲热水塘）150000地热地质普查工作，并提交了地热地质普查报告。8、上世纪九十年中期，在国家科委支持下，地热地质队针对热海热田进行了预可行性地热地质勘查工作，进行了110000地热地质测绘，实施了地震勘察、重力勘探及可控源大地电磁测深等勘查工作。1999年在热水塘地区进行了地质参数井施工，井深1640m，孔底温度146148。9、1999年云南省地震局，在腾冲火山地热区实施了人工深源地震勘探。之后，相关的单位和人员亦进行了大地电磁测深、地球化学勘测等勘查工作，上述研究均认为腾冲火山地热区下部的上地壳中存在有未冷凝岩浆囊。为此，云南省地震局还出版了专著腾冲火山研究。1.3 工作质量评述及地热地质研究程度上世纪七十年代末，腾冲地热地质工作开始起步，随后八十年代初成立了云南地矿局地热地质队，主要任务是对高温地热田进行普查，工作的重点是腾冲县内瑞滇热田、热海热田以及腾冲盆地的中低温热水地质普查。对全县水热活动区的工作主要由中科院青藏高原综合考察队进行，并将考察成果综合编篆出版了腾冲地热一书。1.3.1 工作方法本次地热地质调查工作是按地热资源地质勘查规范（GB/T11615-2010）及地热资源评价方法（DZ40-85）进行的，通过收集前人资料、野外地质调查及室内资料分析等手段相结合的方法进行调查。1、资料收集合同签订后，我单位成立了项目组，并于2013年3月20日至3月31日对县域内进行了初步踏勘，收集相关经济概况、前人地热资料及地热井资料。2、野外地质调查2013年4月10日至2013年4月20日根据收集资料对重点区域的地热点水温、水量及目前开发利用情况进行调查、复核，并对地热显示区水文地质条件、地热地质条件进行了调查。3、室内资料整理阶段2013年5月始转入室内资料整理，开始编制图件，编写报告等工作。1.3.2 质量评述1、地形底图调查所用1/5万地形底图为云南省测绘局1958年航测，1960年测绘，1971年修测，1972年出版，采用1954年北京坐标系，1956年黄海高程，等高距20m，该图与实际基本相符，其精度基本能满足调查要求。2、地热地质及水文地质测绘测绘时采用先访问、后追索的方法，对境内所有地热显示区进行了测绘，并对重点工作区进行了水文地质测绘。各点描述采用统一卡片在野外实地进行，对所有水点的测温采用水银温度计，测流采用三角堰、矩形堰，点密度及调查描述均满足调查要求。1.3.3 地热地质研究程度本次地热资源调查工作仅限于地表调查，研究内容有一定的广度，但深度比较有限，研究程度大体相当于开发或勘查前期工作阶段。统过调查，确定了地热资源重点开发区，为国家或地区地热资源勘查远景规划提供了依据。362 区域地质环境2.1 自然地理2.1.1 气象腾冲县属亚热带季风气候类型，具有明显的低纬度山地季风气候特点：冬无严寒，夏无酷暑，温暖多雨，干湿分明。由于东部的高黎贡山阻挡了印度洋来的孟加拉湾的暖湿气流，且区内地形由南向北急剧抬高，因而区内立体气候明显；由南而北，随海拔高度的增加，温度逐渐降低，降水逐渐增加，湿度逐渐增大。腾冲县城（中部）年平均气温14.7，最冷月（1月）为7.5，极端低温为-4.2，最热月（8月）平均温度为19.7，极端最高气温为30.5。县城年降雨量为1425mm，大气降雨的规律是：本月11月至翌年4月为干季，降雨量占全年问题的16%左右，510月为雨季，降雨量占全年总量约84%。空间上的规律是：北部降雨多于南部，山区多於坝区，北部海拔2000m以上地区，年降雨量超过2000mm。2.1.2 水文腾冲县境内地表水系较为发育，主要由龙川江、大盈江、槟榔江三大河流组成，均属伊洛瓦底江水系。龙川江：位于县域东部边缘，发源于境内东北部高黎贡山火草地等地，主要由明光河、瑞滇河、曲石小江等支流组成，流经芒棒、五合、团田、蒲川、新华等乡镇后进入龙陵县。境内河段长218.6km，河床平均坡降0.84%，径流面积3567.9km2，年均径流量为47.106亿m3，多年平均输沙量162.05万t。大盈江：位于县域南西部，发源于县域东北部花园村、民政村、新歧村等地，由叠水河、缅箐河、白桥河、南庆河、勐连河等支流组成，流经北海、腾越、和顺、荷花等乡镇后流入梁河县。境内河段长42km，河床平均坡降0.97%，径流面积1042.8km2，年均径流量为14.6831亿m3，多年平均输沙量16.0万t。槟榔江：位于县域西北部，发源于西北部中缅交界的五台山、狼牙山及猴桥镇箐口村一带，由大岔河、滇堂河、轮马河、新塘河等支流组成，流经猴桥镇后流入盈江县。境内河段长59km，河床平均坡降2.92%，径流面积1076.1km2，年均径流量为15.1519亿m3，年平均输沙量25.28万t。2.1.3 地形地貌腾冲县地处横断山脉南段偏西部位，是伊洛瓦底江最东的支流源头所在地。地势西北高，南部低，最高点为高黎贡山的大脑子峰，海拔3780.90m，最低点为南部腾冲、龙陵、梁河三县交界部位的速庆江边，海拔930.00m，相对高差2850.90m。区内地貌依其成因，可划分为侵蚀构造地貌、构造剥蚀地貌、侵蚀堆积地貌及火山地貌4种地貌类型6个亚类（图2-1）。构造剥蚀地貌主要分布于腾冲盆地四周，火山地貌分布于区内中部地带，侵蚀堆积地貌则分布于盆地及河谷地带。县境内海拔大于2400m，相对切割深度大于1000m的国土面积占42.67%；海拔2002400m，相对切割深度5001000m的国土面积占15.03%；海拔10002000m，相对切割深度小于500m的国土面积占42.3%。据统计全县地形坡度大于25以上的土地面积，占全县总面积的35.2%。1、侵蚀构造地貌（）（1）深切割高中山峡谷地形（1）主要分布于腾冲县城东部高黎贡山山区，该区海拔高程一般在3000m以上，切割深度一般大于1500m。山顶呈锥状，山脊呈鱼鳍状，河谷呈“V”型，山坡坡度一般为5060，且多见悬崖峭壁，溯源侵蚀强烈，堆积作用甚微。（2）浅切割低中山缓坡地形（2）图2-1 腾冲县地貌图主要分布于腾冲县城西部槟榔江一带，为一套古生界变质砂岩及碳酸盐岩类。海拔高程为14002400m，切割深度小于500m。山顶形态显锥状，山脊宽缓，呈垣状。沟谷发育，多呈宽缓”V”型。谷坡坡度多在2030，显曲形坡形态。坡残积覆盖物普遍，植被也较发育。具较明显的侵蚀作用，在沟口见有洪积物堆积。2、构造剥蚀地貌（）（1）中切割中山陡坡地形（1） 主要分布于腾冲县境内盆地周围，由燕山期花岗岩组成，地形标高20002500m，切割深度小于1000m。一般山脊宽缓，馒头状山顶呈片状展布，山峰陡峻而圆滑。山坡坡度大于30，多为凸形坡。水系发育呈“树枝状”，沟谷密度大，多呈“U”型，水流形态多具浅流、片流。风化剥蚀较强烈，覆盖层厚度一般在5m以上，植被较发育。（2）浅切割低中山缓坡地形（2）分布于腾冲县城清水乡南侧一带，由燕山期花岗岩组成，地形标高15002000m，切割深度小于500m。地貌形态近于丘陵地形，山顶浑圆，波状起伏，低矮而平缓，显示花岗岩区独特的地貌特征。地面坡度平缓，一般2030。水系发育呈“树枝状”，局部呈环状，沟谷断面呈“U”型。地形表部片蚀作用明显，岩石风化剥蚀强烈，风化厚度一般数十米，厚者达百余米，植被较发育。3、侵蚀堆积地貌（）主要为冲积堆积地形，分布于盆地及河谷地带。地形平坦开阔，起伏甚微，相对高差小于20m。地形坡度一般小于5，微向河床倾斜，地表水系呈羽状。4、火山地貌（）主要分布于腾冲县中部一带，分布高程1500.02000.0m，地形坡度一般在2540火山口及火山锥较明显，台面自火山口向四周倾斜，其间具微波状起伏，高差不足20.0m，台面上崛石磊堆遍布，凹凸不平，“类岩溶洼地”、漏斗举目可见，且发育有熔岩洞穴。洼地一般呈盆形或锅形，地表基本无溪沟，降雨渗入量大，岩体边缘或较大沟谷底部有岩溶大泉出露。2.2 地热地质条件腾冲地块与一山相隔的保山地块不同。区内地层发育不全，古、中生代地层缺失较多；岩浆侵入喷发活动强烈，断裂构造发育等均是腾冲地区地质之特征。2.2.1 地层结构区内地层不发育，从老到新主要有：中、上元古界深变质岩系高黎贡山群（Ptgl）、下泥盆统关上组（D1）、上石炭统勐洪群（Cmh）以及二叠、三叠系地层。与保山地块联在一起后，亦发育有中新世、上新世山麓堆积且厚度稍大；而第四系的火山喷发堆积，湖、河相沉积区广泛发育。参见保山市腾冲县地热资源分布图。1、中、上元古界变质岩系（Ptgl）中、上元古界高黎贡山群（Pt2gl、Pt3gl）在腾冲县境内分布主要沿高黎贡山的西坡由北而南展布，其次见于新华盆地及古永盆地的西部山区。为腾冲地块的结晶基底，根据区内、区外岩石出露之情况，可划分为下、上两段，下段主要分布于境内南部，上段则分布高黎贡山区。下段：岩性主要为混合岩化的片麻岩类，黑云斜长角闪岩及混合岩化黑云，变粒岩互层向夹角闪黑云混合岩，顶部见混合岩化片麻岩夹白云质大理岩透镜体，其间见糜棱岩的发育。区域地层厚度大于7700m。上段：为二云片岩夹混合岩化片麻岩及石英片岩与条带状黑云变粒岩，石英片岩，黑云片岩互层，其间亦见有糜棱岩带的发育。区域地层厚度870m。该地层，因变质深达角闪岩相，变形复杂，混合岩化强烈，分层标志不清，恢复层序困难，帮对时代归层争论较大。高黎贡山群西延部份是缅甸的摩谷系，它们岩性基本一致，变质作用也基本相同，亦依据R6Sr等时年龄为806Ma等，划为中、上元古界。就地热而言，它是区内主要的热储层位。高黎贡山以西沸泉下部热储层均是中、上元古界的变质岩，尤其是混合岩化强烈分布之地，地热活动有愈强之势。2、下泥盆统关上组（D1）在腾冲县境内仅见于高黎贡山西坡坡脚，界头盆地以东之地，呈南北长带状分布，与上（石炭系）下（中、上元古界）均为断层接触。岩性分上、下两段，下段为岩屑石英砂岩及含砾杂砂岩、粉砂砂，产腕足类、鱼类化石，厚62m。上段为粉砂质板岩、灰岩、白云岩，含竹节石化石，厚度大于331m。3、上石炭统（C3）上石炭统在腾冲一直称勐洪群，为方仲景先生所创，得名于腾冲县的勐洪村。该层位是古生代地层在腾冲境内分布最广的层位，主要分布于县内西部和北部，可分为上、中、下三段。下段：为褐黄、暗灰绿色含砾粉砂质泥岩，含砾泥质粉砂岩，含砾板岩，含砾粉砂质，斑点状板岩，夹白色厚层块状中粒长石、石英砂岩，厚度在434.5900m以上，不产生物化石。中段：为灰、深灰、黑、褐黄色泥岩、页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹长石石英砂岩；斑点状板岩、砂质板岩、变质粉砂岩、变质砂岩。厚360780m，主要生物化石有腕足类、苔藓虫、双壳类等。上段：为灰白、黄灰、灰色结晶灰岩，生物碎屑灰岩，结晶生物碎屑灰岩，厚59m，生物化石主要为利 类，腕足类、珊瑚、双壳类等。该地层与其它地层为断层接触关系，下、中、上三段亦为断层。一般温、热泉在该地层中均沿地层出露。在腾冲县北部亦是热储层位之一。4、下二叠统大东厂组（P1）下二叠统腾冲境内分布很少，见于腾冲县的北部，即大东厂、吴家寨、大水井、空树沟以东等地。岩石为含硅质条带灰岩，白云质板岩，厚度214m左右。产腕足类、 及珊瑚化石，与下伏石炭系呈缎整合接触关系。5、上三叠统（T3）上叠迭统区内分布很少，仅见于灰窖一地，显断块状出露。为浅灰色、灰色白云质大理岩，白云质灰岩，厚100545.9m，产双壳类及牙形刺化石。由上述知，腾冲县内整个古、中生代地层总厚为1498.52829.9m，地层厚度较小，说明腾冲地块长期处于古陆之环境，在漫长的地史时期，仅偶尔下沉，接受滨浅海相的沉积。而新生代盆地沉积火山喷发堆积，则十分发育，是区内地层发育的一大特点。6、新近系（N）新近系在腾冲境内主要分布于两地，一是南林盆地，即南林组（N2），另一地是龙川江河谷，即芒棒组（N3）。（1）中新统南林组（N1）南林组仅分布于南林盆地，南林盆地位于腾冲县城西南，呈南北走向，基底为中、上元古界的高黎贡山群及燕山晚期的花岗岩，面积大于180平方千米。热海热田则位于南林盆地的东北部。中新统南林组可分为上、下两段。下段（N1n1）为花岗质砂砾岩，砾石呈棱角状，无分选，厚度变化大，一般厚216375m，该段地层上覆于中、上元古界或花岗岩之上。上段（N1n2）为花岗质细砾粗砂岩夹泥质粉砂岩及较厚煤层，厚435m。南林组覆盖于整个南林盆地，是热海热田良好的盖层。（2）上新统芒棒组（N2）分布于龙川江沿岸，北起界头镇永安村，沿曲石、上营、五合、团田直至蒲川均有分布。岩石下段为砂砾岩、粉砂岩、粘土岩，中段为橄榄玄武岩，上段为粉砂岩、硅藻土与粘土岩互层。厚度大于100m。7、第四系腾冲县内第四系较为发育，分布广泛。主要为火山喷发堆积和河湖相沉积。分布上以固东曲石分界，北部沿西沙河、明光河、小江多为河湖沉积。南至县城则为火山喷发堆积，县城往南，基本没有范围稍大的第四纪沉积的发育。第四系火山喷发堆积主要有下更新世（Q1b）、上更新世（Q3b）、全新世（Q4b）火山喷发堆积。下更新世火山喷发主要见于县城南北，以及北部的杜家山，南部的清凉山，一般形成高大盾状之山体。岩石为安山岩、英安岩；上更新世火山岩主要分布于县城西部马耳山、中和、大平村以及曲石鸦乌山一线，一般为平缓的熔岩台地，岩石为橄榄玄武岩、玄武岩；全新世火山主要是马鞍山、打鹰山、黑空山，分布于县城西部、北部，岩石为安山质玄武岩。第四系河、湖沉积、堆积（Ql）（Q4al）,从下更新世至全新世均有沉积堆积。瑞滇、明光、界头等盆地比县城盆地更为发育，其它盆地虽范围小，也有沉积。下更新统主要为砂砾石、夹少量粘土层（Q1al）；中更新统则多为砂层、粘土层，一般见有较厚硅藻土层；上更新统主要为砂砾层和粘土；全新世主要为河漫滩沉积之砂砾石及粘土、砂，一般火山岩中小湖盆则见硅藻土的发育。此外沟口、河口、山沟中普遍有残坡积物、洪积物的发育。2.2.2 岩浆岩及岩浆作用腾冲县内岩浆活动十分强烈，不仅有规模宏大、持续不断的花岗岩浆侵入活动，亦有大规模的玄武岩浆喷发活动。境内岩浆岩分布面积达3553km2，占全县国土面积一半还多，现分述如下，参见保山市腾冲县地热资源分布图。1、花岗岩及花岗岩浆侵入作用花岗岩在区内出露面积约2500km2，规模之大，侵入活动时间之长，为腾冲区域地质重要特征之一，现依侵入活动先后分述如下，各岩体侵入活动的同位素年龄参见表2-2-1。表2-2-1 腾冲地区岩浆活动同位素年龄表岩体或火山时 代岩 石测定矿物测定方法年龄值测定单位与测定时间马鞍山Q4b安山玄武岩KAr0.0070.0014北京大学马耳山Q3b玄武岩KAr0.03840.0052中科院大六冲等Q1b安山岩KAr0.9490.14北京大学、中科院城子山等N2mb橄榄玄武岩KAr3.830.72中科院新岐岩体6花岗斑岩长石KAr32.4成都矿研所、1980长石KAr45.9成都矿研所、1980花岗岩全岩等时线RbSr52.5省地科所、1982古永岩体53黑云花岗岩黑云母KAr72.31.4西德矿研所、1980黑云花岗岩钾长石KAr60.9地科所、1985黑云花岗岩长石KAr80.4成矿所、1980云关岩铁锂云母RbSr70成矿所、1980镇夷关伟晶岩脉白云母KAr72.0北京大学、1974雷公顶黑云花岗岩全岩+黑云母RbSr61.0区调队、1985洪龙洞52黑云母花岗岩黑云母RbSr11899地科所、1982大平地全岩+黑云母RbSr127.3棋盘石长石RbSr188141.35贵化所、1964新华街岩体51伟晶岩脉白云母KAr167169中科院、1964二云花岗岩UPb248.9（1）印支期花岗岩（51）主要出露于腾冲南部新华乡一带，岩体有新华街岩体，梁河岩体，勐来岩体等。现以新华街岩体为例简述如下：新华街岩体与中元古代的变质岩呈侵入接触关系，接触带一般均发育有上百米甚或几百米的边缘混合岩化带，而在岩体内，则又见较多的变质岩残留体，交代作用发育。在另一岩体的残留体中，残留体具岩浆岩变质岩过渡性结构，其残留体经RbSr法测定，其年龄值为806Ma，花岗岩重熔原岩应为中、上元古界之变质岩，岩石为中粒黑云花岗岩。从岩石化学成份、岩石微量元素丰度看，岩石属铝过饱和，过碱性，微量元素中等亏损岩石。87Sr/86Sr=0.7065，为深成的下地壳重熔型（S）花岗岩类。（2）燕山早期花岗岩（52）该期岩体主要侵入于腾冲县境内中部，岩体有勐连岩体、洪龙洞岩体，地盘关岩体等十余个岩体。现以勐连岩为例，说明该期岩体的特征。勐连岩体见于腾越镇勐连一带，岩体侵入于中元古界变质岩系中，与周围的变质岩一般见不到或者只有很弱的侵入接触关系。岩体沿断裂分布，不见有混合岩化中心，呈线状延伸； 岩石普遍具有变晶结构和片麻状构造；岩体中常见有伟晶状及细晶状脉体或不规则之团块；岩体形态复杂。岩石为黑云花岗闪长岩，但从边缘至中心，岩石有较大的差异。表明岩石均匀化较低，岩体中含有大量的残留体，没有岩相的变化规律。87Sr/86Sr初始比值为0.71010.7208，为地壳剪切重熔（S）花岗岩。（3）燕山晚期花岗岩（53）岩体主要出露于腾冲县内的西部，如古永岩休，新塘岩体，雷公顶岩体等，古永岩体侵入活动尤具代表性，简述如下：古永岩体，沿断裂呈南北向延伸，腾冲境内出露面积约500km2，往北延出境外，呈巨大的岩基状产出；侵入最高层位为古生代石炭系地层。岩体岩相分布明显，围岩热变质现象明显，并显示热力变质的递变带。岩体为同期两次侵入活动的复式岩体，两次侵入活动时间相隔约10Ma，第一次侵入活动时间为8380Ma，第二次为7471Ma，但岩石均为似斑状黑云母二长花岗岩，只两次岩石在宏观结构差别明显；第一次为中粗粒结构，第二次为中细粒结构；岩体交代、同化混染作用发育。岩体边缘近断裂一侧，钠长石化、云英岩化强烈；岩体化学成份副矿物组合，前后两次虽有所差异，但岩石总体均为铝过饱、过碱性岩类，通过对岩体、斜长石光性的测试及定位，岩石87Sr/86Sr初始比值为0.71010.7208，岩体生成于中浅成相中部环境，是地壳局部重熔的结果。（4）喜山早期花岗岩（61、61）喜山期岩体主要为腾冲县的花水岩体，来利山岩体，新岐老坪山岩体以及蒲满哨岩体等。该期岩体地质特征与燕山晚期花岗岩体基本相当，如沿断裂延伸分布，岩体中岩相岩带明显，呈两次侵入，为复式岩体。交代、同化、混染作用普遍发育，岩石为铝过饱和过碱性酸性岩类，似斑状花岗斑岩基本是相同的，不同之处是，一侵入活动时间为6020Ma；二是通过对岩体中斜长石光性测试，岩体（新岐岩体）定位较浅，为浅成相，87Sr/86Sr初始比值为0.7080.714间，为上地壳剪切重熔（S）花岗岩。2、火山岩及火山喷发新生代的火山喷发活动及火山岩，是腾冲区域地质最显著的特征，火山活动形成的火山口、火山锥、熔岩流动构造、熔岩台地、熔岩巨泉、大口湖不仅是开展火山地质旅游的基础；而今滞留于地下未冷凝的岩浆则是温泉、热泉、沸泉的以至是地热活动的热源（参见腾冲县地热地质图）。火山活动始于新近纪的上新世，经更新世至全新世整个第四纪时期均有活动，为间歇式爆发和溢出。可划分为四期七个亚期，构成两个由基性中性或中偏酸性岩浆喷发旋回。（1）火山活动及火山岩a.上新世火山及火山岩（N2m2b）该期火山喷发主要为龙川江的上营芒棒，大盈江流域的南林，弄别以及槟榔江大寨等处，熔岩面积近140km2。熔岩总量约9km3，岩石主要为黑色、灰黑色的橄榄玄武岩，在龙川江见有三次喷发，夹于芒棒组砂岩、砾岩、粘土岩之中；在南林盆地厚近100m玄武岩直覆于南林组地层之上。而在囊烟、镇夷关等地，常见具柱状节理的玄武岩被磨圆度极好的河床相砾石层所覆盖，砾石成份有脉石英、板岩、片麻岩，但未见玄武岩成分。依芒棒地区玄武岩的K-Ar同位素年龄值为3.83Ma，因而将此期火山活动划为上新世。b.下更新世火山及火山岩（Q1b）本期火山熔岩在腾冲地区分布最广，面积达610km2，容积约40km3。主要分布于腾冲县城北、南广大地区以及团田和西部的照壁山、木瓜塘等等地。形体常成高大的穹丘状，相对高差达600800m，如来凤山、余家大山、象塘、清凉山等。此期火山在老羊河、杏塘直覆于上新统橄榄玄武岩上面，腾冲盆地的钻孔中，则见中更新世的砂砾石层盖在该火山岩上，另外来凤山、大六冲等地火山岩K-Ar年龄值为0.949Ma，0.72Ma和0.623Ma，又将该期火山分为3个亚期。第一亚期为来凤山、老羊河、大坡头、芭蕉关等；第二亚期为大六冲、余家山、茏苁山、木瓜塘等；岩石为安山岩、英安岩、集块岩、凝灰岩等。c.上更新火山及火山岩（Q3b）相对而言，本期火山活动的规模要小，一般分为两个亚期。第一亚期火山主要有朱星街的东大坡头、北边的鸦乌山、县城北西马耳山以及曲石的向阳桥、荷花太平村等处；岩石为橄榄玄武岩。第二亚期主要喷发地为左所营、马站大小空山等地，岩石为安山玄武岩。本期火山熔岩基底各地不一，左所营火山熔岩直覆在中、上元古界变质岩上，马耳山熔岩下则为花岗岩，城子楼等地火山熔岩下是下更新世的安山岩。本期熔岩面积约217km2，容积约8.59km3。马耳山火山K-Ar年龄值0.3845Ma，交椅凹火山K-Ar年龄值0.309Ma。d.全新世火山及火山岩（Q4b）全新世火山，区内有三座火山，即马鞍山、打鹰山、黑空山。三座火山喷发熔岩面积约90km2，容积约1.8km3，亦可分为两个亚期。三座火山因活动时代新，至今基岩裸露，熔岩流动构造清晰，火山口保存完好。岩石分为安山质玄武岩。岩石K-Ar年龄值为0.0070.0014Ma。（2）火山岩及岩石化学特征a.火山岩区内火山岩，主要为两类。一类是熔岩，另一类是火山碎屑岩。熔岩：依岩石中SiO2的含量、结构、构造、斑晶、基质及分布特点，区内熔岩主要有以下几类：1、橄榄玄武岩：黑色，灰黑色，坚硬，微密块状，亦见有气孔状杏仁状构造，柱状节理发育，具斑状结构，斑晶为长石、橄榄石，基质则由微晶长石、普通辉石、玻璃质组成。为SiO2不饱和的富碱高铝橄榄玄武岩。这类岩石主要分布于上新世及上更新世火山熔岩中。2、含橄玄武岩：该类岩石结构，构造，矿物成份，斑晶，基质均与橄榄玄武岩相同，不同之处岩石中SiO2成份较橄榄玄武岩要多，但仍低于50%，应为SiO2不饱和富碱高铝玄武岩。这类岩石多分布于晚更新世火山岩中。3、安山玄武岩：为橄榄玄武岩与安山岩过渡类型，在岩石特征上它与橄榄玄武岩类似，不同的是SiO2含量要高，矿物中杆栏石、辉石的含量要少，而斜长石的含量稍有增加。岩石仍为SiO2含量不饱和的富碱高铝玄武岩类岩石。岩石多分布于晚更新世及全新世喷发之熔岩中。4、安山岩：灰色，微密块状，气孔状构造，斑状结构，基质为交织结构。斑晶为橄榄石、中长石及紫苏辉石，基质为微晶中长石，普通辉石及玻璃质。安山岩中有石英，为SiO2饱和的富钾钙碱性安山岩类，依矿物多少，可分别称为辉石安山岩，斜长安山岩，该类岩石主要分布于下更新世及全新世火山岩中。5、英安岩：浅灰，绿灰，紫灰等色，多为薄层、中层，亦见厚层状，为玻基斑状结构，斑晶为斜长石，紫苏辉石及黑云母；基质为玻璃质及少量斜长石、辉石组成。岩石中有石英，属SiO2饱和的钙碱性高钙英安岩类。这类岩石多出现在喷发旋回末期酸度增高的熔岩中。如下更新世火山喷发之末期。b.火山碎屑岩腾冲的火山碎屑依粒度可划分为两类，即熔集块岩、熔凝灰岩。熔集块岩：（粒度100mm）和熔角砾岩（粒度2100mm），这类岩石一般都堆积在火山口的周围，组成火山碎屑锥。如马鞍山、打鹰山、黑空山等等。熔集块岩和熔角砾岩每层均含浮石、火山砾及破碎的火山弹，火山集块为其主要成份，其形状各异，大小不等，多为棱角状组成。依其成份亦称为：玄武质熔集块岩，安山质熔角砾岩等。熔凝灰岩：（粒度2mm）火山碎屑岩，一般分布于距火山口较远的地方，依组成之成份可分为：安山质熔凝灰岩，英安质晶屑凝灰岩两种。c.火山岩岩石化学特征通过对火山熔岩化学成份的对比与分析，本区火山岩有以下特点：（火山熔岩的化学成份见表2-2-2）1、岩石化学成份的演化是形成两个岩浆演化旋回，即第一期至第二期（N2m2bQ1b）为第一旋回，第三期至第四期（Q3b Q4b）为第二旋回。2、随岩浆演化旋回其表现是：SiO2含量的增高，碱质含量则降低。旋回开始岩石为基性或弱碱性，演化晚期岩石一般为中性或中偏酸性。3、区内火山岩均属SiO2弱饱和状态，Al2O3含量特高，玄武岩中Al2O3=16.2417.87，安山岩中Al2O3=16.517.94，英安岩中的Al2O3=15.0016.10均为高铝玄武岩，并且各期火山岩中Al2O3的百分含量都大于CaO+NaO+K2O之含量的总和为Al2O3过饱和的火山岩系。（3）火山岩形成的构造环境腾冲新生代火山活动及火山岩，为世人关注，其主要原因有三：a.造山运动的产物将区内火山岩化学分析数值换算为=（Al2O3Na2O）/TiO2（重量百分比）戈蒂1968、=（K2O+Na2O）2/（SiO243）（重量百分数）里特曼指数1957，取其对数值投影在戈蒂尼里特曼图解中（参阅图2-2-1）。图2-2-1 戈蒂尼里特曼图解腾冲火山岩的数值点多数落在造山带和岛弧区，少数进入派生的碱性火山岩区。第一岩浆旋回如图中的箭头所示，旋回初所处的构造位置是岛弧区与非造山带地区之相邻区。如N2m2b之火山岩；造山运动并不强烈；随着造山运动的加强，火山活动也随之激烈。（Q1b）火山岩明显地更进入B区，第一旋回显示了从一弱造山强造山活动的演化过程，且这一演化过程时间较长，因此岩浆经过了充分的由碱性钙碱性分异的过程。而第二岩浆旋回则集中在造山（岛弧区）、非造山带及派生的碱性的三角交界地区。说明造山运动虽频繁，但并不强烈。b.构造活动的结果腾冲地区的火山活动出现两个碱性钙碱性岩浆旋回是上新世以来腾冲地块两个低应力高应力作用的构造运动旋回的结果。中新世时腾冲地区沿龙川江、大盈江、槟榔江三河谷均发生断陷作用，形成的盆地均有堆积，如大盈江的南林盆地，见厚近千米山麓堆积（N1n）。这时，其断裂带上应力释放是较低的，从而沿三河谷均见有偏碱性玄武岩浆上升，喷溢其地表，形成橄榄玄武岩（N2m2b）。上新世末期至早更新世时，区内则受到强烈的挤压，芒棒组、南林组地层均发生了褶皱，盆地之间，则有大量的安山岩英安岩浆的溢出，为高应力活动之产物。这样的岩浆旋回在晚更新世全新世早期又重复了一次，只不过规模较前一旋回是大大地减弱了。上述的构造运动旋回，如苏吉萨克说的“在板块强烈挤压的应力条件下产生钙碱系列岩浆（包括花岗岩与安山岩），在低应力区产生碱性玄武岩浆，在拉伸地区出现拉斑玄武岩浆”。说明腾冲火山活动与火山岩为板块运动的产物。c.走滑断裂活动腾冲火山岩的分布规律是：最老的一期火山岩（N2m2b）沿大断裂分布，最新的一期（Q4b）分布于腾梁盆地中央，第二期、第三期向外依次对称变老，火山岩的这种时代对称分布及火山口线性展布，暗示腾梁盆地不断地沿北西西南东东方向张开，这个方向与区域张应力方向是吻合的。腾冲地区处于缅甸弧后盆地俯冲带的边缘，俯冲洋壳带下的物质在腾冲地区地幔中富集，由于后期高黎贡山走滑断裂的活动，在腾冲地区形成了一系列的拉张盆地，使地壳减薄，地幔上升，地幔部份熔融产生的岩浆沿断裂喷出地表，形成第一期的高钾基性玄武岩。由于走滑断裂脉动式活动，在活动量较小时期岩浆上升受阻，形成底劈体，同化，混染了大量地壳物质，从而形成了高86Sr/87Sr=0.7057-0.7143及1143Na=0.51193-0.51260之值的高钾及含有大量紫苏辉石的中性安山岩英安岩。当走滑断裂再次活动时，又重复前一次之旋回。以上述说的三种火山活动的构造环境，有一点是共同的，中新世后腾冲地块仍是一起活动的地块，之所以活动与相邻印度板块活动密切相关。2.2.3 地质构造1、腾冲地块的构造活动中、上元古界的角闪石相的高黎贡山群变质岩，是腾冲地块的结晶基底。晚古生代的沉积环境与生物群与保山地块相似，但更与拉萨地区（块）基本相同。显然，它们均为冈瓦纳古大陆裂离出来的小地块。当新特提斯洋拉开、扩张，古特提斯洋消亡时（200Ma年末），腾冲地块与欧亚板块（直接的为保山地块）相碰撞，并贴在一起，这次腾冲地块的构造活动，形成了以褶皱为主并伴有压性断裂的地质构造，构造方向以近南北方向为主，称腾冲褶皱带或腾冲褶皱束。位于腾冲地块西侧的印度板块，在腾冲地块与保山地块相碰联在一起后，一直由南而北漂移，使腾冲地块一直处于活动之中。渐新世时（34Ma），欧亚板块与印度板块间洋壳（新特提斯洋）开始消失，此时也是印度板块从N35E转向N15E的时期，即两大板块相碰撞并印度板块开始俯冲，下始新世，发生构造急剧变化之时，在这近南北向平移、挤压应力作用下，相邻相连的腾冲地块形成了多条近南北向平移（走滑）断裂，其地块的深部则随之有韧性剪切断裂带的发育，故韧性剪切带有利于热液的流动，中新世后，腾冲地块才会有大规模岩石热变质作用，火山口喷发相继发生。现今，滞留的岩浆囊或正在形成的岩浆才为今日星罗棋布热泉提供了热源。2、断裂构造由上节叙述，腾冲境内地质构造主要为断裂，尤以南北向断裂为主，次为北西西和北东向的断裂。但南北向断裂向南延伸至县城南均转向为南西方向，这与印度板块向北推挤产生的青藏高原向南南东向的挤压有关。下将腾冲地块主要断裂叙述如下 （参阅图2-2-2）a.泸水龙陵瑞丽断裂泸水龙陵瑞丽断裂是区域班公湖怒江断裂的西侧分支，是腾冲图2-2-2 腾冲及邻近地区的地质构造及温泉分布图地块的东界。该断裂自泸水县城南分两支平行向南，西支在龙陵县城北转向南西，经瑞丽直抵缅甸实皆。实皆向南断裂南北延伸，出海与安达曼海洋中脊连为一体。该断裂在国内东西两侧，无论地层分布，岩浆活动，火山喷发，山间盆地走势均不同，总体上西侧较东侧活跃、主动。就地热活动而言，西侧比东侧要强要活跃得多。实测的地温梯度西侧比东侧高得多，西侧一般为东侧的两倍，达5/100m之多。断裂总体西倾，倾角8085，局部也有向东倾的，主要在北段。b.龙川江弧形断裂带断裂由大塘北沿小江而行，直抵石墙、永安，向南因第四系沉积及火山岩的覆盖未见，向南花岗岩体中，能见有断裂破碎的显示，延至上营，为芒棒盆地沉积物覆盖。芒棒盆地南断裂沿南北方向至邦腊掌热泉，之后则转为南西向，于潞西盆地北交于泸水龙陵瑞丽的断裂上。断裂北段上、下两盘为二叠系的白云质灰岩及石炭系勐洪群的砂板岩。两侧岩石破碎，裂隙发育，断裂破碎带宽几米至几十米，局部达百米；中段花岗岩见破碎、明显擦痕外，因河流冲刷呈蛇曲岛弧状；南段中、上元古界变质岩，断裂宽达百米甚或百米有余，断裂中岩石多呈碎块状、角砾状。断裂总体西倾，倾角6070间。c.瑞滇腾冲县城小陇川弧形断裂带该断裂北起缅甸拖角，往南至瑞滇、固东，向南被大坡头更新世火山岩覆盖。腾冲县城的南侧在高黎贡山群变质岩与花岗岩中断续穿行（因在此段期间，被一系列东西方向断裂错断）延至攀枝花硝塘，转为南西向，经小陇川直至陇川。该断裂又被称为火山断裂。腾冲火山活动大部延此断裂的东西活动与分布。不仅是火山，热泉、沸泉亦见于此断裂的北、南两端，热海则出露于该断裂中段的西侧。近年，随着火山岩区深部物探工作的实施，火山岩下的花岗岩中确有断裂的发育，显然该断裂是存在的，并且认为地表12km以下有岩浆体存在。该断裂的北段，呈南北走向，倾向近乎直立；固东至县城呈北西走向（N5