磨房溝溫泉構造上位于鮮水河斷裂帶南延部分。鮮水河斷裂帶是我國著名的活動性強震帶，也是引人注目的水熱活動帶，地熱資源相當豐富。地熱溫泉作為一種特殊的自然資源，因其能源價值、經濟價值備受政府和投資者青睞。由于溫泉是特殊地質條件的產物，國內外學者對溫泉做了大量研究，主要研究溫泉水補給源、形成機理、水化學特征、成因模式。
本文系統闡述了磨房溝溫泉區域地質背景、水文地球化學特征、熱儲結構等地質特征，在分析熱源、水源、導熱通道等要素基礎上提出了磨房溝溫泉的成因模式，對磨房溝溫泉地熱區的開發利用具有一定的指導意義。
1、溫泉的出露特征
磨房溝溫泉位于九龍縣洪壩鄉西北部，海拔高程在2410～2450m之間。溫泉出露于磨房溝溝谷右岸巖壁，為一上升溫泉泉群，沿磨房溝溝谷呈條帶狀展布，其中較大的泉眼有3個\\(出露情況見表1\\)，巖壁上還有許多小的泉眼，有水滲出。溫泉在1#、2#泉口處形成一水塘，有大面積鈣華堆積，表面長有青苔，隨著溫泉水的溢出，涌冒出大量氣泡。溫泉水清澈透明，伴有臭雞蛋氣味?！颈?】
2、地質背景
磨房溝溫泉地貌上位于青藏高原向四川盆地過渡的高中山區;地層主要為P21玄武巖，P22大理巖夾板巖，P23、P24大理巖夾絹云母板巖，T1－2板巖夾變質砂巖、大理巖，江官山混染石英閃長巖\\(鋙51\\)。
構造上受青藏滇緬印尼“歹”字形構造及派生次一級構造－雅江旋轉構造控制，發育有正溝斷層及其次級斷層，屬壓扭性斷裂，是溫泉地區唯一起控制作用的主干斷裂，斷層走向近北東－南西向，延伸約10km。
【圖1】【圖2】【圖3】
溫泉出露區的地質構造控制了該區含水地層的平面分布和空間格局，區內可劃分為三個水文地質單元:江官山附近的混染石英閃長巖，賦存風化裂隙水和構造裂隙水;洪壩附近的二疊系上統下黑色巖段\\(P22\\)、綠色巖段\\(P23\\)、上黑色巖段\\(P24\\)含水層，賦存碳酸巖類巖溶水;正溝－磨房溝以西地區主要為三疊系板巖、變質砂巖、石英細砂巖等碎屑巖類，賦存碎屑巖類層狀裂隙水。
區內地震頻繁，據不完全統計歷史發生過地震147次，5級以上地震13次，其中6次發生在磨西－石棉富含高溫熱水的斷裂密集帶，5級以下地震絕大多數發生于溫泉分布的各斷裂密集帶。區內地震主要為淺源地震，具有能量大，破壞力強的特征，與區內溫泉的成生關系十分密切。
3、溫泉的水文地球化學特征
3．1水質分析
2013年3月10日，成都理工大學赴九龍縣洪壩鄉采取洪壩鄉磨房溝溫泉水、洪壩濱多組磨菇廠冷泉水水樣，同年3月13日送往四川省地質工程勘察院環境工程中心按《地下水質量標準\\(GB/T14848－9\\)》進行常規水質分析，水化學成分見表2?！颈?】
洪壩濱多組磨菇廠冷泉出露于第四系覆蓋層，水環境良好，水溫為14．5℃，為常溫水，水化學類型為HCO3·SO4－Ca型，礦化度160．6mg/L，pH為7．9，屬低礦化度淡水、中性水，總硬度為80．1mg/L，總堿度為72．6mg/L;洪壩鄉磨房溝溫泉水泉口水溫61．2℃，pH值6．8，水質類型為HCO3－Na型水，礦化度為2710．4mg/L，礦化度相對較高，屬高礦化度水，總硬度為390．4mg/L，總堿度為1483．8mg/L，溫泉水中F－含量為1．08mg/L，Li+含量為2．351mg/L，硼酸鹽含量為20．22mg/L，為含鋰、偏硼酸的硫化氫高溫醫療熱礦泉水。
3．2水文地球化學特征
濱多組磨菇廠冷泉水陰離子以HCO3－、SO42－離子為主，陽離子以Ca2+為主，是典型的地表水類型，Ca2+含量略高，反映該泉水循環不深，在地下貯存時間不長，但離子在運移過程中存在交替作用，泉水離子成分發生了一些變化，可以代表該處裂隙潛水。
磨房溝溫泉水的水化學類型、礦化度與淺層地下水\\(洪壩濱多組磨菇廠冷泉水\\)的特征存在明顯差異，顯然是不同類型的水文地球化學的產物。磨房溝溫泉水水化學類型比較復雜，這與溫泉區的地質構造、圍巖性質、水動力及水熱條件有關，溫泉水熱活動程度的各項標志以及熱水化學組分的遷移富集特點，幾乎都呈現斷裂帶溫泉的特點。
分析磨房溝溫泉水質分析資料，認為溫泉地熱水具有以下水文地球化學特征:1\\)水化學成分的親合性與相斥性分析表明Na+、K+、Mg2+及偏硅酸主要來自地殼深部，而Ca2+則主要來源于淺中部巖層通過巖溶化作用形成;2\\)溫泉水中Na+含量為560．0mg/L，為淺層地下水中含量的100多倍，Cl－含量為141．8mg/L，遠遠高于淺層地下水中的含量，說明磨房溝溫泉地熱水循環很深，徑流途經長，在地下的貯存時間較久，淋濾溶蝕作用強烈;3\\)地下熱水主要為大氣降水、冰雪融水出露區補給，在深部循環的過程中經過溶解、吸附、離子交換等地球化學作用，形成富含多種微量元素和有益成分的具有特色的熱礦泉水;4\\)有花崗巖侵入、地震烈度高的活動性斷層帶，溫泉水溫高。
3．3熱儲溫度估算
地球化學溫標是估算熱儲溫度的有效方法，其原理是地熱流體與礦物在一定溫度條件下達到化學平衡，在隨后地熱流體溫度降低時，這個“記憶”仍予保持。測區溫泉采用《地熱資源地質勘查規范》\\(GB11615－2010\\)附錄A中Na－K赫爾蓋森地熱溫標計算\\(公式1\\)。
t=933lg\\(c1/c2\\)+0．993－273．15公式1計算公式適用溫度25～250℃。式中:t為熱儲溫度，單位為攝氏度\\(℃\\);C1為水中鈉的濃度，單位為毫克每升\\(mg/L\\);C1為水中鉀的濃度，單位為毫克每升\\(mg/L\\)通過計算得出磨房溝溫泉平均熱儲溫度為151．50℃，推算出溫泉地下水循環深度，計算公式如下:
H\\(m\\)=1003\\(t－t0\\)+H0公式2式中:H為熱儲深度\\(m\\)、100/3為地熱增溫梯度;t0為常溫帶梯度，本區取17℃;H0為常溫帶的深度，本區取40m。
推算得出熱水地下循環深度約為4500m，數據表明溫泉形成較深、運移途徑較遠。
3．4溫泉動態變化
將本次水樣水質分析結果與1978年中國人民解放軍〇〇九三五部隊所取水樣水質分析結果進行對比分析，常量組分K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3－、Cl－、SO42－含量變化不大，水溫穩定，受氣候的影響較小，電導率和PH值變化幅度都很小，相對較穩定，可見磨房溝溫泉水水質比較穩定。溫泉溫度和流量動態特征揭示洪壩溫泉具有穩定的補給源、地下水運移深度較大。
【表3】
4、溫泉成因分析
4．1成因模式
磨房溝溫泉出露于含水性較弱變質巖區，溫泉的形成與侵入巖、構造和裂隙發育有關，屬斷裂深循環型溫泉。磨房溝溫泉其成因模式可能是大氣降水沿區內北東側閃長巖侵入體邊緣外接觸帶構造裂隙進入含大理巖的P2地層的深部，進入地下水深循環系統，溶解碳酸鈣和石膏，通過地熱增溫，沿南西向徑流，在正溝次級斷層破碎帶處徑流受阻，以泉水的形式流出地表。補給區和排泄區存在地下水水頭差，也是溫泉形成的重要條件。
【圖4】
4．2溫泉形成條件
地下熱水的形成必須同時具備熱源和水源。九龍東北部構造運動強烈，形成有多個大型構造體系，新構造運動至今仍有活躍的表現，不同地質歷史時期巖漿活動也十分強烈，它們為地下熱水的形成提供了充足的熱源，而強烈的構造運動，不僅使得區內地層破碎，構造裂隙發育，利于地下水的補給、富集、運移和水巖之間的能量變換，而且也為熱水的深循環和出露創造了條件。
縱觀全區，地下熱水均是地下水在深循環過程中不斷獲取熱量而成，而本區強烈的構造運動和巖漿活動均是地下熱水形成的有利條件。
1\\)儲層。根據水文地質特征，區內地層垂向結構可分為三層，即淺部變質碎屑巖弱透水蓋層、中部碎屑巖夾碳酸鹽熱儲層、深部碳酸鹽質熱儲層。區內熱儲層分布面積廣，主要為沉積厚度較大的P22和P23地層，巖性主要為大理巖夾板巖，由于滲透性較好，裂隙、溶洞和構造發育，層位穩定，成為良好的熱儲層。
2\\)蓋層。P24變質砂巖夾大理巖透鏡體僅含較弱－弱的孔隙水和層狀風化、構造裂隙水，淺部水溫僅高于區內年平均氣溫1～2°，與深部地熱無關，構成區內最上部隔熱隔水保溫蓋層。
3\\)導熱通道。地下熱水通道是指地熱水在靜水壓力作用下上涌的構造通道。區內正溝斷層受后期多次構造運動影響，反復繼承和復活，具有多期活動及先壓后張的特征，而且深切基底，是一條具繼承性活動的導熱斷裂，均對溝通深部熱源起到了至關重要的作用。
4\\)水源。地下熱水的水源來自大氣降水和高山冰雪融水。
補給區位于研究區東北部的江官山西北及毗鄰山區巖漿巖圍巖接觸帶，補給高程大致為4000m。由于補給區的圍巖接觸帶透水性較好，且構造發育，有利于大氣降水的滲透和下滲，當下滲到淺變質巖系與深變質巖系的界面附近時，部分下滲水將通過深循環加熱。受正溝斷層的影響，高溫熱水于磨房溝斷裂帶處徑流受阻，在靜水壓力作用下沿斷裂上涌，溫度有所降低，形成溫泉。
5\\)熱源。貢嘎山研究者認為這一帶近期巖漿侵入活動頻繁，貢嘎山基底可能為一異?；钴S且持續上升的巖基或巖盤，說明該區是深部熱源上升的通道。磨房溝溫泉熱源除來自地下水在地殼內深循環過程中正常的地溫梯度外，還來自于閃長體上升侵位過程中攜帶的熱量和混染閃長巖中的花崗巖體內放射性元素產生的熱。
5、結論
\\(1\\)洪壩鄉磨房溝溫泉以泉群的形式出露于正溝斷層次級斷裂帶處，水化學類型為HCO3－Na型，礦化度為2710．4mg/L，礦化度較高，Cl－、Na+含量高，說明其在地下徑流時間長、途徑遠。
\\(2\\)溫泉成因模式為大氣降水沿閃長巖體圍巖接觸帶構造裂隙進入含大理巖的P2地層深部，溶解碳酸鈣和石膏，通過地熱增溫，再通過斷層破碎帶以泉水的形式流出地表。
\\(3\\)溫泉水為含鋰、偏硼酸的硫化氫高溫醫療熱礦泉水，具有很好的醫療保健功能。泉水水溫高，流量四季變化小，尚未出現溫度，流量衰減的現象，說明該地區地熱儲量豐富，具有很好的開發價值。（本篇化學論文圖標略）
