河南商城汤泉池温泉电阻率成像

　　商城汤泉池温泉水温 54℃，自流量 22.1m3·h-1，溶解性总固体 0.73g·L-1，水化学类型属 SO4-Na 型。该温泉历史悠久，早在唐朝李吉甫所著《元和郡县图志》中便有记载，称其“温汤”，经多年监测，温泉水温及流量动态稳定。为满足当地经济发展对地热资源的需求，在不破坏温泉景观的前提下进行了凿井扩泉。电阻率成像探测为定井提供了依据。

　　1 地电成像法的基本原理和方法

　　电阻率成像法是在普通电法装置的基础上，通过高密度的数据采集，使每次采集的数据足以形成一个视电阻率剖面，对单个或多个剖面数据分析处理，得到较密集的地电情况，从而更好地反映地下地质体。常见测量方法有地表、单孔、跨孔及孔地等[1-3]，每种方式下又可设计多种电极的组合排列，比如温纳(α 装置)、偶极(β装置)和微分(γ装置)，针对不同测量装置所采用的层析成像方法也各不相同。本研究采用地表测量，电极组合排列采用温纳、偶极装置。

　　2 汤泉池温泉地热地质条件

　　汤泉池温泉大地构造位于扬子板块北缘[4]、商城-麻城断裂带西侧。附近地层主要为元古界浒湾组和龟山组、古生界定远组及泥盆系南湾组，岩性主要为变质岩。燕山期花岗岩(γ53)广泛侵入上述地层之中，在温泉集水塔北约 80m 处，与浒湾岩组的片岩呈犬牙交错接触，花岗岩体节理裂隙发育，风化严重，全风化厚度 3～5m。汤泉池附近构造以断裂为主，主体构造线为近 EW 向及 NNE 向。位于汤泉池东 600m 呈NNE 向展布的商城-麻城断裂(F4)，规模大、切割深，为区域性深大断裂，NE 向的汤泉池断裂(F5)为其派生断裂，二者在汤泉池形成“入”字型构造，汤泉池温泉出露于两断裂交汇处破碎带，其形成既受控于 F4断裂，也受控于 F5断裂。F4断裂为一级控热、导热构造，是深部热源向上对流的主要通道;F5断裂为二级控热、导热构造，控制着温泉的出露(图 1)。

　　大气降水在商城-麻城断裂破碎带附近下渗，向下部深循环，受地壳深部上升热源加热形成地热流体，东北向运移至汤泉池受阻[5]，沿汤泉池断裂通道上溢出地表形成温泉。汤泉池温泉地热类型属断裂深循环对流型[6-7]，热储盖层为第四系全新统和中更新黏性土，厚度 0.2～4.0m，隔热保温较差。热储岩性为燕山期花岗岩，呈带状展布。地热流体主要富集于花岗岩裂隙中，具承压性。受断裂控制富水性差异较明显，一般近断裂带富水及导水性能较好，远断裂带，则渗透性及富水性较差，或不含水。如距温泉较近的金穗宾馆井，水温 30℃，涌水量 15m3·h-1，而该井北部 50m 职工之家井水为凉水就是例证。