温泉成因：从概念到案例的全面解析

温泉成因：从概念到案例的全面解析

温泉，这种自然界的神奇现象，不仅为人们提供了休闲娱乐的好去处，更蕴含着丰富的地质科学知识。本文将从概念、分类、形成条件等多个方面，为您详细解析温泉的成因，并通过具体案例和试题解析，帮助您更好地理解这一自然现象。

概念

泉有两种含义：

1. 含水层或含水通道与地面相交处产生地下水涌出地表的现象。多分布于山谷和山麓，是地下水的一种重要排泄方式。
2. 地下水的天然露头。

分类

根据泉水所排泄的含水层划分

• 上升泉（承压水）
• 下降泉（潜水）
• 悬挂泉（上层滞水）

根据出露原因划分

• 侵蚀泉：单纯的由于地形切割地下水面而出露，包括切割潜水含水层及揭露承压水隔水顶板
• 接触泉：地形切割达到含水层隔水底板，地下水被迫从两层接触处出露
• 溢流泉：水流前方出现相对隔水层，或者下伏相对隔水底板抬升时，地下水流受阻，溢流地表
• 断层泉：地形面切割导水短接，断层带测压水位高于地面时出露成泉
• 接触带泉：岩浆或侵入体与围岩的接触带，常因冷凝收缩而产生隙缝，地下水沿此类接触带上升

根据含水层空隙性质划分

• 孔隙水
• 裂隙水
• 岩溶水

根据温度划分

• 高温泉
• 中温泉
• 低温泉

形成

形成方式

温泉的形成，一般而言可分为两者。

1. 地壳内部的岩浆作用或是火山喷发而成。火山活动过的死火山地形区，由于板块运动隆起的地表，地底下还有未冷却的岩浆，不断的释放出大量的热量。此类热源热量集中，有孔隙的含水岩层会受热变成高温热水，而且大部分沸腾为蒸汽。这种原因所形成的温泉叫做硫磺盐泉，又叫硫磺泉。

2. 地表水渗透循环作用而成。雨水落到地表向下渗透，深入到含水层，形成地下水。地下水遇下方地热而成热水、蒸汽。热水、蒸汽处于高压状态，一有裂缝即窜涌而上，终至地表，形成温泉。高山巍峨，谷地幽深。谷底地面水位低于高山中地下水位，因而这种原因形成的温泉大部分出现在山谷中，叫碳酸盐泉。

温泉的成因，简单说来就是地热的作用。无论哪种温泉，其身影多出现在地壳板块的交界处、地质大断裂区及火山分布带，做这些地热资源丰富的地区。中国是地热资源丰富的国家，现在已发现的温泉有二三千处之多，以东南沿海和西南一隅分布最为稠密。

在高山深谷地形配合下，谷底地面水可能较高山中地下水位低，因此深谷谷底可能为静水压力差最大之处，而热水上涌也应以自谷底涌出的可能性最大，温泉大多发生在山谷中河床上。

形成条件

1. 地下必须有热水存在（地底有热源存在）；
2. 必须有静水压力差导致热水上涌（岩层中具裂隙让温泉涌出）；
3. 岩石中必须有深长裂隙供热水通达地面（地层中有储存热水的空间）。

地理分布模式

供温泉旅游的地下热水资源，有的通过岩层裂隙出露地表成为温泉，它们在地表的分布是显而易见的；有的则深藏盆地成为地下热水（或地热水），为人工温泉井的主要水源，也是温泉旅游的主要资源，它们是隐伏于地下，一般不为人们所察觉的。

这是温泉热水资源主要的两种分布模式：显式分布模式和隐式分布模式。

存在和形成规律

首先，温泉地热水的形成和分布受地质构造特点和其在全球构造中所处的部位控制；大部分温泉的分布明显与断裂，尤其是深大断裂有关。断裂常为构造分区的界线，断裂经过的部位，莫霍面受到切错，因而，可起到导出地幔热流的作用，因此，褶皱断裂带为温泉出露创造了有利条件。相反地，在深大沉积盆地则是隐式温泉（地下热水）的储蓄分布区。因此，温泉的分布受区域大构造和构造活动的影响和控制。

其次，温泉和地热水的分布也受气候因素的作用与影响，因为温泉地热水的循环和补给在很大程度上要仰赖于气候降水的多寡与强度。

第三，温泉的出露与地貌的性质和形态也有重要影响。一般在受到褶皱和断裂作用的起伏山地，有利于温泉的出露，因而，温泉的分布频度和密度相对要大一些，相反地，在平坦地域，特别是大的沉降盆地，地热水的出露较少，隐伏于地下。

案例分析

茶洛温泉群

茶洛温泉群地处横断山脉北端金沙江支流曲戈河河谷地带，泉眼海拔3530-3570m。该地甲、乙两区域温泉水温差异较大。下图示意曲戈河河谷地形地质剖面。据此完成下面小题。

（1）图中花岗岩、石灰岩、卵石层形成的先后顺序是（ ）

A. 石灰岩、花岗岩、卵石层
B. 花岗岩、石灰岩、卵石层
C. 石灰岩、卵石层、花岗岩
D. 卵石层、石灰岩、花岗岩

（2）甲区域温泉水温较乙区域（ ）

A. 低，海拔高度的差异造成
B. 低，岩石透水性的差异造成
C. 高，离河远近的差异造成
D. 高，离岩浆距离的差异造成

【答案】 1. A 2. B

【解析】

（1）由图可知，花岗岩侵入石灰岩，故花岗岩较石灰岩形成晚，卵石层覆盖在石灰岩之上，故卵石层较石灰岩形成晚，卵石层覆盖在花岗岩之上，且花岗岩未侵入卵石层，故卵石层形成较花岗岩晚，故选A。

（2）卵石层孔隙大，地表冷水易下渗，石灰岩透水性好，利于地下冷水渗入温泉，乙区域为花岗岩，透水性差，使得甲区域温泉水温较乙区域低，B正确，C、D错误；甲乙海拔差异较小，且温泉为地下水喷出，海拔对水温影响较小，A错误。故本题选B。

长白山温泉群

长白山系是亚欧大陆东缘的最高山脉，由多列东北—西南走向的平行褶皱断层山脉组成，是鸭绿江松花江图们江三江之源。长白山林区是同纬度地带保存最为原始、完整的森林保护区。主要植被类型为温带针阔叶混交林。长白山区是著名的火山活动区，火山喷发后多形成较致密的玄武岩，地热资源可开采量巨大，形成多处温泉群。主要用于理疗、水产养殖、农业灌溉等方面，开发方式比较粗放。目前，长白山区部分温泉出现不同程度的水位下降问题，现在以打井的方式抽水利用温泉水。下图示意长白山天池地理位置及某温泉地下水的埋深情况。

（1）分析长白山区多温泉的原因。

（2）推测长白山区温泉流量的季节变化，并说明原因。

（3）请你就长白山区地热资源的可持续利用，提出合理建议。

【答案】

（1）长白山区地处亚欧大陆东缘，受太平洋板块和亚欧板块的碰撞挤压影响；火山活动频繁，地热丰富；植被覆盖率高河流密集，水源补给量大；多断层构造，地下水出露多。

（2）每年12月为枯水期，温泉流量较小；36月山区积雪融化，出现春汛，温泉流量出现短暂性增加；79月降水较充足，补给地下量最多温泉流量出现峰值；1012月逐渐进入枯水期，温泉流量相应减小。

（3）加强地热资源的开采管理，科学开采和回灌；护周边山区植被，提高植被涵养水源的能力，增加地表水下渗量；提高地热资源的利用率，减少浪费；增设地下水动态监测系统。

【解析】

本题考查长白山多温泉的原因、温泉水位季节变化原因及保护措施等知识点。

（1）“长白山系是亚欧大陆东缘”，长白山区地处亚欧大陆东缘，靠近板块交界处，受太平洋板块和亚欧板块的碰撞挤压影响；“长白山区是著名的火山活动区”，火山活动频繁，因此地热丰富；植被覆盖率高，涵养水源能力强，河流密集，水源补给量大；多断层构造，多裂隙，利于地下水出露。

（2）长白山区位于温带季风气候，冬季降水少，每年12月为枯水期，温泉流量小；东北地区河流有春汛，36月山区积雪融化，出现春汛，温泉流量出现短暂性增加；夏季78月份雨季到来，79月降水较充足，补给地下量最多，温泉流量出现峰值；10~12月夏季风影响很小，河流进入枯水期，温泉流量相应减小。

（3）“开发方式比较粗放”，据此应该加强地热资源的开采、管理；“长白山区部分温泉出现不同程度的水位下降问题”，应该科学开采和回灌；注意保护周边山区植被，提高植被涵养水源的能力，增加地表水下渗量，保障温泉水量；科学合理规划，提高地热资源的利用率，减少浪费，提高效益；增设地下水动态监测系统，及时采取保护措施。