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温泉简介(关键词:浅层地热测温、地温监测系统)
温泉(hot spring)是泉水的一种,是一种由地下自然涌出的泉水,其水温高于环境年平均温5℃,或华氏10℉以上。形成温泉必须具备地底有热源存在、岩层中具裂隙让温泉涌出、地层中有储存热水的空间三个条件。
温泉是从地下自然涌出或人工钻井取得且水温≥25℃,并含有对人体健康有益的微量元素的矿水。水温超过20℃的泉。水温超过当地年平均气温的泉也称温泉。温泉的水多是由降水或地表水渗入地下深处,吸收四周岩石的热量后又上升流出地表的,一般是矿泉。泉水温度等于或略超过当地的水沸点的称沸泉;能周期性地、有节奏地喷水的温泉称间歇泉。中国已知的温泉点约2400多处。中国台湾、广东、福建、浙江、江西、云南、西藏、海南等地温泉较多,其中多的是云南,有温泉400多处。腾冲的温泉,数量多,水温高,富含硫质。世界上的间歇泉主要分布在冰岛、美国黄石公园和新西兰北岛的陶波。
不同国家对于温泉的定义稍有不同:
温泉定义是符合温泉基准之温泉水及水蒸气(含溶于温泉水中之气体)。温泉水包括自然涌出或人为抽取之温水、冷水及水蒸气(含溶于温泉水中之气体),在地表量测之温度高于或等于30℃者;若温度低于30℃之泉水,其水质符合温泉水质成分标准者,亦视为温泉。
日本温泉法认为:地下涌出之温水、矿水、及水蒸气与其他气体(碳氢化合物为主成分的天然瓦斯除外)。温度:高于或等于25℃;如温泉低于25℃,其水质符合之规定19种物质(日本温泉法附表)其中一种以上者。
韩国温泉法规定温泉系指地下涌出,温度高于或等于25℃之温泉,水质成分对人体无害者。(但对水质成分并无规定)
部分欧美国家,如意大利、法国、德国等国以高于20℃之泉水;美国则定在70F(21.1℃)以上者为温泉。
温泉的形成,一般而言可分为两种:
一种是地壳内部的岩浆作用所形成,或为火山喷发所伴随产生,火山活动过的死火山地形区,因地壳板块运动隆起的地表,其地底下还有未冷却的岩浆,均会不断地释放出大量的热能由于此类热源之热量集中,因此只要附近有孔隙的含水岩层,不仅会受热成为高温的热水,而且大部份会沸腾为蒸气,多为硫酸盐泉。
二则是受地表水渗透循环作用所形成。也就是说当雨水降到地表向下渗透,深入到地壳深处的含水层形成地下水,(砂岩、砾岩、火山岩、这些良好的含水层)。地下水受下方的地热加热成为热水,深部热水多数含有气体,这些气体以二氧化碳为主,当热水温度升高,上面若有致密、不透水的岩层阻挡去路,会使压力愈来愈高,以致热水、蒸气处于高压状态,一有裂缝即窜涌而上。热水上升后愈接近地表压力则逐渐减少,由于压力渐减而使所含气体逐渐膨胀,减轻热水的密度,这些膨胀的蒸气更有利于热水上升。上升的热水再与下沉较迟受热的冷水因密度不同所产生的压力(静水压力差)反复循环产生对流,在开放性裂隙阻力较小的情况下,循裂隙上升涌出地表,热水即可源源不绝涌升,终至流出地面,形成温泉。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大之处,而热水上涌也应以自谷底涌出的可能性大,温泉大多发生在山谷中河床上。
形成条件
一般说来,温泉的形成需具下列三条件:
(一)地下必须有热水存在;
(二)必须有静水压力差导致热水上涌;
(三)岩石中必须有深长裂隙供热水通达地面。
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