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我們身邊的地?zé)岈F(xiàn)象之一---溫泉
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-28 14:08:09瀏覽次數(shù):2108
【一】最受人類(lèi)青睞的溫泉
溫泉是地球上分布最廣又最常見(jiàn)的一種地?zé)?/a>顯示。它較為集中地出露在高山峽谷、溝谷、河谷以及盆地的邊緣地帶。世界各國(guó)以及我們祖先留下的文海當(dāng)中,描述、歌頌、神傳溫泉的記載史料甚多。為何全球人類(lèi)都如此青睞溫泉呢?原因很簡(jiǎn)單,一是泉水清澈又溫?zé)?;二是用它洗浴或飲用有治療疾病之功效。目前,我?guó)的溫泉區(qū)大約有3000余處。出露數(shù)量最多的前5位省分別為云南、西藏、廣東、四川和福建。其中云南被譽(yù)為“溫泉之鄉(xiāng)”,歷代文人墨客對(duì)云南溫泉考察和記載之多,可謂舉不勝舉。安寧溫泉是云南省著名溫泉,距昆明37.5km,是我國(guó)開(kāi)發(fā)利用較早的溫泉之一。金雞溫泉是保山地區(qū)八景之一。與云南接壤的西藏,據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì),溫泉區(qū)有677處之多。溫若璀璨的繁星,點(diǎn)綴在世界屋脊之上,閃爍在高山雪嶺之間。它所散射出的耀眼光芒歷來(lái)受到中外人士的矚目。僅從滇藏兩省列舉有關(guān)溫泉的記載內(nèi)容,大體包括3個(gè)方面:一是對(duì)出露溫泉區(qū)自然景觀的描述;二是溫泉利用的記載;三是對(duì)溫泉療疾的神奇功效的歌頌??傊?,通過(guò)對(duì)我國(guó)歷代卷帙浩繁的文獻(xiàn)和詩(shī)詞歌賦的點(diǎn)滴認(rèn)識(shí),大體能了解到我國(guó)的溫泉多,開(kāi)發(fā)利用歷史悠久,而且從留下的對(duì)溫泉景觀、溫泉治療等方面的記載,都將為后人研究溫泉區(qū)的演變、開(kāi)發(fā)和利用提供了珍貴的史料。
【二】溫泉源源何處來(lái)
地球上出露這么多的溫泉,人們不禁要問(wèn),賦存于地下豐富的熱水從何而來(lái)?要了解溫泉水源的來(lái)歷,首先要認(rèn)識(shí)到地球是個(gè)龐大的熱庫(kù),地球內(nèi)部有源源的熱流為其不斷地補(bǔ)充熱量,這個(gè)熱“鍋爐”就是溫泉乃至其他不同類(lèi)型地?zé)?/a>顯示的熱源。有了熱源還不行,還需要了解地殼內(nèi)大量的水是從哪里來(lái)的,地下水又是如何被加熱的。被加熱的地下水還必須具備第三個(gè)條件,那就是為這些埋深的熱水筑造一個(gè)上升的通道,只有這樣才能涌流出地表形成溫泉。這就是溫泉形成的三大要素:熱源、水源加通道。
地球的內(nèi)熱作為溫泉的熱源,大體由兩種形式提供。一種是以特殊的局部的熱源來(lái)加熱地下水,諸如出露在現(xiàn)代火山區(qū)或地下有年輕侵入體存在的地區(qū)的溫泉,它們是被下伏埋藏不深的巖漿囊的熱加溫,這類(lèi)溫泉水溫高,甚至形成汽水兩相賦存于地下,稱(chēng)之為高溫溫泉。但是,并不是任何地質(zhì)年代的侵入體都能作為溫泉的局部熱源,因?yàn)檫@些侵入體的溫度一般在850-1100℃,經(jīng)歷漫長(zhǎng)的年代之后,侵入體本身會(huì)漸漸變涼,加上侵入體的規(guī)模不大,就更難維持自身的溫度了。所以地質(zhì)學(xué)家普遍認(rèn)為:自地質(zhì)年代為300萬(wàn)年以前形成的侵入體,不論其溫度、體積分布有多高多大,對(duì)當(dāng)今而言,它早已在地殼內(nèi)變成“涼”體了,不可能形成高溫溫泉的局部熱源。所以這就是在前文中提到的侵入體前為什么要加上“年輕”二字的緣故。另一種是不在火山和巖漿插動(dòng)區(qū)域內(nèi)的而且是數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高溫溫泉的低溫溫泉,它們的升溫是靠地球的內(nèi)熱。有關(guān)這方面的知識(shí)和感受在日常生活中屢見(jiàn)不鮮。我國(guó)北方黑龍江省冬季氣溫在零下40至零下30℃,但在鶴崗煤礦300m深的礦坑里,溫暖如春,溫度達(dá)20℃。鉆井工人也有同樣感受,在華北平原施工時(shí),當(dāng)鉆至1000m深時(shí),井下溫度為46 8℃,鉆進(jìn)到2100m時(shí),井底升溫到84.5℃,平均每百米增溫3.4℃。井孔內(nèi)的增溫源自地球的內(nèi)熱,通常所講的地下水隨其深度以當(dāng)?shù)氐?a href="http://xldcn.com/t/地?zé)?html" >地?zé)?/a>增溫率來(lái)增溫,一般情況是每百米深度地下水平均增溫在2.5-3℃。
地球內(nèi)熱是加熱溫泉的“鍋爐”,那么“鍋爐”里源源不斷的水又是來(lái)自何方?
地球表面的面積約5.1×104億平方公里,其中的3.61×104億平方公里為海洋所占據(jù)。海洋中的水體并非處于靜止?fàn)顟B(tài),太陽(yáng)輻射熱的作用下,海水被蒸發(fā)到空中成為水汽,一部分水汽在空中被冷凝之后,又以雨或雪重新降落到海洋,另一部分則隨大氣流動(dòng)降到陸地上,落入陸地的雨雪,有的流入河流,有的注入湖泊,有的落到高山地區(qū)或寒冷地帶后形成了積雪和冰川,還有一部分則從地表滲透,在土壤和巖石裂隙中流動(dòng),這就是地下水。降到陸地的水,無(wú)論是河水、湖水還是地下水,都從高處往低處流,最后又都匯入到海洋。自然界中的水基本就是按照海洋-空氣-陸地-海洋這樣的模式不停地運(yùn)動(dòng)著。
地殼中的水不是孤立存在,它是水在自然界運(yùn)動(dòng)的整體鎖鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)。從地表以下,大陸上平均約厚35km的地殼巖石中,凡是有裂縫和孔隙空間幾乎都有水的分布。當(dāng)然,隨著地殼厚度的遞增,壓力的加大,深部巖石的裂隙就越少。因此,可以肯定,地殼深部的含水量將會(huì)大大地少于上部。巨厚的地下水層與海洋水和陸地上河流、湖泊、積雪、冰川等水體相聯(lián),組成地殼上部統(tǒng)一的水層,也就是通常所講的水圈。
大氣降水是地下水的主要來(lái)源。此外,地下水還有兩個(gè)數(shù)量不大的來(lái)源,其一是巖漿水,許多到過(guò)有溫泉出露地區(qū)旅游、療養(yǎng)、洗浴的人只要到泉區(qū)就能聞到濃濃的硫磺氣味。硫磺和火山關(guān)系密切,因此人們就會(huì)自然聯(lián)想到溫泉水可能就是地下巖漿中所含的水吧!這種想法,在地質(zhì)學(xué)界中是曾流行一時(shí)的“原生水假說(shuō)”。持這一觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為,地殼中巖漿凝固時(shí)釋放出的水汽,是沿著裂隙上升不斷凝結(jié)形成的水。由巖漿分離出來(lái)的原生水,數(shù)量很有限,即使在現(xiàn)代火山和近代巖漿活動(dòng)地區(qū),巖漿水和巖漿蒸汽的數(shù)量也不會(huì)超過(guò)那里熱水和蒸汽總量的5%-10%。還有一種說(shuō)法認(rèn)為這是古海洋殘留水。在長(zhǎng)達(dá)幾十億年的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi),經(jīng)過(guò)多次的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),海洋和陸地的位置、面積在不斷地發(fā)生變化,陸地的某些部分有時(shí)下沉力海洋,海洋的某些部分則上升為陸地。當(dāng)海水退去,古海洋底上的飽含海水的巨厚沉積巖固結(jié)成巖時(shí),一部分水被保存下來(lái),封存在沉積巖層中,這種水叫古海洋殘留水或封存水。為區(qū)別于大氣降水(或稱(chēng)外生水),上述兩種水源又稱(chēng)為“內(nèi)生水”。
隨著世界各國(guó)野外地?zé)?/a>調(diào)查工作的深人,以及全球深鉆技術(shù)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)許多溫泉出露地區(qū)以及鉆探出熱水的地區(qū)附近,并無(wú)火山活動(dòng),也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地下有強(qiáng)烈的巖漿侵入話動(dòng)。結(jié)果人們逐漸認(rèn)識(shí)到,地下水加溫“鍋爐”不僅分布在現(xiàn)代火山區(qū)和近代巖漿活動(dòng)區(qū),其他區(qū)域的地下也有“鍋爐”存在。所以,“原生水假說(shuō)”也就無(wú)法自圓其說(shuō)而被人們漸漸淡化了。
【三】溫泉的特性
源源暢流的溫泉水看起來(lái)雖然很清澈,但聞起來(lái)常感覺(jué)有股特殊的氣味,的確,它是一種成分復(fù)雜的天然溶液。溫泉水不僅自身具有一定的溫度,而且還溶解了各種鹽類(lèi)、化學(xué)元素以及不同組分的氣體。如前文所述,這些組分的形成是與地質(zhì)環(huán)境密切相關(guān)的。因此,可以說(shuō)溫泉是一種固、液、氣三相融合熱的天然流體。當(dāng)溫泉水中某些鹽類(lèi)、化學(xué)元素以及氣體組分的含量達(dá)到一定數(shù)量時(shí),它就顯示出自身的特性一一醫(yī)療保健價(jià)值,這就是通常所講的“熱礦水”。所以通常把溫泉水又稱(chēng)為“熱礦水”。
目前,普遍認(rèn)為醫(yī)療礦泉水能治病,主要靠水的溫度、熱水中氣體組分以及化學(xué)組分三大要素對(duì)人體所產(chǎn)生藥物化學(xué)作用的結(jié)果。也就是說(shuō),凡具備有上述要素之一者,而且可用于醫(yī)療保健的地下水,均屬醫(yī)療礦水。溫泉水的物理、化學(xué)特性決定了它屬于礦泉之列。但是這并不等于礦泉就是溫泉。因?yàn)橛行┑V泉的水溫并不高,如黑龍江五大連池的碳酸泉,常年水溫僅5-6℃,它雖然是一般“冷泉”,但仍是很有醫(yī)療價(jià)值的礦泉。
溫泉的主要補(bǔ)給來(lái)自天然水,無(wú)論是大氣降水或地表水,還是少量的由巖漿分泌形成的原生水,它們都具有獨(dú)特的化學(xué)組分,在這些水體滲入或匯聚到地下巖層之后形成地下水的過(guò)程中,必然溶入不同的化學(xué)成分,構(gòu)成地下水的原始組分。這些原始組分就是地下水演化形成各種溫泉水化學(xué)組分的基礎(chǔ)。
由于水在地層話動(dòng)中的溶解、溶濾和混合作用,溫泉水含有各種具有獨(dú)特作用的離子,但不同的自然環(huán)境和氣候條件,以相同的地表水或大氣降水所形成的水溶液,其化學(xué)成分相差很大。各種不同化學(xué)成分的地表水在滲入地下形成溫泉補(bǔ)給水源時(shí),其原始的化學(xué)成分就各有差別。這就是在它們未滲入巖石裂隙時(shí)之前,地下水所處于的初始成分和初始性質(zhì),此后具有初始狀態(tài)的地下水進(jìn)入與周?chē)鷰r石以及伴隨的地層增溫相互作用,使其成分特征開(kāi)始在地球這一巨大天然實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行長(zhǎng)期不斷的物理變化、化學(xué)反應(yīng)和生物化學(xué)反應(yīng),使其初始狀態(tài)的地下水將發(fā)生一系列的變化。反應(yīng)結(jié)果,一方面不斷地改變了地下水的化學(xué)成分,另一方面也在不斷地改變地殼物質(zhì)的分布狀況。當(dāng)然上述的各種反應(yīng),離不開(kāi)地殼增溫的作用。
熱礦水獲取各種化學(xué)成分的另一重要手段是混合作用。混合作用是通過(guò)兩種不同成分水的混合,而發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng),致使離子交換后所形成新的組分礦水。混合作用是促使地下水化學(xué)組分不斷發(fā)生化學(xué)作用的重要“手段”。熱礦水中化學(xué)成分的形成過(guò)程中,除了上述重要的溶濾作用、混合作用之外,還有很多吸附作用、物理化學(xué)作用和生物化學(xué)作用。
溫泉水中除含有不同成分的化學(xué)元素外,還溶有多種氣體成分。這些氣體與天然水中溶有的成分有很大區(qū)別,天然水通常溶含的氣體都是源自大氣的氮、氧、二氧化碳等組分,含量不高。如地表水中含氧在0-14mg/L;二氧化碳<1mg/L。但地下深部的地?zé)崴?/a>,所溶含的氣體組分就大不一樣,其中包括硫化氫、甲烷、二氧化碳等,所以當(dāng)它涌出地面形成溫泉時(shí),人們常感覺(jué)有股臭雞蛋味、硫磺味,或者常發(fā)現(xiàn)有一些溫度不高的泉口,卻似如剛剛啟開(kāi)瓶口的汽水一樣向上鼓出大量的氣泡等。通過(guò)對(duì)溶入溫泉?dú)怏w的分析,不僅能為揭示其賦存于地下的地質(zhì)環(huán)境提供重要的地球化學(xué)方面信息,同時(shí)也能對(duì)氣體含量的定性和定量之后,為溫泉的醫(yī)療保健價(jià)值提供科學(xué)依據(jù)。下面分析一下目前常見(jiàn)溫泉水中富含的硫化氫和二氧化碳氣體是從何而來(lái),又是怎樣溶入溫泉水中的。
首先來(lái)分析一下富含二氧化碳?xì)怏w的碳酸泉是怎樣形成的。自然界中的二氧化碳較為廣泛存在,空氣中就含二氧化碳?xì)?,但是它在大氣中僅占0.03%,因此由大氣中二氧化碳所構(gòu)成的分壓很小,只相當(dāng)30.4Pa,在這樣分壓條件下,二氧化碳?xì)庠诿可械目扇芸偭砍贿^(guò)0.59mg。專(zhuān)家們認(rèn)為二氧化碳的來(lái)源有3種渠道:一是有機(jī)源;二是海成碳酸鹽巖的變質(zhì)活動(dòng);三是地幔脫氣。也有專(zhuān)家認(rèn)為只有有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種來(lái)源之分。有機(jī)來(lái)源是指礦化熱水使生物物質(zhì)分解并放出二氧化碳,或者是礦化熱水使烴類(lèi)氧化而放出二氧化碳。無(wú)機(jī)源包括地幔脫氣,巖漿侵入體放氣,碳酸鹽巖變質(zhì)和石灰?guī)r被地下水溶解。許多近代和現(xiàn)代火山區(qū)噴氣孔的氣體里均含有大量的二氧化碳,它是火山活動(dòng)最常見(jiàn)的副產(chǎn)物?;鹕絽^(qū)的地下常常積存有大量的二氧化碳。它既有源自如大洋中脊處地幔脫氣的原初二氧化碳,或叫巖漿源的二氧化碳,也包括巖漿侵入與圍巖接觸變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳。
碳酸泉作為溫泉中的一種,一般水溫較低,常稱(chēng)之低溫碳酸泉。另外,還有一部分出露的碳酸泉達(dá)不到溫泉規(guī)定溫度的起點(diǎn),所以屬于冷泉之列。碳酸泉的溫度為何較低,這是與它在形成過(guò)程中,二氧化碳在水中溶解度與水溫有密切關(guān)系。水溫越低,溶解度就越大。二氧化碳在O℃水中的溶解度大約是20℃時(shí)溶解度的3倍,所以二氧化碳含量高的碳酸泉水溫均不高,甚至是沒(méi)有溫度異常的普通冷泉。但是在現(xiàn)代火山區(qū)和巖漿滔動(dòng)區(qū)也有高溫碳酸泉的出露。我國(guó)大陸惟一的一條高溫地?zé)?/a>帶——藏滇高溫地?zé)?/a>帶(也稱(chēng)喜馬拉雅高溫地?zé)釒?/a>)的兩側(cè),就有高溫碳酸泉分布,這是由于二氧化碳在水中的溶解度與壓力和酸堿度有關(guān)。
再來(lái)分析硫化氫泉的形成過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)執(zhí)行的醫(yī)療礦泉分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)為每升水中總硫量大于2mg,才能定名為硫化氫泉。硫化氫不是大氣起源的氣體,它只能在缺氧的還原條件下形成,因此地下水中有硫化氫的存在,一定程度上標(biāo)志著它通常是處在一種封閉還原的地質(zhì)環(huán)境之中。地殼中高濃度的硫化氫水,主要是生物化學(xué)作用形成的,它在封閉的地質(zhì)條件中,通過(guò)有機(jī)物的分解和脫硫菌類(lèi)作用,由硫酸鹽還原產(chǎn)生。溫泉中硫化氫泉的出露,與現(xiàn)代火山或巖漿活動(dòng)密切相關(guān)?;鹕綒怏w和巖漿分異可以產(chǎn)出硫化氫氣體;地殼巖石圈中的金屬硫化物,諸如黃鐵礦、黃銅礦等,在高溫下與水作用后也能產(chǎn)出硫化氫,形成硫化氫水。從收集云南騰沖溫泉中選出氣體的22個(gè)氣樣中,經(jīng)分析后有18個(gè)樣品含有硫化氫,其中含量最高的約占?xì)怏w總量的16%(體積分?jǐn)?shù))。專(zhuān)家們認(rèn)為:該地?zé)釁^(qū)硫化氫氣體的富集是騰沖近代火山活動(dòng)期后的產(chǎn)物。至于西藏羊八井、羊易等高溫地?zé)崽?/a>的溫泉中富古硫化氫,是與目前地下深部仍處于大規(guī)模巖漿活動(dòng)而產(chǎn)生氣體分異相關(guān)。硫化氫泉在醫(yī)療礦泉中具有重要醫(yī)療價(jià)值。
【四】溫泉療疾功效神奇
溫泉洗浴能治病,在我國(guó)史料中最早的文字記載可以追溯到先秦時(shí)期,距今的有3000多年了。至今,即使醫(yī)學(xué)高度發(fā)達(dá),溫泉仍被人們視為大自然賜給人類(lèi)的一種醫(yī)療保健的珍品。直到20世紀(jì),科學(xué)工作者對(duì)溫泉水深入的研究后,才逐漸揭開(kāi)這種奇的“內(nèi)幕”。目前,醫(yī)學(xué)界專(zhuān)家根據(jù)溫泉水的物理、化學(xué)等綜合資料,結(jié)合對(duì)人體各系統(tǒng)器官所能產(chǎn)生生理效應(yīng)的研究,共同認(rèn)識(shí)到溫泉水的神奇療效,主要是依靠泉水的溫度、壓力、浮力以及放射性元素對(duì)人體的物理作用,加上泉水中所含各種氣體成分、鹽類(lèi)、微量元素等藥物的化學(xué)作用所產(chǎn)生的綜合醫(yī)療效應(yīng)。
(l)溫?zé)嶙饔?/div>
溫泉淋浴,最受關(guān)注的是水溫的高低,因?yàn)槿巳褐衅つw的平均體溫34-35℃,高或低于這一溫度,就會(huì)感覺(jué)溫?zé)峄蜻^(guò)冷。泉水的溫度首先對(duì)人體的皮膚會(huì)產(chǎn)生刺激作用,從而引起肌體內(nèi)部相關(guān)器官、各個(gè)功能系統(tǒng)的不同反應(yīng)。因此,對(duì)動(dòng)脈硬化、早期高血壓、腦血管病后遺癥、半身不遂等病癥均有一定的治療作用。由此可見(jiàn),泉水的溫?zé)嶙饔檬钳熂驳闹匾蛩刂弧?/div>
(2)靜壓作用
人體浸泡在浴池里,會(huì)感受到周?chē)w對(duì)自身的靜壓力。天然水相對(duì)密度為1,但由于溫泉水中含有礦物質(zhì),高礦化度的泉水,其相對(duì)密度將大于l。海洋水的礦化度高達(dá)35g/L.其相對(duì)密度為1.03,所以人體浸泡在溫泉水中的壓力要比普通水體承受壓力要略大一些,這種壓力可以壓迫周?chē)o脈,使血液容易流向心臟,從而加強(qiáng)心臟功能,這種壓力可促使軟組織收縮,促進(jìn)四肢動(dòng)脈的血液和淋巴液的回流,加強(qiáng)了呼吸運(yùn)動(dòng)及氣體代謝,所以對(duì)早期肺功能不全的病人有助于恢復(fù)作用。
(3)浮力作用
由于溫泉水的礦化度高于普通天然水,所以泉水浮力也相應(yīng)略大些。在溫泉水中浸浴時(shí),將會(huì)明顯感受到自身輕飄,從而使運(yùn)動(dòng)器官負(fù)擔(dān)明顯減輕,關(guān)節(jié)肢體活動(dòng)感到輕松省力,因此能為僵硬的關(guān)節(jié)、麻痹的肢體、癱瘓肌肉的患者創(chuàng)造恢復(fù)功能的良好治療條件。如果再加上溫泉水的溫?zé)岽碳ぷ饔?,使肌肉張力和能量代謝下降,能緩解痙攣和疼痛,就更有利于關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。
(4)化學(xué)元素的作用
上述溫泉水的溫?zé)釅毫透×?duì)人體所起的作用只是物理作用。普通天然水體也同樣具備這三項(xiàng)條件,但溫泉水中所含有的各種化學(xué)元素,在人體內(nèi)產(chǎn)生的藥物化學(xué)作用,則是它自身具備的特殊性,是普通天然水無(wú)法比擬的。溫泉水是調(diào)節(jié)各種元素理想的補(bǔ)充劑。它可以通過(guò)飲療,使各種有用的化學(xué)成分通過(guò)胃腸道黏膜的吸收進(jìn)入血液起作用,也可在浴療過(guò)程中通過(guò)皮膚吸收。此外,泉水中所含一些氣體組分及揮發(fā)性物質(zhì),還可經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體內(nèi)后發(fā)揮作用。
泉水中各種元素的作用主要有如下:①碳酸作用②硅酸鹽作用③氡氣作用④硫化氫作用⑤硫磺作用⑥碳酸氫根作用。
【五】溫泉的定義
早在1875年,吉爾伯特(Gilbert)就對(duì)溫泉下過(guò)定義;“凡溫度高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?.3℃的泉水,就叫溫泉或熱泉”。我國(guó)著名的地質(zhì)學(xué)家陳炎冰在1939年對(duì)溫泉定義為“地下涌出之泉水,其溫度較涌出地點(diǎn)之年平均溫度為高者稱(chēng)溫泉”。美國(guó)地?zé)岬刭|(zhì)學(xué)家懷特(White)于1957年重新定義溫泉為“溫度顯著高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁氐娜袦厝驘崛话銇?lái)說(shuō),5℃或5.6℃就算顯著”。無(wú)疑,出露于地表的高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁氐牡叵滤?,均系地球?nèi)熱作用的巖溫加熱所致,所以上述定義都是科學(xué)的。然而,我國(guó)各地的年平均溫度均不一樣,北方高緯度區(qū)和西部的高寒山區(qū)與華南廣東地區(qū)對(duì)比起來(lái),相差甚大。西藏的年平均溫度才0℃,如果出露的泉口水溫有8-9℃,理應(yīng)屬于溫泉。但在東南各沿海省的年平均溫度有的高達(dá)21.8℃,那么泉口水溫要達(dá)到30℃者才算溫泉。根據(jù)上述溫泉定義,有的地區(qū)溫泉溫度只有8~9℃,這樣“冷”的溫泉只能稱(chēng)它為地?zé)釋W(xué)定義的溫泉,而且理論上是科學(xué)的,但它不具備經(jīng)濟(jì)適用性,所以不可能構(gòu)成有價(jià)值的資源加以利用。關(guān)于溫泉的下限溫度,國(guó)際上沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn),德國(guó)和英國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)為高于20℃,日本依據(jù)1948年通過(guò)的《溫泉法規(guī)》規(guī)定25℃為溫泉的下限溫度。我國(guó)政府有關(guān)部門(mén)在借鑒國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合國(guó)內(nèi)自然地理和地?zé)岬刭|(zhì)條件以及考慮到地下熱水的綜合利用,所制定的地?zé)峥辈?/a>國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 11615-89的規(guī)定,把溫泉的下限溫度定為25℃。溫泉水溫的上限溫度能達(dá)多少度?這個(gè)問(wèn)題理應(yīng)容易得到共識(shí),那就是溫泉出露地的高程,當(dāng)?shù)厮姆悬c(diǎn)溫度。但是在一些文章和文獻(xiàn)中時(shí)有一些這樣的報(bào)道:在西藏高原上找到100℃的溫泉;云南騰沖大滾鍋的水溫高達(dá)104℃等。如何判斷這類(lèi)報(bào)道的準(zhǔn)確性,大家都知道,沸騰是在液體內(nèi)部進(jìn)行汽化的現(xiàn)象,也就是說(shuō)水由液態(tài)變成了汽態(tài)。出現(xiàn)沸騰只能在固定的溫度條件下進(jìn)行,發(fā)生沸騰時(shí)的溫度為沸點(diǎn),達(dá)到沸點(diǎn)的水叫飽和水。海拔高程為0m時(shí),一個(gè)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃。壓力升高,沸點(diǎn)溫度也升高;反之,壓力下降,沸點(diǎn)溫度也下降。各地溫泉出露高程不一,所以不能統(tǒng)一以100℃作為溫泉上限的沸點(diǎn)溫度。高程1000m時(shí),沸點(diǎn)96.7℃;高程2000m時(shí),沸點(diǎn)93.4℃;高程3000m時(shí),沸點(diǎn)901℃;高程4000m時(shí),沸點(diǎn)86.8℃;高程5000m時(shí),沸點(diǎn)85.3℃。
在地表壓力一定的條件下,從地下出露的水是對(duì)應(yīng)于當(dāng)?shù)馗叱痰娘柡退?。因此它的溫度一般不?huì)超過(guò)當(dāng)?shù)氐姆悬c(diǎn)。也就是說(shuō)在平均海拔高程超過(guò)4000m的西藏高原上,溫泉的最高溫度為86.8℃,在海拔1600m的云南騰沖大滾鍋?zhàn)罡咚疁卦?5℃,這也是當(dāng)地溫泉的沸點(diǎn)溫度。綜上所述,可以認(rèn)為上面所指的報(bào)道數(shù)據(jù)是失真的。專(zhuān)家曾在藏北野外考察地?zé)岫啻?,從未測(cè)到超過(guò)90℃的水溫。羊八井地?zé)崽?/a>海拔4300m,沸泉溫度86℃左右,谷露間歇噴泉區(qū)海拔4700m,沸泉最高溫度85-86℃。云南騰沖大滾鍋海拔約1500m,也多次測(cè)過(guò)水溫在96℃左右。在滇西野外考察時(shí)確實(shí)遇到過(guò)在沸泉區(qū)內(nèi)測(cè)溫值高于當(dāng)?shù)睾0胃叱痰姆悬c(diǎn),如金平縣的勐坪海拔160m處,測(cè)到沸泉的水溫102.2℃,在勐海縣的勐滿(mǎn),海拔高程860m,測(cè)到沸泉水溫達(dá)100℃。這種現(xiàn)象,有人把它稱(chēng)做過(guò)熱水泉,這種解釋欠妥,因?yàn)榉腥⒉皇沁^(guò)熱水,而是飽和水。出現(xiàn)上述情況是一種不常見(jiàn)的汽水兩相共存的過(guò)熱態(tài)現(xiàn)象,致使沸泉水溫可能略超過(guò)沸點(diǎn),但最大超幅僅在2-3℃。所有報(bào)道騰沖大滾鍋水溫104℃,是難以令人置信的。通常由于不同的工作單位、不同時(shí)間、不同儀器、不同測(cè)溫員讀數(shù)以及不同測(cè)溫的深淺部位等因素,導(dǎo)致野外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)偏差在2-3℃也是完全可能的。綜上所述,可以認(rèn)為科學(xué)地定義溫泉的溫度下限,理應(yīng)是高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?℃;溫泉溫度的上限理應(yīng)對(duì)應(yīng)當(dāng)?shù)馗叱痰姆悬c(diǎn)溫度,或略高于沸點(diǎn)2-3℃。
【六】溫泉的分類(lèi)
早期人類(lèi)對(duì)溫泉本身的認(rèn)識(shí),只能憑借人體對(duì)泉水直接感覺(jué)以及溫泉和其周?chē)h(huán)境冷熱的比較,來(lái)分出溫泉的冷、溫、熱、燙。隨著科學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)溫泉的研究和在長(zhǎng)期利用的實(shí)踐中,摸索到有3個(gè)溫度數(shù)據(jù)十分關(guān)鍵:一是當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶞囟?;二是地球的年平均最高?35℃);三是對(duì)應(yīng)當(dāng)?shù)馗叱痰姆悬c(diǎn)溫度。依此,以泉水溢出地表時(shí)溫度高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?℃,低于地球年平均最溫35℃時(shí),稱(chēng)為微溫泉。水溫高于35℃,而低于45℃時(shí)定為溫泉。45℃作為溫泉和熱泉的界限,因?yàn)樗侨梭w洗浴承受溫度上限,也是生活設(shè)施直接利用熱能的低限溫度。熱泉的上限應(yīng)該是略低當(dāng)?shù)馗叱痰姆悬c(diǎn)溫度。若達(dá)到沸點(diǎn)就是沸泉了。
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