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泉水景观概述
泉是地下水的天然集中出露。在适宜的地形、地质条件下,潜水和承压水集中排出地面成泉。泉水多出露在山区沟谷、河流两岸、洪积扇的边缘和断层带附近。泉水常常是河流的水源。在山区如沟谷深切,排泄地下水,许多清泉汇合成为溪流。在石灰岩地区,许多岩溶大泉本身就是河流的源头。如中国山东淄博的珠龙泉、秋谷泉和良庄泉就是孝妇河的水源。泉水常年不断地汇入河流,是河流补给的重要部分。
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。一般而言,温泉的形成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,主要包括两种形成方式。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。该类温泉多为硫酸盐泉。二则是受地表水渗透循环作用所形成。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。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,循裂隙上升涌出地表,热水即可源源不绝涌升,形成温泉。
地球的深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下,这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集,当在当前技术经济和地质环境条件下能够科学、合理地开发出来利用时,便成了具有开发意义的地热资源。
所有的泉水都是埋藏和运动于地下岩层空隙中的地下水,在适宜的地形、地质及水文地质条件下,自然涌出地表而形成的。泉按水力性质分为上升泉和下降泉。上升泉由承压水补给,在压力作用下由地下冒出地面,有时可喷涌高出泉口数十厘米。如中国山东济南的趵突泉。下降泉由潜水补给,一般从侧向流出。自流性是泉水的重要特征之一。泉水流量主要与泉水补给区的面积和降水量的大小有关。补给区越大、降水越多,则泉水流量越大。泉水的流量随时间而变,一般在1年内某一时刻达到最大值,以后流量逐渐减小。许多大泉流量达到最大值的时间与雨季并不一致,常晚于雨季。
冷泉是指水温低于20℃或低于当地年平均气温的出露泉。地热和温泉包括水温超过20℃或超过当地年平均气温的地下热水、热汽和出露泉。对温泉的水温界定存在不同的理解,也有不同的执行标准,如有认为25℃的水温才可称为温泉等。不管温度高低存在何种争议,最简单的判断方法就是测量水温。凡是涌出地表的泉水温度高于当地的地下水温者,即可称为温泉。地热资源一般温度在25℃以上,种类繁多,包括水和蒸汽这两种水的不同形态。
温泉的分类方式有许多种,常见的分类方法可以化学组成、地质、物理性质、温度,来加以分类。依化学组成分类,温泉中主要的成份包含氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子,依这三种阴离子所占的比例可分为氯化物泉、碳酸氢盐泉、硫酸盐泉。除了这三种阴离子之外,也有以其他成分为主的温泉,例如重曹泉(重碳酸钠为主)、重碳酸土类泉、食盐泉(以氯化钠离子为主)、氯化土盐泉、芒硝泉(硫酸钠离子为主)、石膏泉(以硫酸钙为主)、正苦味泉(以硫酸镁为主)、含铁泉(白磺泉)、含铜、铁泉(又称青铜泉)。其中食盐泉也称盐泉,可依含氯化物食盐的多寡区分为弱食盐泉和强食盐泉。依地质分类,以产生温泉的地质特性,可将温泉分类为火成岩区温泉、变质岩区温泉、沉积岩区温泉。依物理性质,根据温泉的温度、活动、型态等物理性质,依温度依温泉流出地表时与当地地表温度差,可分为低温温泉、中温温泉、高温温泉、沸腾温泉四种。
地热资源按温度可分为高温、中温和低温三类。温度大于 150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90℃~150℃的地热以水和蒸汽的混合物形式存在,叫中温地热;温度大于 25℃、小于 90℃的地热以温水(25℃~40℃)、温热水(40℃~60℃)、热水(60℃~90℃)等形式存在,叫低温地热。高温地热一般存在于地壳活动较强的板块边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区,著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部,我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。
温泉以其温度和所含的特殊矿物质成分、气体成分、放射性元素等而区别于一般常温泉水或地下水。饮用或沐浴后能治疗疾病的泉称为矿泉。温泉往往也是矿泉。有资料表明,温泉热浴不仅可使肌肉、关节松弛,消除疲劳;还可扩张血管,促进血液循环,加速人体新陈代谢。此外,大多数温泉中都含有丰富的化学物质,对人体有一定的帮助。比如,温泉中的碳酸钙对改善体质、恢复体力有相当的作用;而温泉所含丰富的钙、钾、氡等成分对调整心脑血管疾病,治疗糖尿病、痛风、神经痛、关节炎等均有一定效果;而硫磺泉则可软化角质,含钠元素的碳酸水有漂白软化肌肤的效果。
温泉在供暖、洗浴、疗养、温室种植和养殖、旅游等多方面具有利用价值而备受人们关注,同时温泉又是地球内部热能的地表显示,能带来许多有关地球深部的信息。在传统的温泉浸泡方式的基础上,现代人开发了超声波水力按摩温泉、木温泉、石温泉、花草温泉、酒温泉、咖啡温泉、瀑布温泉、冲喷温泉、音波喷射温泉等众多温泉浸浴形式。中国已知的温泉点约2400多处。台湾、广东、福建、江西、云南、西藏等地温泉较多,其中最多的是云南,有温泉400多处。腾冲的温泉最著名,数量多,水温高,富含硫质。世界上著名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。
泉水它不仅美化了大地,还给人们提供了理想的水源。许多泉水具有重要的旅游价值,是一种独特的水体旅游资源。我国泉的总数,有10万之多。其中水质好,水量大或奇水怪泉而闻名遐迩的“名泉”也有上百处之多。济南趵突泉、江苏镇江中泠泉、浙江杭州虎跑泉和江苏无锡惠山泉被誉为“中国四大名泉”。
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