题记：武义温泉的特色主要是氟泉，是温泉大家族中的珍品； 武义温泉的来源是地球深部岩浆结晶冷却过程中析出的“初生水”。
□ 陈南山 章永加 著 朱跃军 陶波 参加整理
为应对全球性的气候变化，当前国际社会兴起了“无碳”能源的开发，诸如水能、风能、潮汐能、太阳能、地热能等能源的开发利用。温泉开发是地热能源开发中一项重要的内容之一，我们武义打造温泉名城这一重措顺应了时势的发展，这条路将会越走越宽广。这里我们必须注意一个问题，地热能源的开发不单是温泉开发，其中还有“地热正异常”的开发利用。从广义上讲，地热正异常与温泉（或地热水）两者同属于“地热能源”；从狭义上看，两者间各存不同具像，当地热正异常赋存在岩石层的含水层或透水层中，我们是可以探出地下热水（或温泉）来的。如果它赋存在岩石层的非含水层或非透水层中，缺了水我们就不可能探出地下热水来。因此我们不能错误地认为，凡有地热正异常就一定有地热水的存在。
一、什么是地热能源
众所周知，地球的地核是处于高温熔融状态，存在着非常巨大热能资源。它还不时地向地表传导和散发，这就是我们所谓的地热。随着从地表向地下深度增加，地热的温度亦会随之增高。通常每当向下延深100米，地热温度将增加3.5摄氏度（下称℃）。近年地质学界通过各种科学方法测定得出，当从地表向下延深200—1000公里时，地热温度高达1000—1500℃；下延1000—2900公里时，地热温度为1500—3000℃；下延2900公里以下，地热温度为2300—4000℃。这种温幅的递增，地质学界称之为“地热梯度”。
二、什么是地热异常
地热异常指的是在地核能量向地表散发和传导过程中，由于受到火山喷发、岩浆侵入、地层褶皱、断裂切割、不同岩层导热系数有异等众多因素，导致地热能量传导过程中地域性不均匀。有的地域地热温度会特别高，我们称它为地热正异常，相反有的地域地热会特别低，甚至出现冻土层，我们称它为“地热负异常”。
地热正异常的地热载体是岩石层，它的具像是固态的。
地热正异常有高有低，有的可以达1000℃以上，有的仅有100℃以下。高温的地热正异常为人类提供了巨大可开发地热能源。如何开发利用高温地热正异常，这是摆在人们面前的一个新课题。目前从国外（日本）有关报道获悉，他们开发地热正异常比较成功的方法，是在高温地热正异常区内相邻实施2个大小不一口径的钻孔，直插高温地层后，实行孔底炸破，将二孔间的岩层炸碎，使之相互沟通，然后人工将地表水从大孔中灌入焠热，接着又将焠热后的热水从小孔中抽出，以供工业、农业、畜牧业，以及人工取暖等应用。诚然目前在国内未见这种先例，但也只是时间问题。
我们武义被全国地质学界公认是地热正异常区。但至今我们所掌握的地热正异常资料甚微，目前我们根据钻孔和采矿矿坑中所记录的资料获知，海拔高程负100—300米之间的地热温度最高只有51—56℃，至于更深或500—2000米的深度地热温度有多少，我们没有做过勘查，也就不知其底，这就有待于今后继续探索了。
三、什么叫地下热水和温泉
根据国家国土资源局编著的《国土资源知识800问》（后简称800问）一书中所解释，地下热水指的是温度显著高于当地年平均气温（我们武义为20℃）或者高于观测深度的围岩温度的地下水。
水在一定压力开始沸腾的温度叫饱和温度（我们武义水的饱和温度是100℃）。地下热水埋藏越深，所受静水压力越高，与此对应的饱和温度也就越高（如西藏海拔高，它的饱和温度只有85℃），温度在饱和曲线下叫非饱和状态地下热水（则指水温沸点以下的地下水），此时气水两相共存。如果温度超过饱和点（指超过沸点）时仍保持液态，则称过热态地下水，简称过热水。
人们习惯将冒出地表（含人工露头）的地下热水称为温泉。地下热水作为地热能量的液态载体赋存于地层深部，在地壳活动的压力下，地热水可以通过地层褶皱、断裂构造、节理裂隙，岩层层面，甚至于岩石的孔隙，作水平或垂直等不同方向的近距离和远距离的运移，所以它的具像是流体，是动态的。
地热水和地热正异常更大的差异是地热正异常的温幅可达几百度甚至上千度，而地下热水的温幅有一个临界温度，当它达到120℃后则会完全气化。地学界界定，凡地下热水从120—20℃之间称之为地热水正异常，20℃以下到0.8℃之间称之为常温区，0.8℃到冰点称之为负异常区。
按照地下热水正异常的热水冒出地表的不同温幅，地学界又把它划分为气泉（亦称喷气孔）、沸泉、热泉、温泉4个级别。
气泉（喷气孔），指除火山口外，凡能喷出气体和水蒸气的孔洞均可叫气泉（喷气孔）。
沸泉，指温度约等于当地地表水沸点的地下水露头。海拔升高时沸点降低，海拔低于5000米的地方，海拔每增加303米沸点降低1℃。海底沸泉沸点随深度增加而增加，如在水面以下50米时，沸点为155℃，在水面以下200米时，沸点为210℃，沸泉一般出现在板缘地热带。
热泉，温度高于45℃而又低于当地沸点的地下水露头叫热泉（在我们武义即45℃以上到100℃以下）。
温泉，指泉口温度显著高于当地年平均气温而低于（等于）45℃以下地下热水天然露头叫温泉。因为高于当地平均气温的泉水将向环境放热，所以定义为温泉下限，因45℃是人体洗浴最佳温度，也是生活设施直接用热的低限温度，所以被定义为温泉温度的上限……国际国内均认为把20℃作为下限。
国家国土资源局是最具国土资源解释权的权威机构，他们编撰的地质《800问》的解答有它的权威性。《800问》还把35℃—20℃定义为低温泉，35℃—45℃为高温温泉。还有人将35℃—30℃这一区段划为中温温泉。
我们武义自己制定一个温泉标准，应该要很慎重。打造武义温泉名城，旨在把武义温泉推向全国推向世界，吸引更多国内外游客。现在人们对温泉的认识有种误区，认为温泉温度越高越好。人种肤色有异，对温度感受也不一样，白种人在20℃温泉中沐浴就感到非常舒适和爽快了。另外，对温泉价值的评价不能仅从温度高低定论，同时还要考量温泉水质中的化学元素对人体的利弊。随着人们养生意识的增强，有一些低温的热矿泉因水质中有利于人体的化学元素多，它的价值往往胜过高温的普通温泉。我们武义温泉的水质特优，正是我县打造温泉品牌的重点和骄傲所在。我们应加强温泉水质优这方面的宣传，突出我县温泉养生、疗养的价值和意义。
陈南山与章永加在探讨武义温泉
四、地下热水的成因
地下热水的成因，决定了地热水所含的化学物质。南京大学地质系编著的《地质地球化学》一书，将地热水的成因分为下列三种：
1、大气降水深循环型，是由地表水经深循环渗透到岩层深部，接受地热正异常的烘烤而加温产生的。它的水温高低取决于地热正异常的温度高低。这种地下热水水质中的化学成分特征大量是由地表带入的氧（O）和氮（n）以及硫酸氢（H2S），硫酸氢是由地表的微生物带入岩层深部经化学还原而产生的。这种温泉出露于地热正异常和地下含水层相吻合的区域中。
2、沉积变质型，是由古老水体在地壳沉降过程中不断接受沉积作用被覆盖到地层深部，后受区域性地质变质作用析放出热能而产生的。这种水质化学成分相当复杂，它富含硫酸氢（H2S）、溴（Br）、氯（l）以及大量的金属元素，其中氯则以氯化镁和氯化钙混合的阳离子，这种温泉主要出露在变质岩地区。
3、初生水型，是由地壳深部的岩浆结晶或火山喷发过程中析放出来的，其中火山喷发所析放出的初生水中含有大量的硫（S）和氯化氢（盐酸）、氟化氢（氢氟酸）、硫酸盐（硫酸）以及繁多的金属元素，这种温泉主要出露在活火山口和死火山口周围。而岩浆结晶（岩浆期后）冷却过程中析出的初生水，水质中所含的元素是氟（F）和硼（B）以及二氧化碳（CO2）。这种地下热水是从地壳深部通过地层断裂向上运移的。
由上述可以看出，前两种热水均来源于地表水，而后一种来源于岩浆析放的初生水。
地下热水的不同成因，决定了勘探开发方法不能一样。比如对前两种的勘探开发，只要我们选中地热正异常与含水层相吻合的区域和选中变质岩区域就是了。而岩浆期后的初生水就必然找准地层热水断裂。地层断裂很多，究竟哪一条是热水通道，难度就大了。
五、温泉的养生价值
温泉养生价值不单是温度高低，它取决于水质中所含的矿物元素而定。温泉中如果含有汞、镉、砷、铊、碲以及六价铬等元素，对人体是有害，只要其中一种元素超标，温泉的温度再高也没有理疗养生的开发意义。
温泉水质中含有硫、氟、氡、锶、锂、碘、硼、溴、铁、钡以及偏硅酸二氧化碳等矿物元素对人体是有益的。只要其中某一种元素含量达到医疗价值需要的矿水浓度时，我们就以这种元素来命名。比如氟，它的医疗价值浓度是1公升毫克，当它达到2公升毫克以上时我们可称它为“氟泉”。硫酸氢泉的标准和氟是一样的，当前在我国最盛名的是硫泉、氟泉和氡泉。硫泉水色呈微黄色，具有杀菌、消毒的功能，能治各种皮肤病的顽疾，是人们最早发现用作医疗领域中的温泉，可是硫泉有一股呛鼻的臭鸡蛋似的恶臭，泡洗时间略长，人就感到难受，泡洗以后需经清水再进行一次清洗，否则硫和硫酸氢粘附在人体皮肤上会使皮肤受到刺激而引起诸多的不适，甚至有人还会发生过敏和炎症。为此，在硫泉养生开发利用时必需附设清水洗涤设施。
氟泉，氟是生命元素。在人体的牙齿、骨骼中都需要氟的存在，缺氟会引起不孕和贫血等众多的疾病。饮用水中含氟太多又会引起氟中毒，我国饮用水规定氟不得超过1公升毫克。但氟在温泉中高浓度的存在，它对养生医疗功能远远好于硫泉。氟泉除能杀菌消毒外，对关节炎、高血压、风湿病、偏瘫都有特殊治疗效果，而且还有滋阴养颜、安神解乏的作用。氟泉可称为温泉中的珍品，目前我国很多温泉竞相以氟泉打品牌。广东信宜氟泉自称为世界珍稀温泉。氟泉水色清澄并带蔚蓝色，具有无异味，沐后不需再冲洗等优点。
氡泉，氡是由镭元素放射产生的，是一种有放射性的气体。氡泉具有刺激人体功能，治疗高血压、心脏病、胃病、糖尿病、脊椎骨突出、风湿性骨节炎等疾病，还能延缓早衰，人称“返童泉”。氡泉是温泉之宝。
另外尚有如锶泉和锂泉，可以改善心血管，治疗冠心病，增强神经和肌肉兴奋。而硼泉，影响肾上腺、甲状腺分泌，有利预防动脉粥样硬化。
武义温泉的特色：
我县的温泉主要是含氟。根据以往水质鉴定资料中记载，塔山温泉氟含量达4公升毫克，溪里温泉达7公升毫克，超过矿水命名浓度值，我们可以称它为氟泉。武义温泉均没有发现有害元素。从水质化验看出，武义温泉的来源是地球深部岩浆结晶冷却过程中析出的“初生水”，这决定了它的水质特别优良，它与萤石成矿“岩浆期后成矿热液”是同源的。“初生水”这一特点就是我县温泉实实在在打“品牌”的立足点。我们希望塔山、溪里温泉开发人员对水质中的有益元素继续做系统化验，深化对武义温泉的养生价值认识。
溪里温泉以高SiO2、F-、Na+为特征，水质HCO3-Na·Ca型，属氟水。水质清澈、透明、无色、无味、无臭，无硫泉那样的异味，泡后无需再用清水洗涤的必要，这些都是我县温泉的优点。然而，有的温泉企业在宣传武义温泉时，不仅没有重点宣传武义温泉的卖点——氟泉，竟然宣传含有硫酸氢，这是个错误，应该及时改进。
六、中国温泉城开发建议
当前，温泉开发利用竞争非常剧烈。我县温泉所以能在竞争中取胜，除了有温泉优良的水质外，主要还有旅游景点的配套。把生态旅游和温泉游有机的结合起来是我们的优势。笔者建议，今后在加强对大红岩景区、牛头山国家森林公园等自然景点的重点投资开发外，在塔山区新建的“温泉公园”里，把现在已经封存的原鱼种场的那只温泉眼重新开发，用人工机械把热水喷上高空，让外地游客一进武义大门就能看到热气腾腾的温泉在喷发，给人武义是一座真正的温泉名城的印象（为节约用水，可采用定时定量喷水）。
学者简介
陈南山：76岁，1959年被授予地质技术员，曾任永康县地质队队长。退休前在武义萤石矿山公司任负责人，长期从事地质工作，足迹踏遍武义各地，对武义全境的地质矿产深有研究，最早参与研究开发武义温泉。
章永加：70岁，地质工程师。毕业于北京地质大学地质普查系，一直从事地质矿产工作，对武义的地质和温泉开发深有研究，在地质矿产刊物上发表多篇学术论文。
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