地热能凭借其持续稳定、利用率高的特点，成为能源结构转型的关键方向。由中国地质科学院地下空间探测研究团队张垚垚、刘凯等领衔的科研团队以万龙山断裂带为核心研究对象，在断裂控制型地热系统研究领域取得突破性进展，系统阐明了万龙山断裂带温汤地热田的深部循环演化机制。相关成果发表于核心期刊《岩矿测试》。

中国地热资源以中低温水热型为主，广泛分布于东南沿海与华南造山带。其中万龙山地热系统成因复杂，深部循环路径与热储结构长期处于“黑箱”状态，严重制约了地热资源的精准勘探与可持续开发。为揭示温汤地热田的成因，研究团队系统采集了12组水样（包括地热水、地表水、地下水、雨水及回灌水），综合运用地质构造分析、水化学图解H-O-Sr稳定同位素示踪等手段，开展了深入探究。研究结果表明地热田的地热水与冷水均起源于大气降水。地热水沿断裂带径流时经历了强烈的水-岩相互作用，并在上升过程中与浅层冷水发生混合，混合比例达72%-83%，估算深部热储温度介于92.5℃-101.1℃。水化学特征显示其为中低温、弱碱性的HCO₃-Na型水，由深部水-岩作用与浅部混合过程共同控制。万龙山断裂作为NE向深大断裂，其深部的高渗透低阻异常为上地幔热流上涌提供了“主动脉”；其次生断裂与破碎系统则构成了裂隙-孔隙复合型热储。

基于上述研究，团队创构建了“降水入渗−断裂深循环−导热聚热−冷热混合”的断控型地热系统成因模型，并阐明了“构造−岩性−流体”三元协同控热机制：即区域壳幔热流构成基础热输入，构造裂隙系统形成高热导率通道，裂隙对流与断裂导热协同促进热聚集，浅层冷水混入对热液温度产生调节作用。该模型突破了以往多侧重于浅部热源或局部构造控热机制的局限，极大地深化了对华南地区中低温断裂控制型地热系统成因机制的理解。

本研究成果为华南赣西地区地热资源勘探开发提供了重要的科学依据，也为认识同类断裂控制型地热系统提供了重要的案例支撑。研究得到了地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项（2024ZD1004103、2025ZD1011107）、中央财政基本科研业务费项目（JKY202511、JKY202406）以及湖南省自然科学基金青年项目（2023JJ40624）的联合资助。

温汤地热田带状热储成因概念模型

参考文献

张垚垚, 刘凯, 张寿川, 王路瑶, 贺晓龙, 张栋, 贾伍慧, 王庆飞. 万龙山断裂控制型地热系统水化学特征与成因机制. 岩矿测试, 1-17. https://link.cnki.net/doi/10.15898/j.ykcs.202507070194. doi:10.15898/j.ykcs.202507070194.