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宜蘭溫泉資源保育

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資料來源:水利行政科       

溫泉定義

依據97年5月28日經濟部經水字第09704602550號令修正之定義。
符合溫泉標準之溫水,指地下自然湧出或人為抽取之泉溫為攝氏三十度以上且泉質符合下列項目之一者:
一、溶解固體量:總溶解固體量(TDS)在五百(mg/L)以上。
二、主要含量陰離子:
(一)碳酸氫根離子(HCO3-)二百五十(mg/L)以上。
(二)硫酸根離子(SO4=)二百五十(mg/L)以上。
(三)氯離子(含其他鹵族離子) Cl-, including other halide )二百五十(mg/L)以上。
三、特殊成分:
(一)游離二氧化碳(CO2)二百五十(mg/L)以上。
(二)總硫化物(Total sulfide)零點一(mg/L)以上。但在溫泉使用事業之使用端出水口,不得低於零點零五(mg/L)。
(三)總鐵離子(Fe+2+Fe+3) 大於十(mg/L)。
(四)鐳(Ra)大於一億分之一(curie/L)。

溫泉標準之冷水,指地下自然湧出或人為抽取之泉溫小於攝氏三十度且其游離二氧化碳為五百(mg/L)以上者。

溫泉分類

宜蘭縣以觀光旅遊著稱,溫泉是宜蘭縣重要觀光資源之一,蘇澳冷泉、清水地熱、礁溪溫泉等溫泉每年都吸引大量觀光客前來遊憩,
宜蘭縣計有17處溫泉及1處冷泉,溫泉資源非常豐富。溫泉依溫度之高低不同可分為三類 ,
高於75℃者為高溫溫泉,介於40℃至75℃者為中溫溫泉(台灣溫泉大多屬此類),低於40℃者為低溫溫泉。
而按熱水的酸鹼性不同還可分為三類,酸鹼值低於6者為酸性溫泉,例如大屯火山群及龜山島所分佈的溫泉;氫離子濃度大於8者為鹼性溫泉;酸鹼值在6與8之間者為中性溫泉,
溫泉極大多數即屬中性溫泉。這數種分類法都只是概括性地分類台灣溫泉的種類,以下就從三方面來談台灣溫泉的種類。

1.依化學成分分類
溫泉水中常見的陰離子為氯離子、碳酸氫離子及硫酸根離子,根據其相對含量可將台灣溫泉分為三類,
即以氯離子為主的氯化物泉,以碳酸根離子為主的碳酸氫鹽泉,以及以硫酸根離子為主的硫酸鹽泉。事實上,溫泉水中所含陰離子常不止一種,
假如有二種主要陰離子等量存在,則成合型溫泉,如硫酸鹽氯化物泉與氯化物碳酸鹽泉等皆是。大屯火山群溫泉依其化學成份可分為三種,
第一種 為酸性硫酸鹽氯化物泉,是由地底深部酸性硫酸鹽氯化物熱水參雜少量地表水而成,當熱水接近地表時,水中部分硫化氫氧化成硫酸,
提高了熱水中硫酸根離子及氯離子的比率。第二種為低濃度酸性硫酸鹽泉,主要由蒸汽冷凝而成,因蒸汽中所含氯離子很少。
第三種為低溫低濃度中性碳酸氫鈣泉,可能為地下水間接加熱而成,較為少見。變質岩區溫泉以碳酸氫鈉泉為主,酸鹼值在6與10之間,所含氯離子很少,
與火山區及沉積岩區溫泉之氯離子含量差別很大,主要是因為變質岩區較火山區和沉積岩區缺乏氯化物來源的供應。沉積岩區溫泉計有氯化物碳酸氫鹽泉、碳酸氫鈉泉與氯化鈉泉三種。
前二種所佔比例較大,可能是因為地底深處變質岩內熱水上升,進入沉積岩層與氯化物水混合而成,礁溪及員山溫泉即屬此例。

2.依地質分類
變質岩區為構成台灣島弧之核心部分,位於第三紀造山運動與火山地震帶上,岩石比較破碎,地質構造也較複雜,
但卻是提供地下深水循環之有利條件。同時因位於火山地震帶,火山活動及侵入岩體可能是形成溫泉之主要熱源之一。
台灣溫泉大多分佈在此岩區內,計有六十六處溫泉,約占全省溫泉的四分之三。變質岩區溫泉主要為中性至弱鹼性,無腐蝕性,較適合開發利用。
新第三紀沉積岩層溫泉的分佈較為零星,總共有十二處,大多位在主要構造線附近,其中並有一處較重要的溫泉群集在觸口斷層附近,包括中崙、關子嶺及六重溪等溫泉。
此岩區溫泉亦呈中性至弱鹼性,無腐蝕性,適合開發利用。火成岩區共有六處溫泉,包括大屯火山群六處、龜山島及綠島等兩處。
大屯火山群及龜山島的溫泉則代表島弧岩漿活動之現象。

3.依熱源分類
台灣溫泉成因按其熱源種類,可分成 火山性熱源溫泉與非火山性熱源溫泉兩大類,
火山性熱源溫泉 尚可分為因侵入岩漿活動經岩層的熱傳導為熱源者,與岩漿活動殘留熱液為熱源者兩種。
非火山性熱源溫泉 則可分為四種,第一種為以地殼正常地溫梯度之增高率為熱源的溫泉,
第二種為以地殼運動所產生之摩擦熱為熱源的溫泉,第三種為以增層中化學成分相互作用所反應熱為熱源的溫泉,第四種為以放射性物質之放射熱為熱源的溫泉。

溫泉成因

溫泉的形成,一般而言可分為兩種 :
地殼內部的岩漿作用所形成,或為火山噴發所伴隨產生,火山活動過的死火山地形區,因地殼板塊運動隆起的地表,其地底下還有未冷卻的岩漿,
均會不斷地釋放出大量的熱能由於此類熱源之熱量集中,因此只要附近有孔隙的含水岩層,不僅會受熱成為高溫的熱水,而且大部份會沸騰為蒸氣。多為硫酸鹽泉。
受地表水滲透循環作用所形成。也就是說當雨水降到地表向下滲透,深入到地殼深處的含水層形成地下水,(砂岩、礫岩、火山岩、這些良好的含水層)。
地下水受下方的地熱加熱成為熱水,深部熱水多數含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當熱水溫度升高,上面若有 緻密、不透水的岩層阻擋去路,會使壓力愈來愈高,
以致熱水、蒸氣處於高壓狀態,一 有裂縫即竄湧而上。熱水上升後愈接近地表壓力則逐漸減少,由於壓力漸減而使所含氣體 逐漸膨脹,減輕熱水的密度,
這些膨脹的蒸氣更有利於熱水上昇。上昇的熱水再與下沈較 遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反覆循環產生對流,在開放性裂隙阻力 較小的情況下,
循裂隙上升湧出地表,熱水即可源源不絕湧昇,終至流出地面,形成溫泉 。在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能較高山中地下水位低,因此深谷谷底可能為靜 水壓力差最大之處,
而熱水上湧也應以自谷底湧出的可能性最大,溫泉大多發生在山谷中河床上。
一般說來,溫泉的形成需具下列三條件:
(一)地下必須有熱水存在。
(二)必須有靜水壓力差導致熱水上湧。
(三)岩石中必須有深長裂隙供熱水通達地面。

台灣處於環太平洋地震帶上,位於歐亞和太平洋兩大阪塊之間,即是火山活動相當發達的地形之一,因此造就了台灣的三大火山系統。
大屯火山系(基隆火山、龜山島)、東部海岸山脈以及澎湖群島區但大多數火山皆為死火山,由於地底深處尚有未冷卻的火山岩槳繼續流竄,
地熱也致使台灣的溫泉分佈及活動相當的活躍,因此火山區域內往往可以發現溫泉與噴氣孔。火山型溫泉的硫化物需遇熱才會大量溶解於水中,
形成「硫酸泉(石膏泉,俗稱為硫磺泉)」與「鹽酸泉」。
另外一種主要系統,則是為貫穿全島的中央山脈兩側,此區的溫泉數量幾佔全台八成以上,屬於變質岩和沉積岩,由於含有豐富的碳酸氫離子,
與岩石中的納、鎂、鈣、鉀礦物質作用而成的「碳酸泉」,因此多為中性或鹼性。但多數台灣的溫泉仍屬於中溫的碳酸鹽泉。全島僅有雲林縣、彰化縣和澎湖縣中沒有溫泉存在。
從日據時代起,北投、陽明山、關仔嶺、四重溪就同時榜上有名的並列為台灣四大溫泉。
(*註:參考資料:世界溫泉集錦)

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