1. [地质云]地热
四川巴塘地区温泉水化学特征和成因分析
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  • 作者:曹入文
  • 作者单位:中国地质大学(北京)
  • 关键词:温泉 ; 水化学 ; 成因 ; 间歇泉 ; 四川
  • 来源文献:中国地质大学(北京)
  • 年:2020
  • 第一责任人:曹入文
  • 发表时间:2020-05-01
  • 卷期:08
  • 页码:80
  • 中图分类号:P314.1
  • 基金:国家自然科学基金项目“温泉沉积的钙华的形态和微量元素含量变化对环境演变的响应”(编号:41772261)
  • 来源库:知网硕士
摘要
四川省西部地处藏南-川西-滇西地热带东缘,分布有较多的温泉,个别为高温温泉。巴塘地区位于四川省最西部,该地区频繁发生构造活动,有较多的花岗岩出露,温泉分布也较密集。本文的主要研究对象是巴塘北部的查青卡温泉、茶洛温泉和夺格温泉,共采集水样14个。其中的茶洛温泉还有着较为罕见的高温间歇喷泉。通过研究这些温泉的水化学特征及成因,可以丰富川西地区地下热水循环及间歇泉地热资源的认识,也能为巴塘地区地热资源的使用提供科学依据。研究区主要出露二叠系和三叠系地层,温泉的形成受到茶洛-松多、查龙-然布等断层的控制。温泉的水温为45~89℃,pH值为4.3~8.1,矿化度为394~1296 mg/L。占主导地位的阳离子是Na~+,而阴离子则为HCO_3~-,大多数泉眼水化学类型为HCO_3-Na型。温泉水中富含H_2SiO_3和F~-,使用温泉水洗浴对皮肤病有较好的疗效,但不能饮用。F~-的含量与pH和温度均呈现正相关关系。温泉的微量元素中,Li、Rb和Cs同为ⅠA族元素,Sr与Ba又同为ⅡA族元素,所以离子含量的分布特征相似。较高的Ca~(2+)、HCO_3~-和CO_2浓度以及P_(CO2)值极大地促进了夺格温泉钙华的沉积。δ~2H和δ~(18)O的数据说明大气降水是三处温泉的主要补给来源,估算出温泉的补给区高程约为4400~4800 m,温度在-12~-10℃左右,补给区包括温泉附近的海子山、哈拉塞山等常年积雪的山脉。利用SiO_2温标、阳离子地热温标及循环公式估算出茶洛温泉热储温度在150~190℃之间,循环深度为2537~3483 m,夺格温泉和查青卡温泉的热储温度约在109~139℃之间,循环深度都大于2000 m。通过硅焓方程法估算夺格温泉和查青卡温泉的冷水混合在70~80%之间,而茶洛温泉东北部的泉眼,其边坡有渗透性良好的卵石层,冷水混入较多,导致温度较低;西南部的泉眼出自花岗岩,冷水混入较少,泉水温度较高。茶洛温泉的SC103-10泉眼为高温间歇喷发温泉,喷发时间为1分钟,喷发间隔为20分钟。这是由于在河流西北岸分布有灰岩,地下水溶蚀形成空洞,来自浅处的冷水和来自深部的热水在空洞中混合并被加热至沸点,导致热水间歇性上升喷出地面,形成了间歇喷泉。研究区内三个温泉的成因相似,地下热水获得来自于大气降水和冰雪融水的入渗补给后,在经历深循环的过程被大地热流加热,最后在高温高压的作用下沿断层向上升在河谷内涌出地表。研究区内的温泉具有较大的开发利用价值。