摘要
泉水是地下水的天然露头,通常可以反映地下水循环中的水文地球化学过程和地热过程。本文利用水文地球化学方法和综合分析法对四川西昌地区的温泉和盐泉的水化学特征及成因进行研究,对于理解地下水循环中物质迁移和地热资源的开发利用有重要的意义,也可以提供我国钾盐资源的找矿远景。四川西昌地区位于康滇地轴北部,地貌复杂,山势高峻,地势西北高东南低,地壳活动频繁,断裂带纵横交错,泉水众多,地处滇藏地热带边缘。研究区出露有震旦系至第四系地层,岩性为碎屑岩、碳酸盐岩、白云岩,还有大量花岗岩。研究区水样分为盐源县盐泉(S1~S7)和温泉(S8~S20),分析它们的水化学和同位素特征,总结成因模式。泉水δ~2H和δ~(18)O表明补给来源为大气降水入渗补给、补给温度为-4~5℃、补给高程约为2207~3069m;用~(226)Ra-~(222)Ra法得出的地下水年龄为5~1153a,结果偏大可能是测量误差导致的。盐源县的9个泉水和卤水水样(S1~S7、BJ、W02)可以分为TDS为311.69g/L的Cl-Na型卤水、TDS为55.77~89.43 g/L的Cl-Na型盐泉、TDS为1.17 g/L的Cl-Na型微咸泉和TDS为0.26~0.56 g/L的以HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca·Mg型为主的淡水泉。水样的特征系数显示盐泉和卤水都属于溶滤型,且指示研究区基本不具有找钾前景。泉水的盐分主要来源于石盐、方解石、石膏和白云石等矿物的溶滤。盐泉的形成模式可以概括为:在山区获得大气降水入渗补给后,地下水经历较浅和较深的地下径流并且溶滤含盐地层或者盐矿,使其矿化度升高,在地形较低处汇集出露地表成泉。温泉(S8~S20)的温度为24.1~62.4℃、TDS为153~7070 mg/L、pH是6.4~9.6。水化学类型主要为HCO_3·SO_4-Ca·Na、HCO_3-Na和SO_4-Na型。根据温度和TDS可将温泉分为三类:中低温微咸泉(S12、S14、S17、S19,S12)和中低温淡水泉(S8、S9、S10、S11、S13、S15、S16、S20)以及常温淡水泉S18。研究区的热水循环深度为816~3233m,温泉的热储温度为42~119℃,冷热水混合比例为79%~92%。温泉的成因模式可概括为:地下水在周围山区接受大气降水入渗补给之后,经历深循环获得地热增温之后,汇集于断层带,受断层的阻挡上升于地形低处出露地表成泉;或者沿着断层形成的通道出露地表成泉。