云南泸水地区部分温泉水化学和同位素特征及成因分析

作     者：徐洪飞 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：周训

授予年度：2020年

学科分类：070902[理学-地球化学] 070801[理学-固体地球物理学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

主      题：温泉 水化学 同位素 钙华 成因 泸水 

摘      要：泸水地区位于云南省西北部,地处滇藏地热带,出露较多温泉,地热资源丰富。本次主要研究泸水地区的部分温泉,即蛮口河温泉、中龙潭温泉、登埂温泉、玛布温泉、澡塘温泉和老窝温泉这6处温泉,共13个水样。区内构造复杂,怒江深大断裂控制了沪水区域的整体构造格局,地层发育较齐全,自元古界至新生界,除缺失中生界的白垩系与新生界的古近系和新近系外,其余时代地层均有分布。研究区温泉主要出露的地层和岩石为高黎贡山群变质岩、石炭系灰岩、三叠系灰岩和石炭系玄武岩。通过对研究区温泉进行水化学、同位素特征研究及成因机理的分析,对当地地热资源的开发利用具有重要意义。研究区温泉温度为21.59.6℃,TDS为0.163.505 g/L,pH值为6.0.7,Eh为-2226 mV。主要阳离子有Na、Ca、K、和Mg,主要阴离子有HCO、SO4和Cl,另含有少量Li、Sr、Rb、Cs等其他元素。水化学类型分别有HCO3-Na·Ca、HCO3-Ca·Mg和HCO3-Ca·Na型水。在特征组分中,氟含量为0.134.5 mg/L,蛮口河温泉和玛布温泉YLS4-2可以命名为氟水(﹥2 mg/L)。偏硅酸含量为15.849.0 mg/L,蛮口河温泉和玛布温泉的偏硅酸含量达到了硅酸水理疗天然矿泉水的标准(﹥50 mg/L)。水样氢氧稳定同位素组成表明温泉补给来源为大气降水,估算出温泉的补给区高程约为1292863 m;补给区温度约为3.8.1℃;根据硅-焓混合模型和SiO2地热温标计算得到温泉热储温度在4932℃,并得出冷水混合比例在408%;地下热水循环深度为715466 m。研究区温泉成因模式可归纳为:在高热流区域热背景下,地下水在附近山区补给区获得大气降水入渗补给后沿着断裂向地下深处入渗,经历深循环获得大地热流加热后又沿着导水通道上升,在上涌过程中与浅部冷水发生混合,以温泉形式出露于地表,是渗入-深循环型的中低温温泉。蛮口河温泉(YLS1-1、YLS1-3)、登埂温泉(YLS3-1、YLS3-3、YLS3-4)和玛布温泉YLS4-1中Ca与HCO3浓度较高,方解石、文石矿物都处于饱和状态,CO2含量较高且pCO2远高于大气pCO2,含量丰富的Ca与HCO3、较高的pCO2以及水层厚度较薄、水流速度较快,有利于CaCO3沉淀,导致钙华沉积。