安徽滁河断裂带温泉的水化学和同位素特征及成因分析
2022-06-07隋丽嫒周训李状徐艳秋姜哲
隋丽嫒,周训,李状,徐艳秋,姜哲
1)中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京,100083;2)中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室,北京,100083
内容提要:笔者等以安徽滁河断裂带内的6个温泉为主要研究对象,分析了水样的水化学特征,利用氢氧同位素对温泉的补给高程进行估算,并提出温泉的成因模式。研究区温泉阳离子以Ca2+和Mg2+为主,根据S和HC的相对含量的不同,可以将水样分为两组,A组水样(富HC)的主要离子的质量浓度均低于B组(富S)水样,A组水样的水化学类型为HC—Ca2+·Mg2+;B组水样的(除AH14为S—Ca2+外)水化学类型为S—Ca2+·Mg2+。A组水样的稀土元素含量高于B组,二者均在NASC标准化图解上表现出平坦型的配分模式,且都表现出轻稀土富集和Eu正异常的特征。水样的氢氧稳定同位素组成表明温泉的补给来源都是大气降水,补给区温度约为13~15 ℃。A组温泉的补给高程为120~160 m低于B组温泉的200~260 m,且A组温泉的热储温度为45~70℃,低于B组温泉的热储温度70~105 ℃。地下水经历深循环获得大地热流加热后沿断裂带上升出地表。
温泉是地热系统的天然露头。温泉的水化学和同位素特征,反映了其形成过程中地质构造、地层岩性和深部水—岩作用等多种信息(Jayawardana et al.,2016)。一些温泉的分布受区域性大断裂,特别是活动性大断裂的控制(周训等,2017),这除了与断裂的透水性有关外,更重要的是区域性大断裂切割较深,可以沟通和传输深部的热源,为温泉的形成提供热量(李学礼,1992)。同时断裂带岩石破碎,裂隙发育,又为地下水储存和运移提供了空间和通道(梅惠呈,2016)。……
