四川石棉公益海溫泉水文地球化學特征

作者：石宏宇,王萬麗,周曉成,顏玉聰,李鵬飛,姜莉,陳志

摘要：利用水文地球化學數據建立溫泉水文循環模型,探討溫泉水文地球化學變化與地震的關系,對中強地震短臨流體異常判斷具有重要的意義。通過對石棉公益海溫泉水常量元素、微量元素和氫氧同位素以及鍶同位素的測量,探討了該區域水文地球化學時空變化特征。因此,于2008年10月至2019年9月,共對公益海溫泉采集水樣206個,并對溫泉水中離子組分和濃度,溫泉逸出氣組分、溫泉氣體同位素、碳同位素和氫氧同位素含量進行測量。分析結果表明:(1)公益海溫泉主要為Na-HCO3·Cl型水,δD、δ^18O同位素測值分別為-14.19‰~-14.83‰和-108.67‰~-110.47‰,分布于大氣降水線附近,說明溫泉水主要源于大氣降水;(2)據SiO2地溫計計算熱儲溫度約94.12℃,循環深度約4.3 km,表明大氣降水入滲地下,在熱源加熱后,沿著斷層和裂隙循環到地表,形成溫泉補給;并且,鍶同位素和微量元素研究發現,87Sr和86Sr主要來自硅酸鹽類礦物,微量元素含量較低,水巖反應程度較弱;(3)通過對研究區進行長時間連續觀測發現,在公益海周圍300 km范圍內的3個五級以上的地震使溫泉水中常量元素的濃度,分別出現了震前異常、同震響應和震后效應。推測這可能是因為公益海溫泉位于公益海斷裂和安寧河斷裂的交會區,推測周圍的地震會觸發公益海溫泉水中的離子地球化學特征產生變化。結合已有地質資料與公益海溫泉水文地球化學數據,建立公益海斷裂帶溫泉水文循環模型,這些對公益海斷裂帶周圍未來中強地震短臨流體異常判斷具有重要的意義。

發文機構：中國地震局地震預測重點實驗室中國地震局地震預測研究所

關鍵詞：溫泉同位素水文地球化學地震石棉Hot springIsotopeHydrogeochemistryEarthquakeShimian

分類號： P315.72[天文地球—地震學]