四川鮮水河-安寧河斷裂帶溫泉氫氧穩定同位素特征

作者：張磊,郭麗爽,劉樹文,楊耀,施得旸

摘要：溫泉地下水同位素特征對確定斷裂帶地下水來源、循環過程和斷裂帶活動性至關重要。為了確定青藏高原東緣溫泉的地下水同位素特征和流體來源本研究采集了鮮水河-安寧河斷裂帶上溫泉水、冷泉水、河流和積雪融水等樣品,進行了氫氧穩定同位素和水化學組分測定,并進行了同位素特征的對比研究。分析結果表明,溫泉水體δ^(18)O變化范圍為-19.04%~-12.71‰,平均值為-16.42‰;δ^(2)H變化范圍為-144.07‰~-88.63‰,平均值為-122.37‰。河水的δ^(18)O變化范圍為-15.90‰~-10.85‰,平均值為-13.86‰;δ^(2)H變化范圍為-118.21‰~-71.12‰,平均值為-98.99‰。康定冷泉δ^(18)O和δ^(2)H分別為-13.66‰和-106.74‰。道孚積雪融水的δ^(18)O和δ^(2)H分別為-10.27‰和-65.41‰。不同類型水體樣品氫氧穩定同位素組成主要分布在全球和區域大氣降水線上表明了大氣降水成因,缺少明顯的氧同位素漂移特征。不同類型水體同位素值差異較大顯示出溫泉與河水、積雪融水之間補給來源的不一致性。溫泉同位素值具有明顯的同位素高程效應,鮮水河-安寧河斷裂帶上氧同位素高程效應為-0.23‰/100m,氫同位素高程效應為-1.95‰/100m。溫泉氧同位素漂移與相關離子比值、Na-K-Mg三角圖、Li和Sr元素等指標表明研究區域大部分溫泉的水巖作用強度弱。氫氧穩定同位素特征、水巖作用特征和循環深度揭示出溫泉的成因為遠距離大氣降水運移補給地下水,地下水在地下熱儲層加熱后通過斷裂上升到地表形成溫泉,這為認識青藏高原東緣地熱水循環、斷裂帶活動性與演化特征提供了依據。

發文機構：應急管理部國家自然災害防治研究院

關鍵詞：鮮水河-安寧河斷裂帶溫泉氫氧穩定同位素補給來源高程效應循環深度青藏高原東緣Xianshuihe-Anninghe fault zoneHot springHydrogen and oxygen stable isotopesGroundwater rechargeAltitude effectCirculation depthEastern margin of the Tibetan Plateau

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