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【案例分享】Picarro分析儀助力揭示川西高原鮮水河斷裂帶地熱水的分布與成因

更新時間:2024-12-19      點擊次數(shù):501
【案例分享】Picarro分析儀助力揭示川西高原鮮水河斷裂帶地熱水的分布與成因
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摘要

【案例分享】Picarro分析儀助力揭示川西高原鮮水河斷裂帶地熱水的分布與成因


鮮水河斷裂帶(XSFZ)構造活動強烈、地震頻繁、溫泉豐富,地熱資源開發(fā)潛力巨大。以往的研究主要集中在XSFZ東南段的某些熱液系統(tǒng),如康定熱液系統(tǒng),但缺乏對XSFZ沿線地熱水的綜合比較和系統(tǒng)分析。根據(jù)詳細地質調查,XSFZ熱液系統(tǒng)劃分為爐霍(LH)、道孚(DF)、黔寧—八美(QB)、雅拉河—中古(YZ)、康定(KD)和磨西(MX)6個地熱活動區(qū)。根據(jù)87Sr/86Sr比值和元素在水-巖石相互作用中的表現(xiàn),硅酸鹽礦物的溶解是地熱水中水文地球化學成分的主要來源。δD和δ18O組成表明地熱水主要來源于降水,但也受到深層流體的影響。水庫溫度和氯焓模型表明,XSFZ 沿線存在3個不同的地熱系統(tǒng):YZ和KD地熱水來自共同的深層水庫(R1),MX來自R3,LH、DF和QB來自共同的深層水庫R4。由于XSFZ沿線熱結構分布不均勻,東南段熱應力較強,地震發(fā)生較多。因此,對XSFZ沿線地熱水的研究可以為該地區(qū)深層構造活動和地震監(jiān)測地球化學指標提供有價值的見解。

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研究目的

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系統(tǒng)地調查中國四川西部鮮水河斷裂帶(Xianshuihe fault zone, XSFZ)沿線的地熱活動區(qū)域,以了解地熱異常的成因機制,并為該地區(qū)的地熱資源開發(fā)和地震監(jiān)測提供有價值的見解。研究旨在通過分析地熱水的氫、氧同位素組成、水巖相互作用的元素行為以及地熱水的熱結構,來揭示地熱系統(tǒng)的來源、循環(huán)模式以及與地震活動和熱結構分布的關系。

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研究方法

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包括對XSFZ沿線近60個溫泉進行系統(tǒng)的地質調查和樣品采集,進行水文地球化學、氫氧同位素和鍶同位素分析。研究者們還結合熱控制結構的特點,構建了XSFZ不同地熱系統(tǒng)的循環(huán)模式,并討論了水文地球化學過程、地震活動和熱結構分布之間的關系。

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研究結論

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在文中,圖5展示了地熱水樣品的δD和δ18O值,與全球平均水線(GMWL)和局部水線(LMWL)進行比較。圖中顯示,地熱水樣品的同位素值沿著GMWL和LMWL分布,表明地熱水主要受到降水補給的影響。此外,部分樣品落在混合區(qū)域,表明可能受到深部巖漿水的影響。這些數(shù)據(jù)支持地熱水系統(tǒng)受到深部熱源和水巖相互作用的控制。

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Picarro的使用

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在本研究中,Picarro L2140-i用于測量地熱水樣品的δ18O和δD。儀器得到的數(shù)據(jù)主要用于分析地熱水的氫氧同位素組成,這有助于研究者了解地熱水的來源、水巖相互作用以及深部流體的影響。這些數(shù)據(jù)支持了研究結論,即地熱水主要來源于當?shù)亟邓彩艿缴畈苛黧w的影響。δD和δ18O的值表明,地熱水的補給海拔高度與區(qū)域地形和氣候條件相一致,這為地熱系統(tǒng)的補給和循環(huán)提供了重要信息。

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