【案例分享】Picarro分析仪助力揭示川西高原鲜水河断裂带地热水的分布与成因-化工仪器网-手机版

摘要

鲜水河断裂带（XSFZ）构造活动强烈、地震频繁、温泉丰富，地热资源开发潜力巨大。以往的研究主要集中在XSFZ东南段的某些热液系统，如康定热液系统，但缺乏对XSFZ沿线地热水的综合比较和系统分析。根据详细地质调查，XSFZ热液系统划分为炉霍（LH）、道孚（DF）、黔宁—八美（QB）、雅拉河—中古（YZ）、康定（KD）和磨西（MX）6个地热活动区。根据⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值和元素在水-岩石相互作用中的表现，硅酸盐矿物的溶解是地热水中水文地球化学成分的主要来源。δD和δ¹⁸O组成表明地热水主要来源于降水，但也受到深层流体的影响。水库温度和氯焓模型表明，XSFZ 沿线存在3个不同的地热系统：YZ和KD地热水来自共同的深层水库（R1），MX来自R3，LH、DF和QB来自共同的深层水库R4。由于XSFZ沿线热结构分布不均匀，东南段热应力较强，地震发生较多。因此，对XSFZ沿线地热水的研究可以为该地区深层构造活动和地震监测地球化学指标提供有价值的见解。

研究目的

系统地调查中国四川西部鲜水河断裂带（Xianshuihe fault zone, XSFZ）沿线的地热活动区域，以了解地热异常的成因机制，并为该地区的地热资源开发和地震监测提供有价值的见解。研究旨在通过分析地热水的氢、氧同位素组成、水岩相互作用的元素行为以及地热水的热结构，来揭示地热系统的来源、循环模式以及与地震活动和热结构分布的关系。

研究方法

包括对XSFZ沿线近60个温泉进行系统的地质调查和样品采集，进行水文地球化学、氢氧同位素和锶同位素分析。研究者们还结合热控制结构的特点，构建了XSFZ不同地热系统的循环模式，并讨论了水文地球化学过程、地震活动和热结构分布之间的关系。

研究结论

在文中，图5展示了地热水样品的δD和δ¹⁸O值，与全球平均水线（GMWL）和局部水线（LMWL）进行比较。图中显示，地热水样品的同位素值沿着GMWL和LMWL分布，表明地热水主要受到降水补给的影响。此外，部分样品落在混合区域，表明可能受到深部岩浆水的影响。这些数据支持地热水系统受到深部热源和水岩相互作用的控制。

Picarro的使用

在本研究中，Picarro L2140-i用于测量地热水样品的δ¹⁸O和δD。仪器得到的数据主要用于分析地热水的氢氧同位素组成，这有助于研究者了解地热水的来源、水岩相互作用以及深部流体的影响。这些数据支持了研究结论，即地热水主要来源于当地降水，但也受到深部流体的影响。δD和δ¹⁸O的值表明，地热水的补给海拔高度与区域地形和气候条件相一致，这为地热系统的补给和循环提供了重要信息。