四川茂县吉鱼温泉成因模式及开发远景分析

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四川省水温≥25℃的温、热泉共有305处,泉水的放热总量大约为5.53×1015J/a,居全国第四位。四川先后成功开发了酿春池温泉、峨眉山温泉、罗浮山温泉等有名温泉。本文以茂县吉鱼温泉为研究对象,探讨吉鱼温泉的成因机制,并与龙门山前缘出露温泉的成因机制进行对比分析,以期在一定程度上阐明龙门山断裂带地热水成因模式。基于目前吉鱼温泉难于深度开发的现状,综合分析吉鱼温泉进一步开发的思路。吉鱼温泉位于茂县石鼓乡吉鱼村岷江右岸吉鱼沟内,出露于茂汶断裂上盘震旦系灯影组(Zbdn)白云岩地层中,泉口高程1640m,水温34.0℃,流量约1.0L/s。本论文在广泛收集前人研究成果的基础上,结合野外地质-水文地质调查,从地质构造、水文地质条件、水文地球化学特征的角度出发,对吉鱼温泉的出露特征、水化学特征、水-岩作用程度、热水形成机制做了初步探讨;并运用综合物探方法对吉鱼沟地热异常进行圈定,在此基础上分析吉鱼温泉的成因模式及发开远景,得出的主要成果如下:(1)通过对吉鱼温泉水化学特征的分析得出:温泉水中阳离子以Ca2+为主,阴离子以SO42-为主,与温泉水中其他组分相比Ca2+、SO42-在含量上占具绝对优势。吉鱼温泉2#水化学类型为SO4-Ca·Mg型,吉鱼温泉1#、冷泉水、溪沟水均为SO4·HCO3-Ca·Mg型。从吉鱼温泉1#、2#水化学类型以及吉鱼温泉1#与其周边冷泉水在Na-K-Mg平衡图解中所处的位置两方面分析,吉鱼温泉1#在沿裂隙通道上升时混入了一定近源冷水。利用Na-K-Mg平衡图解判断吉鱼温泉水-岩作用程度,吉鱼温泉水属于“未成熟水”,即水-岩作用尚未达到平衡状态。运用石英温标估算热储温标较为准确,综合吉鱼温泉1#、2#出水点与其近源冷水的混合情况分析,吉鱼温泉所处的热储温度在100℃左右,热水循环深度约为3000m。(2)吉鱼温泉按地热类型划分属隆起带深循环热水。通过对吉鱼温泉形成条件的分析得出其成因模式为:在略为偏高的区域地热背景之下,高山区的降水或融雪沿深大断裂破碎带和裂隙体系渗入地下进入深循环,并沿破碎带、裂隙构造运移和循环。在运移和循环过程中,不断汲取围岩中的热量形成热水,在3000m深处热水温度可达到100℃左右。热储中热水沿破碎带以及裂隙运移,运移至茂汶断裂带与吉鱼沟断裂交汇处,在有利的地形地貌、地质构造部位处排泄,即为吉鱼温泉。(3)吉鱼沟沟口处在以牟托-十里铺复背斜为基本骨架并受茂汶断裂影响的区域大构造背景之下,同时具备地热水勘探的小构造环境。综合分析可将吉鱼温泉开发思路转向吉鱼沟沟口处,并对该处盖层的分布、热储层以及构造特征做进一步较为深入的研究。(4)对比分析龙门山前缘酿春池温泉与吉鱼温泉的成因模式得出:其共同特征为地热类型均为属隆起带深循环热水;浅部不存在年轻岩浆岩体这类特殊热源,均是在正常偏高的区域地热背景之下,补给源沿破碎带或裂隙体系进入深循环形成地热水在合适的构造部位出露地表。
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