大型海相沉积盆地往往富含地热矿产资源。重庆市属于四川海相沉积盆地及其盆缘山区,卤水和地热资源丰富,被称为“温泉之都”,井盐和盐泉水在四川盆地已有数千年利用历史。中深层地下水的研究对于重庆市温泉、卤水的合理开发具有重要意义。以往的研究大多以盆地构造为基础,研究重庆市局部区域中深层水或单独某处泉水的形成机制。重庆市属于中上扬子板块,在整个板块构造水平上对全重庆市地下水分布和演化规律研究较少。本文以重庆市为研究对象,收集区内78个中深层水样,运用水化学方法、统计分析和地温计等揭示中深层水在空间上的赋存规律及水化学演化规律。根据水文地质条件不同,将研究区分为渝中西部、渝东南、渝东北三个分区。规定循环深度0.3～2km的地下水为中循环水,大于2km则为深循环水。根据主要离子和TDS值大致将水样分为矿化度多为1～3g/L的硫酸盐型水,以及矿化度多在5g/L以上的氯化物型水。各分区含水层因沉积环境和后期的地质改造不同,而使地下水水化学类型和径流路径等都有一定的差别,分区之间则存在过渡性。研究区形成于震旦纪、寒武纪和早中三叠世的蒸发岩分布广泛,而水化学类型分布与古近纪之后形成的构造地形非常一致,说明构造地形是研究区地下水系统演化和分布的主控因素。江南造山带从南东向北西传递的构造应力以及秦岭-大别山造山带从北东向南西传递的构造应力,使研究区构造剥蚀程度沿同一方向减弱,地下水理化特征、大气降水对含水层影响程度、循环路径和深度等与构造开放程度相关的地下水系统特征也相应变化:Si O2地温计计算的硫酸盐型水储层温度依渝东南（82±15℃）、渝中西部（78±9℃）、渝东北（55±27℃）递减;渝东南地区从南东到北西由硫酸盐型水过渡为氯化物型水,循环深度从3.2±0.7km降低到2.3±0.8km,矿化度则从1.0±0.8g/L升高到14.6±12.0g/L;渝中西部构造应力集中的高陡背斜赋存的硫酸盐型水循环深度（2.1±0.3km）大于低缓背斜、背斜倾末端赋存的氯化物型水（1.8±0.3km）;位于盆缘造山带的渝东北岩石圈增厚和构造破碎,降水大量下渗,氯化物型水热储温度最低（55±27℃）,循环深度最小（1.3±0.9km）;氯化物型水中,渝中西部、渝东北、渝东南TDS值依次降低,分别为146.6±120.1g/L、57.6±88.7g/L、16.0±11.5g/L;硫酸盐型水中,渝东北的水温、TDS值（20±1℃、0.7±0.1g/L）均低于渝中西部（45±8℃、2.5±0.8g/L）。渝东南水温、TDS值为42±7℃、1.0±0.8g/L,介于渝中西部和渝东北之间;水力联系从渝东南、渝东北的开放性到中部的开放封闭混合,再到华蓥山基底断裂以西的封闭性。中深层水中Ca2+、SO42–主要来源于石膏的溶解,Na+与Cl–多来自盐岩的溶解。氯化物型水中溶解石膏的量大于硫酸盐型水,部分硫酸盐型水中石膏和碳酸盐岩溶解量相当。渝东北和渝中西部部分氯化物型水中贫硫酸根,可能是高温高压还原条件下水和烃类参与,发生了硫酸盐热化学还原反应,或发生缺氧条件下的细菌硫酸盐还原反应,反应生成H2S气体。研究区卤水受地静压力控制,主要赋存于构造压力较小而封闭的低缓背斜。水文地质旋回过程中,沉积盆地的同生沉积卤水和压实排出水会逐渐被地层抬升剥蚀后渗入的大气水替代。在剥蚀淋滤初期,地层中埋藏的水可以成为中深层水的补给来源。有4个水样海水特征系数Br×10~3/Cl、Na/Cl摩尔比分别大于1.5,小于0.87,为海相变质卤水,其余水样的比值多落在溶滤岩盐和两者过度区域。这表明研究区进入水文地质旋回的剥蚀淋滤期,这一水文地质旋回自上三叠统沉积陆相碎屑岩开始。中深层地下水系统仍处于降水交替前一水文地质旋回残留的沉积变质古海水的动态过程中。渝中西部降水通过高陡背斜岩溶槽谷,以及沟通砂岩盖层和含水层的张裂隙等构造部位补给碳酸盐岩-蒸发盐岩含水层,补给量大小与含水层出露面积相关。随着背斜各段地势和储层出露面积、埋深情况不同,同一背斜会在重力作用下出现不同运移方向的地下水。深循环地下水总的流向为沿背斜构造线向倾没端径流,以及从背斜核部含水层露头向两翼深部径流,在地层深处可与海相沉积变质卤水混合。渝中西部因同一含水层在背斜和向斜埋深相差过大,压实作用使向斜轴部深埋的碳酸盐岩具有低孔隙度,阻碍了地热水沿背斜两翼向向斜轴部深处径流。同一背斜两翼地下水被核部下三叠统飞仙关组泥岩与灰岩互层所隔,只在倾末端沟通。地下水多在河流切割减压处、断裂和隔水层阻水处出露。渝东北和渝东南构造裂隙较多,中深层地下水多受断裂影响在重力作用下径流。向斜轴部的滑脱空间和纵张裂隙为地热水提供了径流通道。入渗的降水被地温加热后形成地热水,溶解蒸发岩以增加盐度。地热水跨越多含水层径流,绕过向斜轴部补给相邻背斜,或在具有地形水头差和/或断层、河流切割的区域排泄。在上升至地表时,与浅层地下水混合出露成泉。