川东高褶带三叠系深层卤水和温泉的水化学特征及成因

【摘要】近年来，随着经济和农业的发展，钾盐资源的匮乏得到重视，在国内展开了大规模的找钾工作。四川盆地是我国著名的大型沉积盆地，卤水资源丰富，其中不乏富钾的高矿化度卤水。川东宣汉地区曾发现富钾卤水，对川东高陡褶皱带三叠系深层卤水和温泉的水文地球化学特征及成因研究，为钾盐的调查能起到辅助性作用，同时也对川东地热资源的开发利用提供依据。本文对川东高褶带的深层卤水和温泉的储集和分布特征进行了详细探讨。从构造和地层两个角度分析卤水和温泉的富集特征。背斜构造埋藏较深，封闭性较好，有利于深层卤水的富集；反之，在半开启-开启型背斜中，背斜核部地层受到风化剥蚀作用严重，三叠系地层裸露地表，接受大气降水淋滤，不利于高矿化度卤水保存。且在地势较低处，地下热水易通过裂隙或断层出露成泉。本文采用了常规组分分析、离子比例系数、与海水蒸发浓缩曲线对比等方法，对罗家坪构造、卧龙河构造的深层卤水进行水化学分析。结果显示深层卤水的水化学类型均为Cl-Na型，富集Br-、Li-、Sr2-、I-、B2O3等微量元素或成分；其中川25井是罕见的高矿化度富钾卤水，其矿化度达352.693g/L，已达到泻利盐沉积阶段，K+异常富集，高达25.955g/L。对仙女山温泉和统景温泉两处地下热水的常规组分分析，得出结论温泉地下热水为SO4-Ca型，微量组分中富集Sr2+、F-、偏硅酸和偏硼酸等。利用稳定性同位素2H的高程效应计算出补给高程为1036-1084m；通过镭-氡放射性同位素计算出地下水年龄仅20a左右；利用SiO2温标计算得出热储温度79-85℃，循环深度达2000m。通过δD、δ18O同位素分析，结果显示川东深层卤水均起源于古海水；利用rNa/Cl、Br×103/Cl等离子比例系数的分析结果表明，川东深层卤水的成因与沉积水有关。将卤水各水化学组分含量与对应的黄海水蒸发浓缩曲线对比，得知该深层卤水并非简单由海水蒸发浓缩而来。稳定性同位素分析结果显示，仙女山温泉和统景温泉地下热水补给来源为大气降水，结合补给高程和地形等因素，推测其补给区为川东高陡褶皱区北端的岩溶露头区。
【作者】曹琴；
【导师】周训；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地下水科学与工程，2014，硕士
【关键词】四川盆地；卤水；温泉；水化学；成因；

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