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云南省騰沖熱海地?zé)崽锼瘜W(xué)及同位素特征

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云南省騰沖熱海地?zé)崽锼瘜W(xué)及同位素特征【摘要】:騰沖熱海地?zé)崽镂挥谥袊?guó)西南邊陲,云南騰沖縣西南14 km處。其目前的水熱活動(dòng)十分活躍、熱顯示豐富,具有十分重要的地球化學(xué)的理論研究意

【摘要】: 騰沖熱海地?zé)崽镂挥谥袊?guó)西南邊陲,云南騰沖縣西南14 km處。其目前的水熱活動(dòng)十分活躍、熱顯示豐富,具有十分重要的地球化學(xué)的理論研究意義。 熱海地?zé)崽餆崴腃l、B、Na等溶質(zhì)具有很好的線性相關(guān)性,表明熱儲(chǔ)水源統(tǒng)一、冷熱水混合過程單一,混合端元分別為深部高Cl水、富CO_2蒸汽以及雨水三個(gè)端元。熱水的~(18)O、D同位素顯示地?zé)崽锏难a(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水,部分混有幔源水的成分,補(bǔ)給區(qū)位于高黎貢山和北側(cè)高山,補(bǔ)給高程在1600 m~2300 m之間。 熱海地?zé)崽镆莩鯟O_2氣體和水溶總CO_2(TDC)的δ~(13)C值分布在-5‰~1.99‰之間。TDC的δ~(13)C值在瑞利去氣或絕熱沸騰去氣過程中都會(huì)降低,降低程度與系統(tǒng)溫度、開啟狀態(tài)有關(guān),溫度越低,開啟狀態(tài)越好,降低速度越快,反之亦然。本文反演得出深部熱儲(chǔ)CO_2氣體的δ~(13)C值在-2~0‰之間,明顯具有幔源碳的特征。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)水中δ~(13)C-TDC與騰沖火山區(qū)斷裂帶和中更新世英安巖分布有很好的空間相關(guān)性,說明熱海地?zé)崽锏撞康膸r漿囊可能同早更新世噴發(fā)有內(nèi)在的聯(lián)系。 熱海地?zé)崽镆莩鰵怏w的~3He/~4He值同樣顯示出了與斷裂帶、巖漿囊的分布有很好的空間相關(guān)性,斷裂帶越深,比值越大。近期水熱爆炸(1993-2008年)反映出有向深部發(fā)展的趨勢(shì),表明巖漿囊活動(dòng)可能加劇,應(yīng)引起重視。 根據(jù)氚法測(cè)定深層熱水的補(bǔ)給有早于1952年前的雨水。大部分泉點(diǎn)因冷熱水混合導(dǎo)致氚含量升高,亦或是1952到1961年的氚高峰期沒有過去,導(dǎo)致部分泉點(diǎn)的氚含量高于當(dāng)?shù)赜晁昶骄昂俊? 結(jié)合地?zé)釡貥?biāo)揭示的熱儲(chǔ)層溫度,以及地?zé)釁^(qū)的水化學(xué)、氣體特征反映出的熱儲(chǔ)層賦存條件,本文提出了熱海底熱田熱儲(chǔ)的概念模型。地?zé)崽餆醿?chǔ)可分為深部熱儲(chǔ)和淺部熱儲(chǔ)兩層。淺部熱儲(chǔ)溫度在220~230℃之間,水循環(huán)較快,埋深在250~320 m;深部熱儲(chǔ)溫度應(yīng)為270~280℃,埋深660~785 m,水循環(huán)較慢。熱源溫度為320~450℃。而深部流體的溫度可達(dá)400~450℃。 【關(guān)鍵詞】:熱海地?zé)崽?/strong> ~(18)O D ~(13)C同位素 地溫溫標(biāo) ~3He/~4He
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:P641.3
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 1 前言9-15
  • 1.1 選題依據(jù)和意義9-10
  • 1.2 研究現(xiàn)狀分析10-13
  • 1.2.1 地?zé)崽锏牡厍蚧瘜W(xué)研究進(jìn)展10-11
  • 1.2.2 熱海地?zé)崽锏膰?guó)內(nèi)研究進(jìn)展11-13
  • 1.3 研究?jī)?nèi)容及方法13-15
  • 1.3.1 技術(shù)路線圖13-14
  • 1.3.2 樣品的采集和測(cè)試14-15
  • 2 研究區(qū)概況15-22
  • 2.1 地理地貌和水文地質(zhì)條件15-16
  • 2.2 區(qū)域構(gòu)造和地質(zhì)條件16-22
  • 2.2.1 火山分布16-18
  • 2.2.2 斷層18-20
  • 2.2.3 地層和巖石20
  • 2.2.4 溫泉出露情況20-22
  • 3 水地球化學(xué)特征22-50
  • 3.1 水化學(xué)特征22-29
  • 3.2 氫氧同位素特征29-34
  • 3.2.1 氫氧同位素在地表蒸發(fā)中的分餾29-30
  • 3.2.2 氫氧同位素在地下沸騰中的分餾30-34
  • 3.3 碳同位素特征34-50
  • 3.3.1 CO_2的~(13)C分餾特點(diǎn)34-46
  • 3.3.2 熱海地?zé)崽锶狢O_2(g)和TDC的~(13)C分布46-50
  • 4 氣體地球化學(xué)特征50-56
  • 4.1 水熱爆炸泉?dú)怏w特征50-52
  • 4.2 熱海地?zé)崽锶獨(dú)怏w組成52-56
  • 5 熱水年齡和熱儲(chǔ)溫度56-66
  • 5.1 熱水的年齡56-60
  • 5.1.1 氚法測(cè)年56-60
  • 5.1.2 鐳氡年齡60
  • 5.2 熱儲(chǔ)層溫度60-66
  • 5.2.1 水化學(xué)地?zé)釡貥?biāo)——SiO_2和Na-K-Mg溫標(biāo)60-63
  • 5.2.2 氣體同位素地?zé)釡貥?biāo)——Δ13C(CO_2-CH_4)溫標(biāo)63-66
  • 6 結(jié)論66-68
  • 致謝68-69
  • 參考文獻(xiàn)69-74
  • 個(gè)人簡(jiǎn)歷74-75
  • 附錄75-84
  • 附圖84-85


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