汶川县草坡乡观音庙地热水系统和地热水化学特征研究

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1、次川县草坡乡观音庙地热水系统和地热水化学特征研究摘要：为科学开发坟川县草坡乡观音庙地热水，对该地区地热水系统及化学特征进行研究工作。初步分析认为：观音庙地热水矿物成份来自印支-燕山期的闪长岩侵入岩脉及结晶灰岩，热量来源深部地热场，总体受薛城-卧龙“S”构造控制，系深部循环的地热水；观音庙地热水以温热型，含碳酸、偏硼酸均超过有医疗价值浓度，含硫化氢、氟、偏硅酸迗命名指标，中性低矿化泉水为特征，并含有锂、锶、铁、锰、银、钡等多种有益的微量元素，水质天然纯净，各限量指标均符合医疗矿泉水的要求。关键词：汶川县草坡乡地热水系统化学特征医疗矿泉水分类号：P641.3文献标识码：A文章编号：1007-

2、3973(2013)012-275-021引言为进一步开发汶川旅游资源，提升坟川县震后旅游业的整体形象，加速灾区震后重建工作，促进地方经济发展，在“十二五”期间，早日取得研究成果，实现观音庙地热水的开发利用，特开展汶川县草坡乡地热水系数的研究工作。地热水开发是一项技术含量高，投资风险大，经济效益高的系统工程，只有在充分论证的基础上方能降低投资风险。本次研究工作，采用了钻探、物探、地形测量、地质和水文地质调查、槽探工程及水质分析等手段，初步查明地热极其外的地层、构造、岩浆活动情况，地温异常范围，地热水的天然排放量、物理性质和化学成分，地热的地层结构，地热增温率，热储的埋藏深度、岩性、厚度与

3、分布，为地热资源进一步研究与开发远景规划的制定提供了依据。2地热地质条件分析2.1地层条件志留系茂县群第三组（Smx3）是区内重要的含地热水储层，由一套深灰、灰色绢云母千枚岩、绢云石英千枚岩、及结晶灰岩、变质细砂岩和石英岩组成间互层，局部地段夹灰绿色絹云千枚岩与大理岩。由南西向北东厚度逐渐增大，灰岩层次增多，纯度增高，由砂质灰岩逐渐变为大理岩，向北东至纳普沟一带被断失。2.2构造条件观音庙地热地处九顶山华夏系构造、茂坟断裂与薛城_卧龙“S”构造交界地带，属龙门山推覆构造，是盆地与甘、青、藏地块的交汇接触地带。区域性的深大断裂和次级断裂、褶皱、裂隙构造十分发育，岩浆活动频繁。也是现代地质构

4、造活动的强烈并突出的区域，为地热水的补给、运移、增温、矿化、储存和排泄提供了有利的条件。见图1。2.3深层地下水水文地质特征大气降水和浅层地下水沿侵入背斜核部的印支-燕山期闪长岩岩脉（1）接触带、褶皱构造裂隙和结晶灰岩的溶隙带下渗补给，渗入地下深部，经深部循环，被深部热源加热之后，地热流体通过控制性结晶灰岩溶隙、结构裂隙等通道及含水裂隙网络上升，受茂汶深大断裂F2阻隔而溢出地表而形成观音庙地热水。观音庙地热水的热源主要为深部热源，径流通道为志留系茂县群第三组中夹层结晶灰岩溶隙，而上覆的志留系千枚岩盖层起着热屏蔽作用，排泄于志留系茂县群第三组的灰岩中。见图2。3地热水化学特征分析3.1地热

5、水评价与定名观音庙温泉具有汶川当地特有的水质成份，包括有益的微量元素成份、物理化学成分等，为地热水具有医疗价值提供了物质基础。汶川县观音岩地热水库尔洛夫表迗式：观音庙温泉以温热型（42°C）,含碳酸（C02）（310mg/L）、含偏硼酸（HB02）（23.lmg/L）均超过有医疗价值浓度，含硫化氢（H2S）（2.32mg/L）、含氟（F）（2.58mg/L）和偏硅酸（H2SiO3）（52.2mg/L）达命名指标，矿化度为3430mg/L的中性低矿化泉水为特征，并含有锂（Li）、锶（Sr）、铁（Fe）、锰（Mn）、银（Ag）、钡（Ba）等多种有益的微量元素，水质天然纯净，各限量指标均符合医

6、疗矿泉水的要求。观音庙温泉可定名为含碳酸、偏硼酸的氟、硫化氢、偏硅酸医疗矿泉水。3.2地热水水文地球化学特点据本次水化学成分检测资料，观音庙地热水化学成分中宏量元素及阴、阳离子含量对比结果，显示该地热水为中性pH=6.34碱质(K+Na)高，而钠钾比值悬殊(Na+/K+=9.73)，重碳酸根(HC03-)比重大、高Ca低Mg(Ca2+/Mg2+=5.96)的特点。水化学类型属HC03_Na+型水，矿化度极高，该地热水矿化度为3.430g/L),为高矿化水，总硬度大(总硬度为871mg/L)，属极硬水。这一水化学特点通常认为应属闪长岩地区的水岩产物。地热水的特征化学成分及H2SiO3、Li

7、、Sr、Zn、Cu、Se、Mo及F、B、H2S等标性元素均与印支-燕山期闪长岩岩株硅过饱和、高碱度(Na++K+)等地球化学特征(表1)大致一致，表明观音庙地热水热源不仅来自深部地热场，且观音庙地热水与印支_燕山期岩浆岩岩脉的接触带构造相关联，亦即观音庙地热水的矿物成分来自印支-燕山期闪长岩岩脉。3.3地热水热储特征与深度根据热传导原理，地热流体在水岩平衡条件下，水质成分与平衡温度之间存在依从关系，结合标性元素特征，采用地球化学温标