滇西大理地区部分温泉溶解CO₂及碳同位素组成特征研究

张翔 付虹 罗睿洁 李波 字承柱

摘要：温泉溶解CO2的来源成因研究，有利于判断与甄别研究区温泉溶解CO2异常信息。对2016年10月至2017年7月大理地区3个温泉的水化学常量离子和δ13CHCO3-进行了10次重复取样观测，对3个温泉的水文地球化学及CO2来源进行分析。结果表明：3个温泉均属于HCO3·SO4-Na型水，地下水补给都来自于大气降水，CO2主要来自于深部的地幔成因和变质成因的CO2;2017年漾濞MS5.1地震发生前，3个温泉的δ13CHCO3-值与HCO3-正相关关系发生改变，表明温泉δ13CHCO3-值与地震有一定的相关性。

关键词：温泉;水化学常量离子;CO2和碳同位素组成;地震;大理

中图分类号：P314.12   文献标识码：A   文章编号：1000-0666（2021）02-0185-07

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流体在地球动力学过程中有不可或缺的作用。有研究表明，高压流体是构造地震的活跃参与者，如Miller（2013）发现压力过大的流体是慢滑地震和非火山地震的一种潜在成因机制。现代火山和活断裂带深部脱气释放的气体成分主要是CO2、水蒸气，少量的N2、H2及稀有气体等（沈立成等，2007;周晓成等，2016;李其林等，2019），与火山活动、断裂作用和地震有成因关系的温泉，往往是地球脱气作用的有利场所（戴金星等，1994）。一方面，CO2的释放可能表明深部的高孔隙压，断裂带破碎岩石中的高CO2分压使正应力减小，到一定程度时，使断层发生滑移（Irwin，Barnes，1980）。断裂带中高浓度的CO2流体形成Ca-Mg-HCO3型水，与断层面围岩发生蚀变反应逐渐形成水力联系网，这将导致库仑破坏应力摩擦系数的降低，并且当应力不能累积时，导致断层蠕滑（Weinlich，2014）。因此，可以利用CO2释放来识别潜在的地震区域。……