中低温对流型地热系统中氢同位素的变化

摘要

中低温对流型地热系统在阐明地区构造活动性、地热资源形成与分布、水-岩相互作用以及有用元素富集成矿等方面具有十分重要的意义.而水作为地热系统的载体,研究其同位素变化机制是分析此系统中水-岩相互作用和地热水来源的必要前提.文中统计了中国大陆前人发表的167个温泉水与同一地区冷水的氢同位素(δD值)资料,并讨论了这些温泉水与区域活动构造的空间分布关系.结果表明,温泉水δD值均低于同一地区冷水,且91.11％的温泉发育于活动构造周边.文中还对造成温泉水δD值低于冷水的原因进行了分析:主要是水由地表向地下渗透的过程中,水分子H-D同位素产生分馏作用(深循环作用),且分馏速率与温度相关,温度越高H-D分馏作用越明显；其次,对于围岩中含高岭土矿物的地区,水与高岭土的H-D同位素也可能发生交换反应,从而降低温泉水中D同位素的含量.