川西高温水热活动区的地热学分析
摘要
川西高温水热活动区地处青藏高原“东构造结”的东北缘, 是地中海-喜马拉雅地热活动带的最东端. 该区现发现有248个温、热泉点, 其中11处温泉口水温超过当地沸点. 这些温泉大多沿金沙江断裂、德格-乡城断裂、甘孜-理塘断裂、鲜水河断裂分布, 形成北西-南东向条带状高温水热活动区. 对此高温水热活动区开展地热学分析, 是研究青藏高原“东构造结”深部地球动力学过程、开发利用川西高原地热资源的重要基础, 具有重要的科学意义和应用价值. 本文利用重、震、磁、氦同位素资料, 分析了川西高温水热活动区壳幔热流结构、深部地热特征. 结果表明: 该区大地热流背景西南高、东北低, 地壳热流在地表热流中所占比例低于60%. 高温水热活动区与地壳动力学过程相关, 沿巴塘-理塘-康定一线, 重力反演莫霍面深度“西深东浅”, 氦同位素估算<italic>Q</italic><sub>c</sub>/<italic>Q</italic><sub>m</sub>比值“西大东小”, 二种不同方法计算的结果具有一致的变化趋势. 水热活动区重力水准面比周缘高4~6m, 形成相对高值异常“台地”, 上、中地壳北西-南东向局部张性应力区及上隆构造区与地表水热活动区对应. 航磁异常反演得到巴塘、理塘、康定三个热水活动区居里面深度在19.5~22.5km. 该区中、下地壳<italic>S</italic>波速较低, 15~30km深度处存在<italic>V</italic><sub><italic>s</italic></sub><3.2km s<sup>‒1</sup>的低速圈闭, 可能对应温度相对较高的局部熔融, 推测其为川西高温水热活动的地壳热源区. 分析认为: 研究区水热系统可分为巴塘型(Batang-type)和康定型(Kangding-type), 二者均主要依靠大气降水、地表水沿断裂带裂隙渗入, 经深循环、地壳热源加热后成为地热水. 地表热活动的热量主要来自中、下地壳, 地下水经深切地壳的断裂渗透到中、下地壳取热, 然后回到地表浅层而成为高温泉.