地球化學溫標在郯廬南段流體震情跟蹤中的應用?

孫盼盼方 震汪世仙李玲利王 俊安徽省地震局，合肥 230031廬江地震臺，安徽廬江 231511

地球化學溫標在郯廬南段流體震情跟蹤中的應用?

孫盼盼1）方 震1）汪世仙2）李玲利1）王 俊1）
1）安徽省地震局，合肥 230031
2）廬江地震臺，安徽廬江 231511

?基金項目：地震科技星火計劃攻關項目（XH13010）和2015年度震情跟蹤定向工作任務（2015010302）聯合資助。

安徽省地處郯廬斷裂的南段，歷史地震活動較弱，頻度、強度與郯廬斷裂北段、中段的差異較大，因此作為未來可能的發震區引起足夠的關注。2014年安徽地區地震活躍，MS3.0以上地震活動達到我省30年來未有的地震頻度。因此，對控制我省主要構造發育的郯廬斷裂帶的各項研究都尤為必要。本研究擬通過對郯廬斷裂南段溫泉井的流體地球化學進行研究，通過地球化學溫標法計算溫泉井地下水的循環深度，為該地區地震危險性判定提供科學參考。

利用地球化學溫標法（SiO2溫標、陽離子溫標（Na-K溫標、Na-K-Ca溫標、K-Mg溫標法））可以計算地下流體的熱儲溫度。而不同的地球化學溫標是基于深部熱儲中礦物與水達到平衡時某些化學組分的含量與溫度的關系建立的，所以應根據不同礦物的平衡狀態選擇適當的地球化學溫標。

本項目采集了廬江1號井、7號井、3號井、11號井、舒城井水樣，并測得其樣品的化學組分，利用Na-K-Mg三角圖判斷礦物平衡狀態，發現5個樣品基本都位于飽和線附近；同時依據熱儲溫度比泉口溫度要高幾十度的實際（SiO2溫標計算的以上井孔熱儲溫度與井口溫度差距不大），本文選擇陽離子溫標。在對陽離子溫標進行甄選時，由于K-Mg地熱溫標對于溫度的變化反應迅速，其所估算熱儲溫度為鉆孔可及溫度，根據該溫標特點，其下部還可能賦存有高溫地下熱水，即K-Mg溫標估算值偏低；通過Na-K地熱溫標和Na-K-Ca地熱溫標對熱儲溫度進行計算，發現該兩種溫標計算的熱儲溫度較接近，符合實際的地熱狀況。由Na-K地熱溫標和Na-K-Ca地熱溫標計算的熱儲溫度分別為廬江1號井（245.4～310.6℃）、7號井（149～163.5℃）、3號井（78.5～108.5℃）、11號井（88.7～118℃）、舒城井（156.1～156.2℃），并根據計算的熱儲溫度平均值計算溫泉水的循環深度，分別為：廬江1號井（5.88～7.51 km）、7號井（3.48～3.84 km）、3號井（1.72～2.46 km）、11號井（1.97～2.7 km）、舒城井（3.65 km）。經計算所研究井孔循環深度最深為廬江湯池1號井的7.51 km，這一計算結果與上官志冠（1998）使用氫氧同位素與地熱水最大循環深度的關系計算的廬江溫泉的最大循環深度相當。

對比前人研究的循環深度，廬江地區特別是1號井深度較深。由于溫泉水循環深度越深，水對斷裂的弱化程度越高，斷裂的強度越低，斷層越易破裂發生地震，因此溫泉水的深循環與地震的孕育有一定的關系，深循環區域可能是孕育強震的危險區。結合郯廬斷裂南段切割較深且在中更新世末期有過活動的研究結果，應進一步開展本區域的震情分析與研判。