地球化学温标在郯庐南段流体震情跟踪中的应用∗

孙盼盼方 震汪世仙李玲利王 俊安徽省地震局，合肥 230031庐江地震台，安徽庐江 231511

地球化学温标在郯庐南段流体震情跟踪中的应用∗

孙盼盼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）庐江地震台，安徽庐江 231511

∗基金项目：地震科技星火计划攻关项目（XH13010）和2015年度震情跟踪定向工作任务（2015010302）联合资助。

安徽省地处郯庐断裂的南段，历史地震活动较弱，频度、强度与郯庐断裂北段、中段的差异较大，因此作为未来可能的发震区引起足够的关注。2014年安徽地区地震活跃，MS3.0以上地震活动达到我省30年来未有的地震频度。因此，对控制我省主要构造发育的郯庐断裂带的各项研究都尤为必要。本研究拟通过对郯庐断裂南段温泉井的流体地球化学进行研究，通过地球化学温标法计算温泉井地下水的循环深度，为该地区地震危险性判定提供科学参考。

利用地球化学温标法（SiO2温标、阳离子温标（Na-K温标、Na-K-Ca温标、K-Mg温标法））可以计算地下流体的热储温度。而不同的地球化学温标是基于深部热储中矿物与水达到平衡时某些化学组分的含量与温度的关系建立的，所以应根据不同矿物的平衡状态选择适当的地球化学温标。

本项目采集了庐江1号井、7号井、3号井、11号井、舒城井水样，并测得其样品的化学组分，利用Na-K-Mg三角图判断矿物平衡状态，发现5个样品基本都位于饱和线附近；同时依据热储温度比泉口温度要高几十度的实际（SiO2温标计算的以上井孔热储温度与井口温度差距不大），本文选择阳离子温标。在对阳离子温标进行甄选时，由于K-Mg地热温标对于温度的变化反应迅速，其所估算热储温度为钻孔可及温度，根据该温标特点，其下部还可能赋存有高温地下热水，即K-Mg温标估算值偏低；通过Na-K地热温标和Na-K-Ca地热温标对热储温度进行计算，发现该两种温标计算的热储温度较接近，符合实际的地热状况。由Na-K地热温标和Na-K-Ca地热温标计算的热储温度分别为庐江1号井（245.4～310.6℃）、7号井（149～163.5℃）、3号井（78.5～108.5℃）、11号井（88.7～118℃）、舒城井（156.1～156.2℃），并根据计算的热储温度平均值计算温泉水的循环深度，分别为：庐江1号井（5.88～7.51 km）、7号井（3.48～3.84 km）、3号井（1.72～2.46 km）、11号井（1.97～2.7 km）、舒城井（3.65 km）。经计算所研究井孔循环深度最深为庐江汤池1号井的7.51 km，这一计算结果与上官志冠（1998）使用氢氧同位素与地热水最大循环深度的关系计算的庐江温泉的最大循环深度相当。

对比前人研究的循环深度，庐江地区特别是1号井深度较深。由于温泉水循环深度越深，水对断裂的弱化程度越高，断裂的强度越低，断层越易破裂发生地震，因此温泉水的深循环与地震的孕育有一定的关系，深循环区域可能是孕育强震的危险区。结合郯庐断裂南段切割较深且在中更新世末期有过活动的研究结果，应进一步开展本区域的震情分析与研判。