西藏地热气体的地球化学特征及其地质意义

西藏水热活动是青苦恼高原碰撞造山过程的产物，其成因类型、物质来源和时空分布与青藏高原的隆升过程密切相关，地热流体（气、液相）中携带有中上地壳乃至地幔物质的深部信息。西藏地热流体可以区分出CO2型和N2型两类气体，其中绝大多数的地热气体样品属于CO2型气体，而典型的N2型气体则较少。前者具有岩浆热源和深循环两种成因类型，后者都是深循环成因。西藏气体样品中的He含量变化范围非常宽，最高的可达到1．5％。在门士热泉，首次检测到地幔He组分，这说明西藏地壳深处有地幔物质侵位。根据He同位素组成推断，羊八井、谷露等处的地壳熔融体中约有3％的地幔组分。西藏地热气体中的N2和Ar组分主要是大气成因，CO2组分大多以海相碳酸盐岩成因为主，混有少量有机沉积物成因CO2。当Log(H2/Ar)处于－0．8－0．3的区间时，H2／Ar地热温度计可以良好地指示热储层的温度范围。实际调查表明：西藏水热活动区大多分布在斑公错－怒江链合带以南地区，高温水热活动区主要出现在雅鲁藏布缝合带和那曲－羊八井－亚东活动构造带沿线。     

西藏羊八井热田地热流体成因及演化的惰性气体制约栽

地热流体中惰性气体的相对丰度和同位素组成,不仅可以揭露热田的热源性质,而且还能够揭示深、浅层地热流体的内在联系和演化过程等.在西藏羊八井热田的地热气体中,已检测出大量的4He组分,3He/4He值是大气的0.087～0.259倍,表明深部地壳物质的局部熔融为热田提供能量.浅层地热流体的3He/4He值自西北向东南呈降低趋势,与热储温度的变化相一致,反映出侧向运移时补充了更多的壳源氦.热田北区深层地热流体具有稍高的3He/4He值,是浅层地热流体的母源.气体中氪和氙的相对丰度具有大气降水成因的特征.结合现有的实际资料,建立了热田地热流体的概念模型.     

西藏尼木—那曲地热流体成因及幔源流体贡献

研究区位于尼木—那曲高温地热带,处在当雄—羊八井—多庆错活动构造带的中北段,本次选取11个未开发的地热田,收集并采集区内地热流体数据,与羊八井深、浅部热储进行对比研究,对完善区内高温地热系统成因机理,为后期勘探及钻探提供重要的参考意义。从水化学数据分析,高温地下热水主要为Cl-Na、Cl·HCO3-Na水,中低温地下热水主要为HCO3-Na水,地下热水中Li、F、SiO2、HBO2与Cl大体上存在正相关关系,显示可能有岩浆水的混入;从氢氧同位素数据分析,地下热水主要为大气降水补给,在董翁、宁中高温地热田发生轻微的氧-18漂移,谷露地热田氧-18漂移较其他地热田明显,宁中、谷露及罗玛地下热水中氚含量小于1TU,主要是次现代水的补给,月腊处氚含量为8.4TU,推断主要为现代水的补给,其他地热田地下热水推测是次现代和最近补给之间的混合;地热气体以CO2和N2为主,二者呈现良好的负相关,从CO2气体碳同位素、He同位素比值及综合指标分析,气体来源主要为壳源,在宁中及玉寨地热田,R/Ra值大于1,存在明显的幔源物质释放现象,幔源He所占比例为2.73%~30.93%。概括区内典型高温地热田的成因模式,为后期地热田深入研究及开发利用提供重要的科学依据。     

中国典型高温热田热水的锶同位素研究

滇藏地热带的热水大多是大气降水成因，大气降水沿断裂带向下渗透，随地温的增加而逐步升温，并不断地与深部岩石发生水岩相互作用，从造岩矿物中淋滤出锶组分。通过测定热水中的锶同位素组成，可以帮助确定热水的深部滞留环境，研究深、浅层热水的内在联系，区分出不同的水热循环系统。西藏羊八井热田深部由多期次花岗岩组成，岩性差别不大，而锶同位素差异比较明显。热田的深、浅层热水有着相似的^87Sr/^86Sr值，并且只与上新世花岗岩的锶同位素组成相接近，反映了深部热储的岩性特征。在热水从升流部位向排泄区运移时，浅层冷水、始新世火山岩和第四系砂砾岩对热水的锶同位素改造作用较小。云南腾冲热海热田是典型的有幔源岩浆囊作为热源的高温热田，热田由东、西两区组成，其气体和热水在化学组成上有一定的差异，^87Sr/^86Sr值也有明显的不同。因此，可以确定东、西两区的水热系统虽具有共同的热源，但两者之间的水力联系比较微弱，而且热水中的锶组分与热田内大面积出露的火山岩没有关联。