富氡地热水中δ^(34)S_(so4)^(2-)、δ^(13)C_(DIC)同位素特征及其意义——以息烽温泉为例

贵州息烽温泉被誉为“亚洲第一氡泉”,富含多种有益元素。选取息烽地热水和与其有关的地表径流水及岩溶泉水为研究对象,利用水文地球化学、δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))、δ^(13)C_(HCO_(3)^(-))同位素等方法对区内富氡地热水中硫、碳元素来源及水-岩作用过程进行研究。结果显示,地热水水化学类型为HCO_(3)·SO_(4)−Ca·Mg型,pH呈弱碱性,其阴离子主要为HCO_(3)^(−)和SO_(4)^(2−),阳离子主要Ca^(2+)和Mg^(2+),阴离子浓度变化范围为86—191.01 mg·L^(−1),阳离子浓度变化范围为20.7—57.4 mg·L^(−1)。地热水中δ^(13)C_(HCO_(3)^(−))值为−4.85‰—−9.12‰,计算得出CO_(2)的δ^(13)C_(CO_(2))值集中在−10.34‰—−13.99‰间,其参与水-岩反应的CO_(2)为幔源和土壤混合成因。δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))值为25.41‰—27.53‰,与区内寒武系娄山关岩组中石膏中的δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))值(26.73‰—29.57‰)一致。结合地热水中的阴阳离子含量、δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))值和δ^(13)C_(HCO3)^(-)值的分析,可以认为大气降水入渗寒武系娄山关组碳酸盐岩地层发生的水岩反应主要为石膏的溶解,其次CO_(2)进入含水层与围岩发生水岩作用生成HCO_(3)^(−)。