川西高温水热活动区深部热结构的地球物理分析

川西高温水热活动区是地热学研究的典型地区之一,该区温泉、热泉点分布广泛,这些温泉大多沿北西—南东向的金沙江断裂、德格—乡城断裂、甘孜—理塘断裂、鲜水河三条主断裂呈条带状分布.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,具有重要的科学研究意义和实际应用价值.本文针对实测氦同位素所发现的壳幔热结构比,依据重力、航空磁法、地震资料,采用反演莫霍面、居里面深度等方法,对川西高温水热活动区的深部热结构进行了分析.同时对中高温热泉密集出露的巴塘、理塘以及康定水热活动区的典型壳幔热流构与深部背景场进行了对比研究.结果表明,地表氦同位素热流估算的深部热流结构与地球物理异常结果保持较好的对应关系.川西地区热流结构中地壳、地幔的热贡献比较接近:巴塘地区平均Q_c/Q=51.38%、理塘地区平均Q_c/Q=54.39%、康定地区平均Q_c/Q=42.42%.川西地区表现出了"温壳温幔"型的深部热结构,但温地壳背景下形成较高地表热流的原因有待进一步研究.

南海北部大陆边缘深部地热特征

分析南海北部大陆边缘实测大地热流值，表明：该区热流背景高，但地壳热流在地表热流中所占比例不超过３５％．沿北部陆缘向南部中央海盆方向，大地热流逐渐升高，而地壳热流在大地热流中所占比例却逐渐衰减．研究认为，该区地表高热流背景与软流圈热物质上涌产生的高热异常有关。

海南岛高精度航磁特征与居里等温面深度分析

海南岛高精度航磁数据分析及其居里等温面反演,对于探究海南岛及其相邻的南海大陆边缘的深部热结构具有重要研究意义。本文通过对海南岛航磁异常数据的化极和上延处理,分析了岛内不同构造单元的磁异常特征及其空间展布。并在此基础上,利用功率谱法,反演计算出岛内区域居里等温面的深度分布,结合海南岛区域地质演化、大地热流值、莫霍面与岩石圈深度以及地震测深剖面等资料,获得了如下认识:(1)海南岛航磁异常带主要呈现近东西向与北东向展布,近东西向磁异常带被北东向异常错断和干扰,揭示了近东西向构造带要明显早于北东向构造带。(2)海南岛居里等温面深度变化于16~34 km之间,平均深度为24 km,其中,琼北新生代火山-沉积盆地居里等温面深度明显偏深,大致相当于本区莫霍面深度,最深可达35 km,相对应的大地热流值偏低。(3)琼中-万宁与东方-昌江褶皱造山区的居里等温面深度明显偏浅,最浅仅为16 km,明显低于本区莫霍面深度,对应较高的大地热流值。(4)综合本文与前人研究结果表明,海南岛岩石圈厚度为55~90 km,为典型的去根减薄的岩石圈,莫霍面的温度为600~900℃,局部异常高的莫霍面温度,可能与本区软流圈地幔置换古老岩石圈地幔提供了热量有关。

川西高温水热活动区的地热学分析

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Q_c/Q_m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S波速较低,15~30km深度处存在V_s<3.2km s^(-1)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.