《川西高溫水熱系統的熱源構成與深部熱演化機制研究》是依託中國科學院大學，由張健擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：川西高溫水熱系統的熱源構成與深部熱演化機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張健
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
川西高原沿金沙江斷裂、德格-鄉城斷裂、甘孜-理塘斷裂、鮮水河斷裂集中出現幾個北西-南東向條帶狀高溫水熱活動區，它們共處於青藏高原東構造結東北緣擠壓、扭轉的地球動力學背景，但卻具有不同的熱源構成與成因機制。本申請將對川西地熱帶高溫地熱資源區的深部熱源構成與動力學演化機制開展綜合地球物理反演與數值模擬研究：1）針對不同斷層活動速率、岩漿活動規模，利用重磁反演，計算岩漿熱源與斷層摩擦熱源的結構特點與分布規律；利用熱模擬，分析岩漿熱源與摩擦熱源不同結構組合條件下的熱演化模式與主控因素。2）針對斷裂帶水熱系統、盆地水熱系統，利用重磁反演，計算斷裂帶斷層參數、隱伏岩體規模、殼幔結構；利用熱模擬，分析活動構造條件下熱源溫度分布、岩漿熱源體熔融深度和持續時間、不同熱演化體系的熱結構。為川西高原地熱區動力學過程和機制、地熱活動規律研究，熱源構成、高溫地熱資源的勘探開發利用，提供重要的理論支撐和科學依據。
結題摘要
川西高原康定、理塘、巴塘的高溫地熱活動十分活躍，是地熱資源開發利用的有利區。課題組自2016年至2019年，在野外調查基礎上，利用熱泉點的水文資料、區域構造及重磁資料、深部地球物理資料，針對川西地熱帶高溫地熱資源的熱源結構和形成演化機制，開展綜合地球物理反演與數值模擬研究。利用並行重-磁反演方法，結合深部構造的地震學研究結果，計算斷裂帶斷層參數、隱伏岩體規模、殼幔結構，獲取區域構造背景下熱源分布及熱結構特徵。利用熱模擬方法，分析岩漿熱源與摩擦熱源不同結構組合條件下的熱演化模式與主控因素，研究岩漿熱源與斷層摩擦熱源的結構特點與分布規律。主要成果如下：1）針對德格-巴塘-鄉城地熱帶、甘孜-理塘地熱帶、爐霍-康定地熱帶的深部熱結構計算表明，川西水熱活動區15-30km深度存在850-1000℃高溫層，分布範圍與地表水熱活動區相關，推測其為川西高溫水熱活動的地殼熱源區；2)不同熱水區溫泉水樣氦同位素計算的殼幔熱流比例不同，巴塘熱水區Qc/Qm=0.94-1.2，理塘熱水區Qc/Qm=0.94-1.54，康定熱水區Qc/Qm=0.65-0.71。最低值為Qc/Qm=0.54在康定榆林河，最高值Qc/Qm=1.56在理塘卡輝。表明，理塘、巴塘水熱活動區局部地段，如卡輝、熱坑等地來自地殼的熱量多於來自地幔的熱量；3）綜合野外調查結果、地球物理反演解釋、水文-同位素地球化學分析，將該區水熱系統分為“巴塘型”和“康定型”2種類型。“巴塘型”水熱系統以理塘盆地為典型代表，盆地中出露多處溫泉群；“康定型”水熱系統受控於鮮水河斷裂帶，沿斷裂帶出露多個大型水熱活動區。二者均主要依靠大氣降水、地表水沿斷裂帶裂隙滲入，經深循環、地殼熱源加熱後回升至地表形成高溫熱泉。
