西藏搭格架地热区天然水的水化学组成与稳定碳同位素特征

王尊波; 沈立成; 梁作兵; 江泽利; 廖昱

doi:10.11932/karst20150301

摘要：为探究青藏高原搭格架地热区地热水、湖水、河水、冰雪融水等天然水体的水化学组成及物质来源控制因子,于2014年8月对该地区进行了考察和取样。利用紫外-可见光分光光度计和 ICP-OES 测定了水样中各阴、阳离子含量,利用 Gas Bench 连接同位素质谱仪测定了水样中溶解无机碳(DIC)同位素比值。结果表明,地热水中总溶解固体(TDS)含量为977.13~1279.50 mg/L,阳离子以 K+和 Na+为主,阴离子以HCO 3-和 Cl-为主,湖水的 TDS 含量为77.81~810.94 mg/L,阳离子以 Na+和 Ca2+为主,阴离子以 HCO 3-(CO 32-)和 SO 42-为主,地热水和湖水的水化学类型为 HCO 3-Na 型；河水和冰雪融水的各离子含量较低,水化学类型为 HCO 3- Ca 型；地热水的 DIC 浓度范围为9.2~15.4 mmol/L,δ13 CDIC 值为-9.09‰~-0.95‰；湖水的 DIC 浓度为1.1~9.7 mmol/L,δ13 CDIC 值为-8.84‰~-0.27‰。根据水化学 Gibbs 分布模式图判断出区域水化学特征主要受硅酸盐岩风化控制,以钠长石和钾长石风化为主,但是地热水的水化学组分受到硅酸盐岩和蒸发盐岩共同控制。通过碳同位素比值分析对区域主要风化过程中 CO 2的来源示踪表明,湖区周围的硅酸盐风化其碳源主要为土壤 CO 2,热泉区硅酸盐水解其碳源为地球深部 CO 2输入。