西藏古堆地熱田水熱蝕變類型、分布特征及對勘探方向的啟示

蒙暉仁 , 曹 銳 , 陳德凡, 阿旺加措,羅文行, 蔡永強, 閆一銘

1)成都理工大學地球科學學院, 四川成都 610059;2)成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室, 四川成都 610059;3)成都理工大學自然資源部構造成礦成藏重點實驗室, 四川成都 610059;4)西藏大學理學院, 西藏拉薩 850000;5)長江設計集團有限公司地熱綜合利用工程研究中心, 湖北武漢 430010

青藏高原腹地藏南地區位于地中海—喜馬拉雅地熱帶, 是中國大陸地區地熱活動最強烈的地區之一。前人對青藏高原地熱資源的水文地球化學特征、成因機制及資源評價等方面開展了系統的研究, 取得了豐碩的研究成果(趙平等, 1998; Tetsuya et al.,1999; 多吉, 2003; Wang et al., 2017; Weinert et al.,2020; Wang et al., 2020; Weinert et al., 2021; Elenga et al., 2021; 曹銳等, 2022; 唐顯春等, 2023), 但目前對地熱田相關水熱蝕變及泉華的報道相對較少。而泉華和水熱蝕變作為地熱流體化學沉淀和水-巖反應的產物, 其相關研究可為地熱田水熱發展史、恢復地熱田的古溫度及水-巖相互作用過程等方面研究提供重要信息, 是地熱田勘探重要的輔助手段(Browne,1970; Inoue et al., 2009)。部分蝕變礦物, 如綠泥石等可恢復其蝕變溫度, 探討地熱田溫度的演化趨勢(Paolo, 2020)。而泉華的沉積不僅受地熱流體的影響,其同位素組成以及部分微量元素比值也會受到氣候因素的影響; 同時, 由于泉華的沉積速率大, 能夠成為青藏高原隆升及其氣候演化研究的高分辨率載體(李振清, 2002; Wang et al., 2017; Wang et al., 2022)。

古堆地熱田地處錯那—沃卡裂谷中段, 是繼羊八井地熱田之后我國最具發電潛力的非火山巖型高溫地熱田之一, 更為重要的是, 其水熱活動強烈, 蝕變類型多樣且覆蓋面積大, 是研究藏南地區地熱田泉華和水熱蝕變典型的對象。此外, 目前對古堆地熱田進行的研究相對較少, 且多集中于地熱地質特征和水文地球化學等方面(劉昭等, 2017; Wang et al.,2020), 其水熱蝕變的類型、分布特征以及水熱活動發展史仍不清楚。因此, 本文從泉華與水熱蝕變著手,在分析古堆地熱田水熱蝕變的類型、分布特征以及蝕變強度的基礎上, 討論水熱蝕變與斷裂構造及地熱田滲透性等方面的關系。同時, 將泉華沉積與青藏高原隆升背景相聯系, 進一步闡明古堆地熱田的水熱蝕變分帶模式, 判斷研究區有利的資源潛力區,以期為研究古堆地熱田的水熱發展史及其與青藏高原隆升過程之間的耦合關系提供參考。

1 地質背景

1.1 大地構造背景

古堆地熱田位于特提斯—喜馬拉雅構造帶中近南北向展布的錯那—沃卡裂谷帶(圖1)。錯那—沃卡裂谷帶是青藏高原南部近南北向裂谷帶最東端的一條, 區內地震活動與斷裂具有良好的耦合關系, 第四紀以來仍具有較強的活動性(吳中海, 2008a; Zeng et al., 2021)。該裂谷帶主要由三個半地塹式斷陷盆地組成, 從北到南依次為沃卡地塹、邛多江地塹和錯那—拿日雍錯地塹(薛帥等, 2022)。錯那—沃卡裂谷帶的地熱活動強烈, 沿著裂谷出露著多個中高溫地熱田, 古堆地熱田為其中最具開發潛力的地熱田之一,屬于淺埋高溫地熱田, 是地中海—喜馬拉雅地熱帶中非火山型地熱系統(熱源與年輕淺成侵入巖或殼內局部熔融體相關, 缺少近代火山巖)的典型代表。

圖1 青藏高原地質簡圖(修改自Wu et al., 2011)Fig. 1 Geological sketch map of Qinghai-Tibet Plateau (modified from Wu et al., 2011)

1.2 地熱地質特征

古堆地熱田地勢南高北低, 海拔 4400～5430 m,位于錯那—拿日雍錯地塹帶北部與隆子—哲古斷錯帶的交匯處。錯那—拿日雍錯地塹為半地塹式斷陷盆地, 形成于近 5 Ma以來青藏高原發生東西向的伸展作用, 主干斷層位于盆地西側, 第四紀活動性較強, 地震活動沿著裂谷帶呈南北向分布, 1986年發生M7.5級錯那地震(吳中海等, 2008b)。古堆地熱田內出露的地層主要為三疊系涅如組、侏羅系日當組、陸熱組以及第四系沖洪積物和泉華堆積物, 早白堊世閃長巖、晚白堊世輝綠巖侵入于南部和中部;發育近東西向、北東向和北西向三組斷裂(圖2)。古堆地熱田的熱儲主要為下侏羅統日當組碳質板巖、中下侏羅統陸熱組泥質巖, 蓋層主要為碳質板巖和泥質巖, 熱源可能為上地殼的局部熔融體。區內水熱活動地表顯示類型多樣, 溫泉、沸泉、噴泉、鈣華、硅華、圍巖蝕變等均有出露(圖3)。

圖2 古堆地熱田地質簡圖(a)及剖面圖(b)Fig. 2 Geological sketch map (a) and profile map (b) of Gudui geothermal field

圖3 古堆地熱活動野外照片Fig. 3 Field photos of geothermal activity in Gudui

古堆地熱田可分為五個地熱顯示區, 自西向東為: 日若顯示區、布雄朗古顯示區、茶卡顯示區、殺嘎朗嘎顯示區以及巴布得密顯示區。日若顯示區位于地熱田的西部, F3斷裂與 F6斷裂交匯處, 距離最近的布雄朗古顯示區約4 km, 水熱活動強度、蝕變類型和蝕變強度均相較于東邊四區偏弱。布雄朗古地熱顯示區、茶卡地熱顯示區、殺嘎朗嘎地熱顯示區以及巴布得密地熱顯示區密集的分布在 F3斷裂附近及其與北西向斷裂的交匯處, 蝕變類型多樣,水熱活動強度和蝕變強度均較強烈。已有研究表明,這四個地熱顯示區同屬于一個水熱系統, 地熱流體以 Cl-Na、Cl·HCO3-Na 型水為主(佟偉等, 2000)。因此, 本文將古堆地熱田分為東區和西區, 東區包括布雄朗古顯示區、茶卡顯示區、殺嘎朗嘎顯示區和巴布得密顯示區, 西區僅有日若顯示區。

2 水熱蝕變分布特征

2.1 水熱蝕變總體分布特征

古堆地熱田東區和西區的水熱蝕變差異較大。日若顯示區的水熱蝕變主要分布于近北東—南西向F6斷裂和近東西向F3斷裂的交匯處, 并沿著F6斷裂延伸, 受斷裂構造控制。日若顯示區以泉華沉淀為主, 主要出露鈣華和少量硅華, 主要的蝕變類型為碳酸鹽化; 同時, 也發現有部分硫華、鹽霜出露。

東區的水熱蝕變主要沿著近東西向斷裂和近南北向斷裂展布, 尤其是兩組斷裂的交匯點, 也受到斷裂的嚴格控制。東區水熱蝕變類型豐富, 蝕變強度大,水熱蝕變類型以交代、沉淀和充填為主, 主要的蝕變類型為高嶺石化、綠泥石化以及硅化, 并出露有較大面積的鈣華和硅華。東區的水熱蝕變主要集中分布于古堆的四個地熱顯示區中, 其中布雄朗古和殺嘎朗嘎上述的蝕變類型均有出露, 巴布得密主要出露綠泥石化、硅華和鈣華; 茶卡北部出露硅華, 南部也發現有鈣華、鹽華及綠泥石化的出露。

總體來講, 東區的水熱蝕變和水熱活動強度均要比西區大得多, 從西區到東區, 水熱蝕變類型增多, 蝕變強度也在增大, 出現以硅化、高嶺石化等為代表的酸性蝕變以及以綠泥石化為代表的高溫蝕變。從泉華類型來看, 西區以鈣華沉積為主, 只有零星出露的硅華, 而東區則四個地熱顯示區均有較大規模的鈣華、硅華沉積。通常來講, 硅華主要分布于水熱活動強烈的高溫熱泉地區, 而鈣華多是中低溫地熱活動的產物(李振清, 2002), 因此, 從泉華類型而言, 東區相較于西區可能具有更大的資源潛力。

2.2 水熱蝕變分帶特征

古堆地熱田水熱蝕變十分發育, 從日若到巴布得密, 分布著多個噴氣孔、現代溫泉以及古泉眼, 而每一個噴氣孔、溫泉以及古泉眼都代表了一個蝕變中心。各個地熱顯示區的蝕變分帶通常圍繞著泉眼分布, 其蝕變分帶的發育情況與泉眼的水熱活動強度密切相關, 而泉眼的分布又與斷裂有關。因此, 古堆地熱田的各個地熱顯示區內部的蝕變分帶呈現出一定的分布規律, 通常從蝕變中心由強酸性、酸性蝕變的硅化或高嶺石化, 向外過渡為弱酸性、中性蝕變的綠泥石化。形成這種蝕變分帶原因主要與流體通道和流體性質密切相關。前人研究表明, 古堆地熱田的地熱流體主要由巖漿水混合大氣降水而成(Wang et al., 2020)。巖漿出溶的流體通常具有相當強的酸性,與花崗巖熔體平衡的熱水溶液, 其pH值通常可達到1.4～2.2(Holland, 1972)。當這種強酸性的巖漿水沿著運移通道上升并向外運移時, 由于受到大氣降水的不斷加入, 同時與圍巖發生反應, 流體性質逐漸由酸性變得偏堿性, 同時使圍巖蝕變呈現出由酸性蝕變逐漸過渡為弱酸性-中性蝕變的趨勢(Browne,1978)。國內部分地熱田的蝕變分帶都大致反映了從酸性蝕變巖到中性蝕變巖的分帶模式, 如云南熱海地熱田、西藏羊易地熱田等(鄭直等, 1987; 朱梅湘和徐勇, 1992)。

古堆地熱田各個地熱顯示區由于水熱活動強度以及泉眼分布的不同, 水熱蝕變在地表的分布特征顯示出較大的差異, 殺嘎朗嘎和布雄朗古顯示了較好的蝕變分帶特征, 其余三個地熱顯示區的蝕變分帶現象較弱。古堆地熱田各個地熱顯示區的蝕變分帶特征總結如下:

殺嘎朗嘎和布雄朗古地熱顯示區的水熱蝕變強度大, 且蝕變分帶明顯, 分別以鉆孔 ZK301和鉆孔ZK201為蝕變中心; 殺嘎朗嘎顯示區向外依次出露硅化、高嶺石化、綠泥石化和未蝕變的圍巖; 布雄朗古顯示區則向外依次出露高嶺石化、綠泥石化和未蝕變的圍巖。通常靠近蝕變中心高溫沸泉的圍巖受到地熱流體的淋濾交代作用, 硅化、高嶺石化通常十分強烈, 幾乎全部由 SiO2礦物或高嶺石組成, 硅化帶向外逐漸過渡為高嶺石化帶以及綠泥石化帶。殺嘎朗嘎的綠泥石化相對于布雄朗古較弱, 原巖組分基本都保留下來, 并發生輕微的重結晶作用, 綠泥石主要沿著裂隙進行交代或者充填圍巖, 遠離裂隙過渡為未蝕變的正常圍巖; 布雄朗古則見有強烈蝕變的綠泥石化圍巖。

其余三個顯示區的圍巖蝕變程度相對較弱。巴布得密出露的水熱蝕變類型有綠泥石化、硅華以及鈣華; 茶卡出露的蝕變類型主要為硅華、鈣華、鹽華以及綠泥石化(佟偉等, 2000), 均未見明顯的蝕變分帶。日若主要出露鈣華, 以及少量的硅華和碳酸鹽化,鈣華廣泛出露于顯示區中, 硅華見于中部的 2個溫度較高的溫泉周圍, 碳酸鹽化圍巖見于顯示區邊緣;表現出從顯示區中部到邊緣由硅華過渡為鈣華和碳酸鹽化的趨勢。

3 水熱蝕變類型和礦物組合

水熱蝕變是熱田演化歷史的見證。古堆地熱田水熱蝕變強烈, 蝕變類型多樣, 主要有硅化、高嶺石化、碳酸鹽化、綠泥石化、褐鐵礦化等類型, 同時還發育有一定面積的硅華和鈣華(圖4)。

圖4 古堆地熱田水熱蝕變露頭Fig. 4 Photos of hydrothermal alteration outcrops

3.1 實驗方法

泉華和蝕變圍巖樣品的巖石薄片鑒定使用WMP-6880偏光顯微鏡; 掃描電鏡分析和能譜分析在成都理工大學地球科學學院掃描電鏡實驗室利用熱場發射掃描電子顯微鏡(型號: Nova Nano SEM 450)進行分析測試; 樣品鍍膜采用 Quorum Q150R PLUS系列全自動離子濺射鍍膜儀(型號: Q150R ES Plus), 工作電流15 mA, 噴鍍時間180 s。巖石薄片鑒定結果以及掃描電鏡分析和能譜分析結果見圖5與圖6。

圖5 顯微鏡下照片Fig. 5 Photomicrographs

圖6 蝕變樣品能譜分析結果Fig. 6 X-ray energy spectrometric analysis of alteration samples

3.2 蝕變類型及其礦物組合

古堆地熱田的主要蝕變礦物有綠泥石、方解石、石英、蛋白石、高嶺石以及少量不透明礦物, 不同的蝕變類型包含蝕變礦物組合有比較大的差別。

古堆地熱田發育有蝕變十分強烈的綠泥石化圍巖, 原巖主要為泥質巖、頁巖、板巖以及凝灰巖, 部分第四紀礫石堆積層也見有綠泥石化發育。綠泥石單偏光下呈淡綠色, 內部常含有許多不透明的細小金屬礦物顆粒。綠泥石化圍巖主要的蝕變礦物為綠泥石、石英、蛋白石以及少量不透明礦物(圖5a)。高嶺石化圍巖在部分地熱顯示區的分布面積比較大,強烈蝕變的地層幾乎完全由高嶺石組成, 使巖石嚴重褪色, 呈白色、灰白色, 可形成明顯的蝕坑;其主要蝕變礦物為高嶺石和石英(圖6a)。古堆地熱田地表出露的碳酸鹽化圍巖較少, 多見于現代水熱活動區內。而鈣華在古堆地熱田卻很常見, 出露著日若鈣華、布雄朗古鈣華等一些規模較大的鈣華。受環境和地熱流體的影響, 鈣華的顏色變化較大, 白色、灰黃色、灰黑色的鈣華均有發現; 其主要礦物為方解石, 少量金紅石和不透明礦物(圖5d, 圖6b)。

硅化是指蝕變巖石以 SiO2為主要礦物, 并使原巖 SiO2含量大大增加的一種蝕變作用, 也有部分學者認為硅化也包括了硅華和起膠結作用的硅質成分(朱梅湘, 1985; 胡志華等, 2022)。古堆地熱田的硅化圍巖通常呈紅褐色、灰色、灰白色等, 比重較大, 多呈塊狀, 孔洞發育, 主要的蝕變礦物為石英、玉髓和蛋白石(圖5b, 圖6c, d)。硅華主要沿著溫泉泉眼周圍分布, 有一定的分布面積, 主要礦物為石英、蛋白石、玉髓和少量不透明礦物(圖5c)。

4 水熱蝕變與斷裂構造的空間關系

錯那—沃卡裂谷帶地熱資源的分布受該裂谷帶的嚴格控制, 沿著裂谷帶內分布著許多中高溫溫泉,古堆地熱田便位于錯那—沃卡裂谷帶南部的錯那—拿日雍錯地塹中。錯那—拿日雍錯地塹的主邊界斷裂位于地塹的西側, 表現為半地塹型式。1806年, 錯那—拿日雍錯地塹發生了M7.5級的錯那地震, 表明該裂谷帶仍具有較強的活動性(吳中海等, 2008a, b)。

古堆地熱田內斷裂構造非常發育, 發育著近東西向、北東向和北西向三組斷裂, 將古堆地熱田切割成棋盤狀。早期的近東西向斷裂多為逆斷層, 具有阻水性質, 晚期的北東向和北西向次級斷裂多為張性斷裂,可能是地熱流體的主要通道。古堆地熱田的溫泉主要發育于近東西向斷裂與北東向、北西向斷裂交匯處,特別是斷裂交匯處北西向張性斷裂的上盤(圖7)。

圖7 古堆地熱田水熱蝕變分布圖Fig. 7 Distribution of hydrothermal alteration in Gudui geothermal field

東區除殺嘎朗嘎顯示區沿著近東西向斷裂延伸外, 其余三個地熱顯示區均分布于北西向斷裂的上盤, 并沿著斷裂走向延伸; 日若顯示區則主要分布于北東向走滑斷層與近東西向逆斷層交匯的一盤,并沿著北東向走滑斷層延伸。因此, 古堆地熱田的水熱活動受到近東西向、北東向、北西向三組斷裂的控制, 斷裂的交匯處往往是水熱活動最為強烈的區域。同時, 水熱活動與水熱蝕變之間存在著非常緊密的關系, 斷裂及其所構建的裂隙系統不僅控制了古堆地熱田地熱水通道的分布, 也控制了古堆地熱田水熱蝕變的分布, 水熱活動最強烈的區域往往也是水熱蝕變最強烈、最發育的地區。因此, 古堆地熱田的水熱蝕變通常以斷裂或斷裂交匯處為蝕變中心,不同的水熱蝕變類型常圍繞著沿斷裂分布的泉眼為蝕變中心呈環帶狀分布, 如布雄朗古地熱顯示區;或以東西向斷裂上出露的溫泉為中心, 水熱蝕變類型在斷裂兩側呈對稱出露, 如殺嘎朗嘎顯示區。但無論是布雄朗古還是殺嘎朗嘎, 從蝕變中心向外均呈現出由酸性蝕變巖過渡為弱酸性-中性蝕變巖的的趨勢。

總體來講, 古堆地熱田的水熱蝕變受到斷裂構造的控制, 兩者在空間上具有密切的關聯性。地熱田內的斷裂構造將古堆地熱田劃分成棋盤狀, 并可將古堆地熱田的水熱蝕變劃分成五個不同的蝕變區,斷裂構造交匯處通常是水熱蝕變最為強烈的區域。

5 水熱蝕變分布與地熱田滲透性的空間關系

水熱蝕變礦物的形成不僅與溫度有關, 巖石初始組分、壓力、滲透性、流體組成等因素對蝕變礦物的形成也有重要的影響, 因此, 熱液蝕變礦物也常用于地熱勘探, 以評估地熱系統的物理和化學條件, 如溫度、巖石滲透性和流體酸度等(Browne,1970)。古堆地熱田主要出露的巖性為日當組粉砂質絹云板巖夾變質粉砂巖、碳質板巖, 以及晚白堊世的輝綠巖脈, 巖性整體變化不大, 其蝕變類型和蝕變強度主要受控于水熱活動強度以及地熱流體性質。古堆地熱田發育著多條斷裂, 兩組斷裂的交匯處可能使得地層產生更好的滲透性。斷層內部通常都充填著一定厚度的構造破碎物, 并且其上下盤都有一定范圍的影響破碎區, 因此, 斷層帶可成為一個低強度、透水性大以及抗水性差的軟弱帶, 作為淺部地下水和深部地下水連接的通道, 也可成為深部地下水系統補給和排泄的區域(Manaka et al., 2020)。因此,斷裂所構建的裂隙系統為地熱流體的活動及其與圍巖的反應和蝕變礦物的形成提供了更廣闊的空間,對蝕變礦物的形成和分布也起著重要的作用。國內外均有相關的研究表明, 高嶺石化、硅化、明礬石化、冰長石化等蝕變類型對地熱田的滲透性都有一定的指示作用(Browne, 1978)。

古堆地熱田內發育有一定面積的硅化帶和高嶺石化, 硅化主要發育于殺嘎朗嘎顯示區, 布雄朗古顯示區也見有部分的硅化圍巖出露; 高嶺石化主要發育于布雄朗古顯示區和殺嘎朗嘎顯示區, 這兩種蝕變類型都構成了他們各自的蝕變中心。高嶺石的形成與溫度有關, 滲透性對高嶺石的形成也有一定的影響, 一般來說, 滲透性強、溫度高的區域, 高嶺石化相對發育; 滲透性差、溫度低的區域, 高嶺石化就較不發育(陳傳焰, 1987); 云南熱海地熱田發育大量的高嶺石化, 通常與斷裂構造和疏松多孔的含鋁巖石有關(鄭直等, 1987)。硅化帶的形成是地熱流體沿裂縫與圍巖的相互作用, 圍巖受到偏酸性的地熱流體強烈的淋濾和交代, 將原巖其他組分淋濾帶走, 剩下最為穩定的二氧化硅形成二氧化硅礦物(硅化帶), 硅化帶的發育也是活躍地熱田滲透性的良好指標(Browne, 1978)。因此, 古堆地熱田中這兩種蝕變類型的出現, 一方面反應了布雄朗古顯示區和殺嘎朗嘎顯示區的地熱流體的溫度較高, 流體偏酸性; 另一方面也反應了這兩個地熱顯示區的裂隙系統也更為發育, 滲透性更強。鉆井資料也顯示,這兩個顯示區的溫度相對較高, 特別是殺嘎朗嘎ZK302井深 400 m, 在 360 m 深度, 溫度達到了204 ℃。

巴布得密和茶卡地熱顯示區均未見有硅化和高嶺石化的發育, 主要以鈣華硅化沉積為主, 部分地區出露綠泥石化。巴布得密綠泥石化圍巖出露于顯示區的北部, 原巖主要為粉砂質頁巖, 蝕變程度較低, 僅沿著圍巖中發育的少量裂隙交代或充填, 可能反應了巴布得密水熱活動較弱, 滲透性較差。而茶卡的溫泉出露較少, 但見有大片古泉華沉積, 綠泥石化圍巖則出露于該顯示區南部的侵入巖體中, 反映了茶卡顯示區可能曾有更為強烈的水熱活動, 但目前水熱活動較弱。日若顯示區出露少量的碳酸鹽化圍巖, 多呈脈狀、網脈狀充填于圍巖裂隙中; 同時,野外調查時發現, 日若顯示區的圍巖中發育著大量裂隙, 并發育較多泉眼, 可能暗示日若顯示區圍巖具有較好的滲透性。而在日若沒有發現硅化、高嶺石化以及綠泥石化, 可能是由于日若顯示區的水熱活動強度相對于東邊的四個顯示區要弱的原因。

布雄朗古、殺嘎朗嘎顯示區分布的硅化、高嶺石化圍巖可能指示這兩個顯示區有較好的滲透性,同時也反映了更強烈的水熱活動; 日若顯示區分布的碳酸鹽化圍巖以及裂隙發育的未蝕變圍巖表明該顯示區滲透性也較好, 但水熱活動較弱; 而茶卡和巴布得密顯示區滲透性可能較差。

6 泉華沉積與高原隆升的耦合關系

古堆地區經歷了多期構造運動, 區內斷裂極其發育, 其在地熱流體的遷移中起著重要的作用(Sibson, 1996): 一方面, 三組不同方向的斷裂將古堆地熱田切割成棋盤狀, 控制了古堆地熱田水熱蝕變的分布; 另一方面, 地熱流體沿著張性裂隙上升過程中與圍巖發生水-巖反應, 地熱流體逐漸由酸性轉變為弱酸性-中性, 同時圍巖也發生了不同類型的蝕變, 從而形成古堆地熱田由酸性蝕變逐漸過渡為弱酸-中性蝕變的分帶模式(圖8)。地熱流體排泄到地表后, 由于溫度、壓力降低、揮發分溢出等因素的影響, 二氧化硅或碳酸鈣過飽和沉淀出來形成古堆地熱田大規模的泉華。青藏高原腹地藏南地區溫泉多與高原的隆升、南北向裂谷系統的發育有關, 因此,地熱田中大規模、多期次的泉華與青藏高原不同階段的構造運動存在明顯的耦合關系。

圖8 古堆地熱田水熱蝕變概念模式圖Fig. 8 Conceptual model of hydrothermal alteration in Gudui geothermal field

前人研究表明, 青藏高原大部分的泉華大多是近1 Ma以來形成的(李振清, 2002; 趙元藝等, 2006;Wang et al., 2016, 2017)。古堆地熱田泉華可分為四期, 第一期和第三期的泉華年齡分別為(70.6±13)萬年和(23.6±3.7)萬年, 而(23.6±3.7)萬年后還有一期泉華沉積延續至今(李振清, 2002)。近1 Ma以來, 昆黃運動(1.1 Ma至0.6 Ma)和共和運動(150 Ka延續至今)使青藏高原發生了兩次快速的隆升, 錯那—沃卡裂谷的活動速率也表現出末次盛冰期以來明顯加大的特征(劉志杰和孫永軍, 2007; 吳中海等, 2008a), 而古堆地熱田在本次快速隆升過程中, 發生了不同期次的水熱活動。

7 結論

(1)古堆地熱田的水熱蝕變類型多樣, 蝕變強度大, 主要的蝕變類型為綠泥石化、高嶺石化、硅化、碳酸鹽化, 泉華沉積則以鈣華和硅華為主。西區的水熱蝕變類型主要為碳酸鹽化, 同時有大面積鈣華及少量硅華的沉積; 東區的水熱蝕變主要為綠泥石化、高嶺石化、硅化, 同時出現大面積的鈣華及硅華沉積。部分地熱顯示區的水熱蝕變存在明顯的分帶性,呈現出從蝕變中心向外由硅化帶過渡到高嶺石化帶和綠泥石化帶的趨勢。

(2)古堆地熱田的水熱蝕變分布受到斷裂構造的控制, 地熱顯示區多沿著斷裂或斷裂的交匯處分布。水熱蝕變的分布和蝕變強度表明, 布雄朗古顯示區和殺嘎朗嘎顯示區可能是古堆地熱田中最具資源潛力的區域。

(3)古堆地熱田的水熱活動與青藏高原陸陸碰撞過程密切相關, 幾次大規模的水熱活動都與青藏高原快速隆升和錯那—沃卡裂谷的活動存在明顯的耦合關系。

Acknowledgements:

This study was supported by the Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research Program(STEP) (No. 2019QZKK0804), National Natural Science Foundation of China (No. U21A2015), Key Research & Development Program of Tibet (No.XZ202101ZY0014G), and Sinopec (No. P21083).