【摘 要】
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在地震易发区对温泉的水文地球化学特征进行监测,是识别地震前兆的方法之一。利用温泉水化学数据分析地热水及化学组分的来源、地热储温度、地热水循环深度及水岩反应程度,建立温泉流体循环模型,研究温泉流体地球化学变化与地震之间的关系,对中强地震短临异常判断具有重要研究意义。鲜水河断裂带地热温泉发育,地震活动频繁,是中国最活跃的断裂带之一。本文利用鲜水河断裂带温泉水样中溶解的主量元素、氢氧同位素、锶同位素,对
【基金项目】
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国家重点研发计划（2017YFC1500501,2019YFC1509203）; 国家自然科学基金面上项目（41673106,42073063,4193000170）; 中国地震局地震预测研究所基本科研业务费（2018IEF010104,2020IEF0604,2020IEF0703,2021IEF0602,2021IEF0101）; 地震科技星火计划（XH20066）
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在地震易发区对温泉的水文地球化学特征进行监测,是识别地震前兆的方法之一。利用温泉水化学数据分析地热水及化学组分的来源、地热储温度、地热水循环深度及水岩反应程度,建立温泉流体循环模型,研究温泉流体地球化学变化与地震之间的关系,对中强地震短临异常判断具有重要研究意义。鲜水河断裂带地热温泉发育,地震活动频繁,是中国最活跃的断裂带之一。本文利用鲜水河断裂带温泉水样中溶解的主量元素、氢氧同位素、锶同位素,对其水文地球化学特征进行了研究,通过长期连续的温泉水样中常量元素监测数据,研究鲜水河断裂带温泉水化学变化对中强地震短临前兆异常特征,并对温泉水文地球化学变化过程进行一定的分析,为研究区地震短临前兆异常研究提供背景资料。本文在2008～2019年对鲜水河断裂带43个温泉进行了13次系统调查,并对研究区7个温泉的水化学变化进行了连续监测,研究结果表明:（1）鲜水河断裂带温泉水主要来源于周围2.5～5.1 km的高山的大气降水及峡谷两侧高山的冰雪融水补给。其中侏倭和炉霍段温泉水循环深度为1.0～1.7 km,该部分温泉水主要受地下冷水混合作用,形成HCO3-Ca·Na、HCO3-Na·Ca、HCO3-Ca型温泉水。道孚及八美段出露的温泉的循环深度为1.4～3.0 km,水化学类型以HCO3-Na、HCO3-Ca·Na、HCO3-Na·Ca、HCO3-Ca、HCO3-Na·Mg、HCO3-Mg·Ca型为主,康定段温泉主要出露于花岗岩中,循环深度为1.4～4.4 km,水化学类型以HCO3-Na、HCO3?Cl-Na型为主,而磨西段温泉的循环深度为1.0～2.5 km,补给高程为2.5～3.9 km。（2）鲜水河断裂带康定段的温泉的水温、热储温泉、循环深度较高,是断裂带内的地热异常区,也是断裂带内的地震频发区。（3）鲜水河断裂带温泉的水化学时间变化对研究区的中强地震有明显的地震前兆响应,研究区连续监测的温泉与玉树Ms7.0地震与康定Ms6.3地震位于甘孜玉树-鲜水河断裂带,其中玉树Ms7.0地震前研究区12个温泉的离子浓度呈增加趋势,增加幅度为12～50%。康定Ms6.3地震前3个月左右,研究区11个温泉的离子浓度增加,增加幅度为5～49%;而九寨沟Ms7.0地震、泸县6.0级地震和芦山Ms6.1地震位于鲜水河断裂带周围,其中九寨沟Ms7.0地震前1个月左右,研究区温泉的水化学组分无明显变化;在泸县Ms6.0级地震前后,研究区4个温泉在地震前2～4个月之前开始呈上升趋势,直至地震前31～39天达到峰值,之后开始下降;在2021年9月16日发生了泸县6.0级地震,异常幅度达到了5～10%;在芦山Ms6.1地震前,研究区4个温泉离子浓度在地震前4个月左右开始上升。直至地震前47～57天达到异常峰值,之后开始下降,在2022年6月1日发生芦山Ms6.1地震,其中上升幅度达到了5～15%。
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