1 研究背景

滇南地区地处川滇菱形块体南缘，横跨康滇古陆、华南地块和印支地块3个重要地质构造单元，区内活动断裂发育，红河断裂带南段、小江断裂带南段以及曲江—建水断裂带等多条大断裂交错，形成地震活动强烈的复杂地质构造背景。该区温泉数量多，分布广，地震活动频度高，地下流体地球化学监测站网稀疏，亟需提高地下流体地球化学监测和研究水平。研究表明，水化学组分中F^-、Cl^-、SO₄^2-等离子具有深源特征，Na⁺、Cl^-、SO₄^2-相对稳定，地震前后浓度变化明显（Chen et al，2014；Li et al，2021），可作为地震观测的优选对象。因此，运用流体地球化学方法，测试滇南地区泉点水化学离子组分，分析水化学特征，将为该区震情跟踪补充地下流体地球化学基础背景资料，结合构造特征，选取映震性良好的流体观测点，为流体地球化学观测点选择布设提供理论依据。

2 研究内容、结果与讨论

采集滇南地区20个泉点水样，测试水化学离子组分，分析该区水化学类型、离子来源、水岩作用和循环演化特征。分析结果显示：

（1）水化学组分特征：研究区内SO₄^2-、F^-、Cl^-、Na⁺离子相对较高的泉点主要为红河断裂带南段附近的瓦纳、婆多、贾沙温泉，蒙自—南溪河断裂的白河桥温泉，小江断裂带附近的盘溪温水塘、象鼻温泉，汤郎—易门断裂的珍珠泉，曲江断裂的曲江温泉（图 1），以及薄竹山花岗岩体附近的半坡温泉。盘溪温水塘NO₃^-和珍珠泉PO₄^3-浓度较高，可能与受人类（农业生产活动）活动干扰有关。

（2）水化学类型：研究区水化学类型相近，所有水样主要阴离子为HCNO₃^-。此类重碳酸型水多为地下水循环受围岩加热上升至地表而成，深部来源物质不多或被表层水稀释。根据阳离子类型，大致分为2大类，一类是以Ca²⁺、Mg²⁺为主的HCO₃-Ca、HCO₃-Ca·Mg型水，该类型泉点均发育于碳酸盐岩地区，除HCO₃-Ca·Mg型的黄龙寺温泉外，其余水样通过计算水样Ca²⁺ + Mg²⁺与HCNO₃^-毫克当量比值，其相关系数R = 0.83，具有良好的相关性，表明泉点水样溶解离子组分与出露围岩有关，离子主要来源于可溶性碳酸盐岩的溶滤。另一类是以Na⁺为主的HCO₃-Na、HCO₃·SO₄-Na、HCO₃-Na·Ca型水，HCO₃-Na·Ca型的半坡温泉出露围岩为砂岩夹灰岩，其余曲江、瓦纳、婆多、贾沙、白河桥温泉水样Na⁺与HCO₃^-毫克当量比值相关系数较高，R = 0.99，出露围岩以片麻岩、糜棱岩、砂岩、板岩为主，这类岩石中硅铝酸盐矿物在高温、高压下与水作用能水解出大量Na⁺和HCO₃^-。

（3）水—岩平衡：泉水沿裂隙通道循环运移过程中，与岩石进行离子交换。研究区水—岩平衡Na-K-Mg三角图解显示，曲江、瓦纳、白河桥3个温泉点水样落在部分平衡水区，其余水样落在未成熟水区，反映了研究区大部分水样水—岩反应平衡度低，有大量浅层地下水混入稀释了离子浓度，溶解沉淀不平衡，水样矿化度TDS基本低于1 g/L。

（4）水热活动：温泉水水热活动特征是影响地震孕育的重要因素，浅层热储热应力对应力场的影响及地下水循环深度对断层的弱化程度具有研究意义。本文运用二氧化硅地温计（Fournier and Potter, 1982）估算热储温度，研究区温泉点热储温度范围为102℃—159 ℃，循环深度3.6—6.0 km。HCO₃-Na、HCO₃·SO₄-Na型温泉均为热储温度高于150 ℃的高温温泉，具有深循环特征。流体在孕震过程中的作用，特别是来自孕震层底边界的深源流体，可能主动参与了地震的孕育过程，或可能灵敏地响应地下结构变化。这些流体在向地表运移时能带来大量深部信息，能反映深部物理化学状态变化的化学组分就是理想的前兆观测对象。此外，这些深源组分也可能反映了这些泉点所处断裂带的深切作用。

3 结论

断裂是深部流体运移的天然通道。滇南地区大部分温泉受控于断裂带分布，能较好地反映断裂活动特征。结合上述流体地球化学特征的分析结果，滇南地区大部分水样水—岩反应成熟度低，循环深度较深，温泉主要因地下水深循环受围岩加热而成，水化学离子组分差异主要受控于储水围岩的岩性，但也有部分泉点离子组分能反映一定深源信息。断裂带附近具有较突出特征离子组分的温泉（如曲江温泉、瓦纳温泉、婆多温泉、贾沙温泉、白河桥温泉、珍珠泉、象鼻温泉），可能携带了较为明显的深部信息，值得结合诸多地球化学手段（气体及同位素地球化学等），开展长期跟踪监测，探索不同构造部位温泉深源组分的映震效能。