云南蘭坪-思茅盆地紅層中溫泉和鹽泉的水文地質(zhì)特征

云南蘭坪—思茅盆地紅層中溫泉和鹽泉的水文地質(zhì)特征張彧齊;周訓(xùn);劉海生;譚夢如;海闊;余鳴瀟;霍冬雪【摘要】TheLanping-SimaoBasininwesternYunnanislocatedinthesoutheastpartoftheSouthernTibetWesternYunnangeothermalzoneandtheQiangbei-WesternYunnansaltmineralizationzone,whereredstratawidelyoccur.Therearemanyhotsprings,saltyspringsandsalinespringsinthebasin,andsomeofthehotspringsdeposittravertines.Thispaperbrieflyintroducesthelithologyoftheredlayersandtypesofgroundwateroccurrenceintheredbeds,anddescribestheformationmechanismofthespringsoccurringintheredbedsandthecontrolfactorsfordepositionofthetravertines.Thehydrochemicalcharacteristicratiosofsaltyorsalinespringsforpredictionoftheprospectofpotashorearealsobrieflydescribed.Thedistributionofgroundwaterintheredbedsinthebasiniscontrolledbylithology,tectonicsandtopography.Thedistributionofweatheringfissurewaterislimited,andtheinterlayerfissurewateranddissolutionporewaterarethemaintypes.Thehotspringsareallofthedeep-circulationtype,whilethesaltyandsalinespringsaremainlyoftheshallow-circulationtypeandundergoincongruentdissolutionofthesaltbearingredbeds.ThechemicalfactorsaffectingthedepositionoftravertinenearthehotspringsmainlyincludepH,contentofCO2orpartialpressureofCO2,andcontentsofCa2+andHCO3-.ThevaluesofequivalentratioofCa2+/HCO3-andsaturationindexofcalcitecanbeusedtopredictthetrendoftravertinedeposition.Theionratiosofthesaltyandsalinespringsarehelpfulinpredictingtheprospectsofpotashexploration.%云南西部蘭坪一思茅盆地位于藏南一滇西地?zé)釒Ш颓急币坏嵛鼷}類成礦帶東南部,紅層分布廣泛,盆地內(nèi)溫泉、鹽泉和咸泉數(shù)量眾多,有些溫泉沉積鈣華.分析了紅層的巖性特征和地下水類型,出露于紅層泉水的成因機(jī)制以及鈣華的成因和控制因素,盆地鹽泉或咸泉的找鉀特征系數(shù)及其在預(yù)測找鉀遠(yuǎn)景中的應(yīng)用.盆地內(nèi)紅層地下水的分布受到巖性、構(gòu)造和地貌的控制,風(fēng)化裂隙水分布局限,以夾層型層間裂隙水和溶孔水為主.溫泉均為深循環(huán)泉,鹽泉或咸泉多為溶濾成因的淺循環(huán)泉.影響溫泉附近鈣華沉積的水化學(xué)因素主要包括pH、C02含量或C02分壓、Ca2和HCO3-含量,可以用Ca2+/HCO3-毫克當(dāng)量比值和方解石飽和指數(shù)判斷鈣華沉積趨勢.鹽泉或咸泉的比例系數(shù)有助于預(yù)測找鉀遠(yuǎn)景.期刊名稱】《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》年(卷),期】2018(045)003【總頁數(shù)】9頁（P40-48）【關(guān)鍵詞】溫泉;鹽泉;地下水;紅層;蘭坪一思茅盆地【作者】張彧齊;周訓(xùn);劉海生;譚夢如;海闊;余鳴瀟;霍冬雪【作者單位】中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地下水循環(huán)與環(huán)境演化教育部重點實驗室,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083【正文語種】中文【中圖分類】P641.12地下熱水(溫泉)作為一種清潔的自然資源,可以用來采暖、洗浴療養(yǎng)、休閑娛樂等,在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的時代,其開發(fā)和利用越來越多受到關(guān)注。鹽泉過去被用來熬制食鹽,現(xiàn)在多被用來作為尋找鉀鹽的水化學(xué)標(biāo)志。云南省地?zé)岙惓１姸?可開發(fā)利用的地?zé)豳Y源非常豐富。位于云南西部的蘭坪—思茅盆地也出露較多的溫泉和鹽泉或咸泉,存在以下一些特殊現(xiàn)象引起國內(nèi)學(xué)者的興趣。該盆地屬于中新生代沉積盆地,地層較新,侏羅系、白堊系和古近系紅層分布廣泛,其富水性相對較差,但盆地內(nèi)溫泉和鹽泉或咸泉數(shù)量眾多,北部蘭坪盆地有記載的溫泉100多個,鹽泉幾十個,南部思茅盆地溫泉數(shù)十個,鹽泉或咸泉有358個,大多數(shù)已干涸消失,現(xiàn)在還有100多個［1］。盆地內(nèi)泉水的類型多樣,溫泉、咸泉、咸溫泉、鹽泉等都有出露,而且不同泉水水溫和溶解性總固體(TDS)變化很大。盆地內(nèi)紅層巖性以泥巖、砂巖為主,碳酸鹽巖較少,不易沉積鈣華,但盆地內(nèi)出露于紅層的部分溫泉卻有大量鈣華沉積。蘭坪—思茅盆地在中侏羅—古近系氣候炎熱干旱,紅色地層中伴隨有鹽類沉積,鹽類物質(zhì)以氯化鈉和石膏為主,甚至有鉀石鹽沉積,該地區(qū)鹽泉和咸泉能否具有找鉀指示意義也成為研究的熱點。本文通過總結(jié)前人研究成果,結(jié)合野外實際調(diào)查資料,對滇西蘭坪—思茅盆地紅層地下水類型、溫泉的成因機(jī)制、鈣華沉積的控制因素以及鹽泉和咸泉的找鉀指示意義等問題進(jìn)行討論,可為開展紅層地區(qū)地下水的研究提供參考。1紅層地質(zhì)特征和地下水富集條件紅層是大陸環(huán)境形成的紅色沉積層［2］,以砂巖和泥巖為主。雖然全球范圍內(nèi)古生界泥盆系和二疊系陸相紅色沉積巖也有分布,但以中生界紅層分布最為廣泛［3］。我國紅層出露面積約有46x104km2［4］,在西南地區(qū)分布較為普遍，以侏羅系和白堊系的地層為主,也有少量古近系的地層［3］。國際期刊報道的對紅層的研究相對集中于紅層成因、沉積環(huán)境、古氣候、古生物、地層學(xué)和地磁學(xué)等方面［5~7］。國內(nèi)學(xué)者的研究則主要集中于紅層的分布、形成環(huán)境、巖性特征和地下水富集規(guī)律、找水以及開發(fā)利用等方面。1.1紅層巖組巖性特征和主要構(gòu)造云南紅層是云南省內(nèi)分布的侏羅、白堊及部分古近系地層,巖性一般以砂巖、泥巖以及粉砂巖為主,顏色主要為紫紅、灰紫、棕紅、褐黃等偏紅色調(diào)［8］,集中分布在滇中和滇西地區(qū),其紅層巖組面積約占云南紅層總巖組面積的68%(圖1)。圖1云南紅層分布圖(據(jù)文［3］,有改動)Fig.1OccurrenceoftheredlayersinYunnan(modifiedafter［3］)1—滇中紅層區(qū)；2—滇西紅層區(qū)；3—滇東北紅層區(qū)；4—滇東南紅層區(qū)；5—主要河流；6—主要城市滇西紅層主要集中分布于蘭坪—思茅盆地,盆地內(nèi)大部分區(qū)域為中新生界紅層所覆蓋,古生界地層主要分布于盆地的中央隆起區(qū)以及盆地的邊緣。盆地紅層分布區(qū)主要由侏羅系、白堊系和古近系地層構(gòu)成,其中侏羅系—白堊系為海陸交互相沉積,古近系以陸相沉積為主,其間夾過渡相沉積［8］。區(qū)內(nèi)巖性主要為泥巖、砂巖,其次為粉砂巖、礫巖。高芳芳等通過對云南紅層巖組特征的研究發(fā)現(xiàn)其巖性具有三分性［9］：侏羅系自下而上劃分為下侏羅統(tǒng)漾江組/張科寨組、中侏羅統(tǒng)花開佐組/和平鄉(xiāng)組、上侏羅統(tǒng)壩注路組，下部漾江組J1y)/張科寨組J1z)以紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾細(xì)粒含長石石英砂巖為主，局部夾泥灰?guī)r,中部花開佐組J2hk)/和平鄉(xiāng)組J2hp)以暗灰色、黃綠色泥巖,粉砂質(zhì)泥巖和淺灰色、紫紅色砂巖互層,石膏主要分布于該組頂部,上部壩注路組J3b)由紫紅色鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾少量灰紫色細(xì)砂巖組成；白堊系自下而上劃分為下白堊統(tǒng)景星組、曼崗組和扒沙河組，下部景星組(K1j)以淺色碎屑為主夾雜色泥質(zhì)巖，中部曼崗組(K2m)以紫紅、灰紫、紫褐色砂巖為主,上部扒沙河組(K3p)以淺灰棕色塊狀細(xì)粒含長石石英砂巖為主。上白堊統(tǒng)不發(fā)育。古近系出露古新統(tǒng)云龍組(E1y)/勐野井組(E1m),由一套含鹽紅色碎屑巖組成，含鹽礦物主要為鈉鉀鹽巖、硬石膏、次生石膏等[10~12](表1)。表1蘭坪一思茅盆地中新生代紅層簡表(據(jù)文[12],有改動)Table1BriefdescriptionoftheredlayersofMesozoicageintheLanping—SimaoBasin(modifiedafter[12])地層時代巖性特征系統(tǒng)組古近系古新統(tǒng)云龍組(E1y)/勐野井組(E1m)含鹽紅色碎屑巖系，含鹽礦物主要為鈉鉀鹽巖、硬石膏、次生石膏等(思茅盆地東部和蘭坪盆地稱為云龍組，思茅盆地西部稱為勐野井組)扒沙河組(K1p)淺灰棕色塊狀細(xì)粒含長石石英砂巖(與上覆地層不整合接觸)白堊系下統(tǒng)曼崗組(K1m)紫紅、灰紫、紫褐色砂巖景星組(K1j)淺色碎屑為主夾雜色泥質(zhì)巖上統(tǒng)壩注路組(J3b)紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，夾少量細(xì)砂巖侏羅系中統(tǒng)花開佐組(J2hk)/和平鄉(xiāng)組(J2hp)暗灰色、黃綠色泥巖，粉砂質(zhì)泥巖和淺灰色、紫紅色砂巖互層,石膏主要分布于該組頂部(思茅盆地東部和蘭坪盆地稱為花開佐組,思茅盆地西部稱為和平鄉(xiāng)組)下統(tǒng)漾江組(J1y)/張科寨組(J1z)紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾細(xì)粒含長石石英砂巖，局部夾泥灰?guī)r(思茅盆地東部和蘭坪盆地稱為漾江組,思茅盆地西部稱為張科寨組)三疊系上統(tǒng)麥初箐組(T3m)灰黑色粉砂巖、泥巖沖上部夾薄煤層蘭坪一思茅盆地在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上為唐古拉一昌都一蘭坪一思茅褶皺系。盆地分別以瀾滄江深大斷裂和哀牢山深大斷裂為東、西界線。瀾滄江大斷裂位于思茅盆地西側(cè),大體沿瀾滄江伸展,自南向北呈北北西一北西向展布,向北延入西藏并繼續(xù)向北西延展,為昌都盆地的西界；向南進(jìn)入老撾,直至泰國中部的湄公河流域,綿延數(shù)千公里,規(guī)模巨大。哀牢山深大斷裂位于思茅盆地東側(cè),呈北西向展布,北端與紅河深斷裂相交,南部進(jìn)入越南境內(nèi),長度在400km以上。盆地內(nèi)部自西向東還發(fā)育有舊州斷裂、喬后斷裂、民樂一勐養(yǎng)大斷裂、營盤山斷裂、阿墨江斷裂、安定斷裂等一系列北西一南東向和近南北向的斷裂或大斷裂[8,10](圖2)。這些斷裂延伸穩(wěn)定,切割較深,具有繼承性的發(fā)展史,控制著盆地的沉積及構(gòu)造演化。從圖2可以看出,盆地內(nèi)泉水多沿斷裂出露,北部蘭坪盆地部分泉水樣較為集中,沿次級斷裂呈現(xiàn)串狀分布的特點。斷裂對溫泉的控制作用表現(xiàn)為深大斷裂和大斷裂溝通深部熱儲,促使熱量向上傳導(dǎo)；次級斷裂成為導(dǎo)水通道,有利于地下熱水的運移；主干斷裂發(fā)育的小斷裂和裂隙有利于泉水的出露。斷裂對鹽泉或咸泉的控制作用主要表現(xiàn)在含鹽系分布方面,含鹽系受控于盆地內(nèi)深斷裂,呈北北西向展布,鹽體在平面上作狹長的、不連續(xù)的串珠狀分布,濃度較高的鹽泉一般都出露在鹽類礦床附近。圖2蘭坪—思茅盆地主要斷裂和巖漿帶、變質(zhì)帶及主要泉水分布(據(jù)文[13]；有改動)Fig.2Themainfaults,magmaticrockzones,metamorphicrockzonesandspringsintheLanping-SimaoBasin(modifiedafter[13])1—盆地邊界深斷裂：①瀾滄江斷裂，②哀牢山斷裂；2—盆地內(nèi)主要斷裂：③舊州斷裂，④喬后斷裂,⑤民樂斷裂,⑥營盤山斷裂，⑦阿墨江斷裂,⑧安定斷裂；3—后期一般斷裂；4—古生代-中生代變質(zhì)-巖漿帶；5—中生代(燕山期)變質(zhì)帶；6—溫泉；7—鹽泉或咸泉1.2滇西紅層地下水富集條件盆地內(nèi)紅層區(qū)多以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,巖層富水性極不均勻,總體上相對貧乏。但在普遍貧水的紅層區(qū),仍存在相當(dāng)數(shù)量的相對富水地段,盆地內(nèi)大部分泉水都集中出露于這些地區(qū)。根據(jù)含水層空隙發(fā)育特點可將地下水劃分為風(fēng)化裂隙水、層間裂隙水和溶孔水3種類型。紅層泥巖表層(0~30m)風(fēng)化裂隙較發(fā)育，地表匯水條件比較好的地段有利于儲存風(fēng)化裂隙水。泥巖深部裂隙呈閉合狀,不利于儲存裂隙水。盆地內(nèi)風(fēng)化裂隙水分布零星,受季節(jié)性影響較大,只在局部風(fēng)化帶較為發(fā)育且地形和水文地質(zhì)條件有利的部位,才能形成富水塊段。層間裂隙水是賦存于層狀巖石裂隙中的地下水,盆地內(nèi)紅層以泥巖和砂巖為主。砂巖層力學(xué)強(qiáng)度高,易產(chǎn)生張開度較大的裂隙,充填物一般較少,具有良好的透水性,成為地下水存儲和運移的良好通道。泥巖層力學(xué)強(qiáng)度低,產(chǎn)生較多窄短、密集的閉合裂隙,局部產(chǎn)生的張性裂隙通常被泥質(zhì)破碎物充填,透水性比較差,成為相對意義上的隔水層［3］。盆地內(nèi)紅層區(qū)單層型砂巖地層分布較少,含隔水層頻繁相間構(gòu)成的夾層型含水結(jié)構(gòu)較為常見。盆地內(nèi)侏羅系中統(tǒng)和下統(tǒng)、白堊系上統(tǒng)和古近系古新統(tǒng)為主要含鹽地層,普遍含有巖鹽、石膏、芒硝等,這些可溶鹽會在一些層段富集形成含鹽層。經(jīng)過地下水溶濾,含鹽地層可產(chǎn)生連通性較好的孔隙,有利于儲存溶孔水。一般情況下,含鹽地層厚度越大,含鹽量越高,構(gòu)造越破碎,溶蝕裂隙越發(fā)育,地下水循環(huán)演化越快,其富水性越好［2］。蘭坪一思茅盆地紅層處于構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū),NW—SW向的斷裂和褶皺排列緊密。透水巖層和不透水巖層發(fā)生相對位移,形成斷塊儲水構(gòu)造,成為地下水的儲存空間；斷層破碎帶連同斷層影響帶構(gòu)成含水帶,也可以儲存和匯集地下水［14］。褶皺控水作用表現(xiàn)在軸部富水和翼部匯水兩方面,尤其當(dāng)一定的巖性地層（如頁巖）相對隔水,地下水順傾向匯集于向斜軸部,有利于地下水的局部富集［15］。蘭坪—思茅盆地地勢北高南低,地貌和水系受到斷裂和褶皺的控制,形成山岳河流縱橫交錯、溝谷相間分布的高山峽谷區(qū)。北部的蘭坪地區(qū)地勢收斂、狹窄,高黎貢山、云嶺山脈與瀾滄江、金沙江河谷相間排列,形成高山峽谷地帶,地表水和地下水由兩側(cè)的山脊向溝谷匯集。地下水主要分布在溝谷中,接受溝谷兩側(cè)及中、上游地段的補(bǔ)給,主要匯集于中、下游地段,在含水層被切割暴露部位或溝谷邊緣地帶以泉的形式排泄。南部思茅地區(qū)山勢漸緩、河谷發(fā)育,以中低山山原為主,出現(xiàn)寬谷和盆地。地下水主要從盆地周邊低山丘陵區(qū)接受補(bǔ)給,向盆地中心地帶運移、富集和排泄［3］。地層巖性是地下水富集的前提,地質(zhì)構(gòu)造是地下水富集的主控因素,地形地貌是地下水運移的必備條件［3］。蘭坪—思茅盆地內(nèi)構(gòu)造、地層巖性組合以及巖石中孔隙和裂隙發(fā)育程度不同,加之復(fù)雜的地形地貌條件,導(dǎo)致紅層區(qū)地下水富集程度差異顯著?？傮w來說,蘭坪—思茅盆地內(nèi)地形低處具備良好的匯水條件,風(fēng)化裂隙水分布局限,以夾層型層間裂隙水和溶孔水為主,在巖層傾向順坡、傾角適中的地段易富集層間裂隙水,含鹽地層中空隙較為發(fā)育,易富集溶孔水。在盆地內(nèi)富水地段出露有眾多類型多樣的泉水（表2）,溫泉沿大理—景谷—思茅等斷裂構(gòu)造發(fā)育地帶出露較多,其他地區(qū)零星分布；咸泉、鹽泉等集中出露于蘭坪、云龍、江城、勐臘等含鹽帶內(nèi)。表2蘭坪一思茅盆地主要泉水概況Table2MainspringsintheLanping-SimaoBasin分區(qū)縣名編號泉水名稱溫度/°CpHTDS/（g?L-1）備注1拉井溫泉46.16.873.19蘭坪2拉井鹽泉166.393253上井鹽泉18.16.631544順蕩井鹽泉16.36.351375大朗溫泉1沉積鈣華6煉場坪溫泉1沉積鈣華7河口溫泉49.57.051.84蘭坪盆地云龍8諾鄧鹽井（咸）泉18.26.8228.69龍泉鹽泉21.77.610310石城咸溫泉45.16.387.8511羊吃蜜溫泉812石房溫泉56.17.011.68沉積鈣華永平13曲硐溫泉56.47.350.58彌渡14高芹溫泉64.8一0.74景谷15芒卡咸溫泉57.85.410.82輕微沉積鈣華寧洱16西門龍?zhí)度?17西嶺溫泉6思茅盆地思茅18曼中田溫泉1江城19整董溫泉120鹽井村鹽泉26.85.844.43勐臘21南泥溫泉5輕微沉積鈣華22磨整鹽井鹽泉26.25.5334.68溫泉和鹽（咸）泉的形成2.1水動力因素根據(jù)出露條件可以將泉分為接觸泉、侵蝕泉、溢流泉、涌流泉和斷層泉等；也可組合成泉,如侵蝕斷層泉、侵蝕溢流泉、接觸溢流泉等［14］。滇西地區(qū)出露有斷層泉和涌流泉,但仍有部分泉水不能以此分類。周訓(xùn)等通過對重慶巫溪縣寧廠鹽泉的研究,根據(jù)泉口和地下水循環(huán)最深處的位置關(guān)系,將泉劃分為淺循環(huán)泉和深循環(huán)泉。淺循環(huán)泉是大氣降水入滲到一定深度后在地形較低的地方出露成泉,泉口低于地下水循環(huán)的最深處,地下水徑流途徑不長,循環(huán)深度較淺。泉口高于地下水循環(huán)的最深處,這種泉稱為深循環(huán)泉［14,16］。蘭坪一思茅盆地內(nèi)鹽泉和咸泉多為淺循環(huán)泉,溫泉均為深循環(huán)泉。圖3泉成因示意剖面圖：(a)深循環(huán)泉(據(jù)文[17],有改動);(b)淺循環(huán)泉(據(jù)文[18],有改動)Fig.3Schematicdiagramsshowingspringformation:(a)thespringofdeepgroundwatercirculation(modifiedafter[21]),(b)thespringofshallowgroundwatercirculation(modifiedafter[20])1—大氣降水；2—示意性地下水流向；3—溫泉；4—鹽泉；5—大地?zé)崃魅臏囟扰c地下水循環(huán)深度密切相關(guān)。蘭坪—思茅盆地屬于藏南—滇西地?zé)釒?區(qū)內(nèi)泉的溫度差異很大，例如景谷縣芒卡溫泉溫度57.8°C,而寧洱縣西側(cè)的西嶺溫泉只有32.5°C。盆地內(nèi)地下熱水的熱量主要是由于深循環(huán)過程中地?zé)嵩鰷孬@得的,深循環(huán)型熱水主要賦存于斷裂破碎帶熱儲構(gòu)造中,水溫較高,多以溫泉出露地表,泉流量不大。位于云龍縣寶豐鄉(xiāng)大栗樹村的石房溫泉,出露于沘江東岸半山坡上,高出沘江水位約80m(圖3a),水溫56.1°C,流量較小，約0.08L/s[17],為典型的深循環(huán)泉，附近分布有小型古鈣華臺地。盆地內(nèi)出露于碳酸鹽巖的溫泉溫度低但流量較大,例如北部蘭坪盆地的羊吃蜜溫泉，水溫35.6°C,流量約250L/s；南部思茅盆地的南泥溫泉，水溫39.3°C,流量約30L/s。淺循環(huán)泉出露于基巖裂隙帶，水溫低，通常是常溫泉,補(bǔ)給區(qū)面積有限,其流量一般比深循環(huán)泉小。位于云龍縣白石鎮(zhèn)順蕩村的順蕩井鹽泉，出露于沘江東岸的紅層中，泉眼位置高出沘江水位約12m,與沘江水平距離約60m(圖3b),水溫16.3°C,TDS為137g/L,流量不大[18],為天然淺循環(huán)泉。2.2水化學(xué)因素張玉淑等通過總結(jié)前人研究成果將含鹽地層中的鹵水分為兩種類型[19]：一種由沉積鹵水形成,其能指示盆地內(nèi)海水蒸發(fā)以及鹽類沉積的發(fā)展階段,并可初步確定含鹽地層內(nèi)是否含鉀鹽沉積,如四川盆地中三疊統(tǒng)成都鹽盆富鉀鹵水即為深層地下鹵水[20]；另一種是由溶解含鹽地層所形成的水,其可說明固相沉積物中鹽的組分特征,如塔里木盆地西部大量石鹽內(nèi)的鹽泉鹵水即溶濾成因鹵水[21]。前者一般稱為蒸發(fā)巖鹵水,后者稱為溶鹽鹵水［22］。蘭坪—思茅盆地位于新特提斯域東段的羌北—滇西鹽類成礦帶東南部［11］,具備很好的成鹽條件。該區(qū)野外地質(zhì)調(diào)查采集的鹽泉或咸泉水均為巖鹽溶濾水。在地下水循環(huán)過程中，低TDS的大氣降水入滲后流經(jīng)含鹽地層，溶濾其中的可溶鹽類,含鹽地層中可溶鹽含量不同，造成地下水中各離子含量的差異，出露地表成為TDS不同的咸泉、鹽泉。位于蘭坪縣的拉井鹽泉,其成因模式為溶濾型鹵水。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)泉眼附近有鹽結(jié)晶,泉眼下方有一陡壁,泉流飛濺起的水珠落地沉積球狀石鹽顆粒,表明其TDS很高,實測達(dá)325g/L［23］。蘭坪—思茅盆地中三疊世以來經(jīng)歷幾次海侵,持續(xù)干旱的古氣候有利于盆地凹陷處成鹽作用的發(fā)生,因此在盆地內(nèi)凹陷具有發(fā)育較為完備的含鹽建造。根據(jù)成鹽地質(zhì)特征、鹽類礦床含鹽含鉀特征、鹽泉分布、水化學(xué)異常、物探重力異常等資料將蘭坪—思茅盆地從北至南劃分為5個含鹽帶：蘭坪—云龍含鹽帶、景谷含鹽帶、江城含鹽帶、整董含鹽帶以及勐臘含鹽帶。蘭坪—云龍含鹽帶位于北部蘭坪盆地的北西側(cè),主要含鹽地層為古近系古新統(tǒng)云龍組,少見三疊系下統(tǒng)歪古村組,含鹽系為一套紅色含膏鹽泥礫巖。思茅盆地景谷、江城、整董和勐臘4個含鹽帶由北向南含鹽性逐漸變優(yōu)［8］。南部勐臘、勐捧地區(qū)含鹽系發(fā)育最好,鹽霜、鹽泉等較為發(fā)育,泉水TDS較高，例如勐臘市磨整鹽井鹽泉TDS高達(dá)334.68g/L。景谷凹陷的文托一茂密一帶、大渡崗北部的酒房地區(qū)、江城凹陷等地,含鹽系比較發(fā)育,有少量石膏及鹽霜、鹽泉及咸溫泉分布［10］,例如景谷縣芒卡咸溫泉水溫57.8OC,TDS為10.82g/L?？刂柒}華形成的水化學(xué)因素鈣華是在泉水、河流、湖水附近形成的碳酸鈣沉積物［24］。由溫泉沉積的鈣華是水熱活動區(qū)內(nèi)一種常見、分布廣泛、形態(tài)各異、規(guī)模壯觀的水熱顯示。Pentecost等根據(jù)源水中CO2來源的不同，將鈣華分為大氣成因鈣華和熱成因鈣華，認(rèn)為鈣華受物理、化學(xué)和生物作用的影響，并且與氣候的變化有密切關(guān)系［25］。Ford等通過總結(jié)世界各地的鈣華沉積,基于鈣華構(gòu)造、巖石、地球化學(xué)及同位素等的特征,將鈣華分為常溫型沉積鈣華(Tufa)和熱水型沉積鈣華(Travertine)［26］。蘭坪—思茅盆地地處滇藏地?zé)釒?出露有眾多中低溫溫泉,有些溫泉伴有形態(tài)多樣的鈣華沉積。溫泉出露地表后,熱水順坡向下流動多形成向下生長的鈣華形態(tài),可形成鈣華臺地、鈣華斜坡、鈣華階地(梯田)、鈣華瀑布等。若溫泉出露于相對平緩的地面則可能形成向上生長的鈣華形態(tài),如鈣華丘、鈣華錐、鈣華柱、鈣華石林、鈣華脊、鈣華墻等［22］。云龍地區(qū)煉場坪溫泉發(fā)育有規(guī)模較大的四級鈣華階地,大部分房屋位于最高一級鈣華階地的呈扇形緩坡狀鈣華體上,二級鈣華臺地呈長垣狀,三級鈣華臺地呈長帶狀,部分直接延伸至谷底,四級鈣華臺地和三級鈣華臺地之間有一條高3-3.5m的鈣華脊(鈣華墻)。大朗溫泉鈣華臺地頂部發(fā)育有老的鈣華丘，高度4~5m,保留較為完整，現(xiàn)已停止生長［27］。石房溫泉下方為一處古鈣華瀑布,已遭受到不同程度的風(fēng)化［21］。景谷縣芒卡咸溫泉附近發(fā)育有一片鈣華臺地,高約5-6m,臺地頂部面積約25m2。勐臘縣南泥溫泉的“母泉”泉眼附近有沉積少量鈣華，內(nèi)部有鈣華豆。熱水沉積的鈣華是含有一定量和游離CO2的地下熱水出露地表后,壓力降低導(dǎo)致CO2氣體大量逸出,CaC03在泉口附近達(dá)到飽和而沉淀形成的［22］。以CaC03為主的鈣華沉積過程反映了碳酸鹽溶液體系當(dāng)中多個化學(xué)反應(yīng)的動態(tài)平衡［28］。其化學(xué)總反應(yīng)如下：(1)水化學(xué)條件是控制溫泉鈣華沉積的必要條件。水化學(xué)指標(biāo)主要包括pH、CO2含量或CO2分壓、Ca2+和含量，可以用毫克當(dāng)量比值和方解石飽和指數(shù)判斷鈣華沉積的趨勢。水溶液中不同形態(tài)碳酸的分配嚴(yán)格受到pH值的控制，偏酸、偏堿及中性水占優(yōu)勢。CO2溢出是CaCO3沉積的主要控制因素，水中CaCO3的溶解度會隨著CO2含量降低而減小,達(dá)到過飽和便結(jié)晶析出。高PCO2的地下熱水向地表遷移的過程中有助于C02快速脫氣，水中H+增加,pH值降低，使地下熱水在遷移過程中溶解了更多的Ca2+和從反應(yīng)式（1）可知,Ca2+和是鈣華沉積重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。Liu等認(rèn)為當(dāng)?shù)叵滤訦CO3-和Ca2+為主要陰陽離子或者至少其中一種離子的含量很高時，有利于沉積鈣華［29］。Wang等研究認(rèn)為當(dāng)Ca2+和的毫克當(dāng)量濃度比值變化不大且接近于2時,更容易沉積鈣華［30］。此外,方解石飽和指數(shù)能夠反映鈣華沉積狀態(tài)。SIvO,CaC03未達(dá)到飽和；SI=O,礦物處于均衡狀態(tài)；SI>0,CaCO3達(dá)到飽和,有沉積的趨勢。找鉀研究世界鉀鹽資源豐富,但資源和產(chǎn)量只集中在少數(shù)國家,例如加拿大、俄羅斯、德國、以色列等,它們占世界90%以上鉀鹽產(chǎn)量。許多專家學(xué)者對鉀鹽的分布和成礦規(guī)律進(jìn)行了研究，例如,Rahimpour-Bonab等對伊朗西北部的贊詹省的兩個鹽礦進(jìn)行了研究,揭示了其鉀鹽蒸發(fā)巖的物質(zhì)來源、沉積環(huán)境和成巖作用,認(rèn)為該地區(qū)為海洋來源的次生鉀鹽,SO4?CI—NaKMg型鹵水可能受到陸源水的微弱影響［31］。我國探明的鉀鹽儲量和基礎(chǔ)儲量都比較少,因此我國古今鹽盆地找鉀研究得到了極大的重視。鉀鹽礦床埋藏在地下一般不易被發(fā)現(xiàn),但由于鉀鹽礦物易溶于水,作為地下水天然露頭的鹽泉便成了鉀鹽礦床的地表顯示,鹽泉或咸泉中某些離子組分之間的比例系數(shù)可以用來判別鹽泉水的成因,并進(jìn)一步顯示研究區(qū)的找鉀遠(yuǎn)景等。前已提及，含鹽盆地的地下水主要分為沉積（鹵）水和溶濾（鹵）水°YNa/YCI系數(shù)、Brx103/CI系數(shù)和Ix103/CI系數(shù)通常被用來判別地下水的成因類型。海洋水中YNa〃CI系數(shù)和Brx103/CI系數(shù)具有最大的穩(wěn)定性°YNa/YCI系數(shù)反映出鹵水中石鹽的富集水平，標(biāo)準(zhǔn)海水YNa〃CI值為0.85,—般認(rèn)為沉積（鹵）水的YNa〃CI值應(yīng)該小于0.85,而溶濾（鹵）水的YNa〃CI值一般較高，接近1或大于1oBrx103/CI系數(shù)和Ix103/CI系數(shù)是海水的特征系數(shù),一般認(rèn)為沉積（鹵）水的Brx103/CI值應(yīng)大于3.4,Ix103/CI值大于0.01,而溶濾（鹵）水的Brx103/CI值為0.83~0.08或更小Ix103/CI值小于0.01［20,22,32］。蘭坪—思茅盆地是我國重要的含鹽盆地,盆地南部勐臘含鹽系發(fā)育最好,鹽泉、咸泉等較為發(fā)育,盆地內(nèi)找鉀成為研究的熱點。確定地下水成因后,可進(jìn)一步利用鹽泉水找鉀標(biāo)志來進(jìn)行研究區(qū)找鉀遠(yuǎn)景預(yù)測［32］°Kx103/》M、Kx103/CI和Brx103/CI系數(shù)可以用來指示鉀石鹽的地下溶濾和作為尋找鉀石鹽的標(biāo)志。例如,在思茅盆地勐野井鉀石鹽礦區(qū)出露的鹽泉，當(dāng)Kx103/ZM.Kx103/CI和Brx103/CI系數(shù)分別為＞5~10、＞10-20和＞0.3~0.5時，表明地下有鉀石鹽異常；當(dāng)他們的數(shù)值分別為＞10、＞20和＞0.5時,表明地下有顯著的鉀石鹽異常,存在鉀石鹽礦的可能性很大［33］。伯英等利用上述找鉀系數(shù)提出了蘭坪—思茅盆地部分新的含鉀異常點,即在磨鋪、石膏井、徐孔井、黎明、暖里和寶藏鄉(xiāng)等地［34］。楊苗林利用Kx103/ZM和Kx103/CI系數(shù)研究討論了云龍地區(qū)4個鹽泉的成因以及該區(qū)域的找鉀前景，認(rèn)為該地鹽泉均為巖鹽溶濾水，云龍縣石城溫泉和諾鄧井鹽泉的Kx103/ZM系數(shù)在5-10之間,推測這兩處泉水所在地區(qū)可能具有找鉀前景［17］。思茅盆地內(nèi)景谷—寧洱一帶、寶藏鄉(xiāng)—二官寨一帶以及勐臘南奔老寨、磨整鹽井和鹽井村周邊具有一定的找鉀遠(yuǎn)景［19,34］。結(jié)論與建議云南西部蘭坪—思茅盆地位于藏南—滇西地?zé)釒Ш颓急薄嵛鼷}類成礦帶東南部,屬于中新生代沉積盆地,侏羅系、白堊系和古近系紅層分布廣泛,盆地內(nèi)發(fā)育有一系列深大斷裂和大斷裂,控制著盆地的沉積及構(gòu)造演化,泉水多沿斷裂出露。地下水的分布受到巖性、構(gòu)造和地貌的控制,盆地內(nèi)地形低處具備良好的匯水條件,風(fēng)化裂隙水分布局限,以夾層型層間裂隙水和溶孔水為主。盆地內(nèi)溫泉、咸溫泉和鹽泉或咸泉數(shù)量眾多、類型多樣。溫泉均為深循環(huán)泉,泉流量不大,通過地?zé)嵩鰷孬@得較高溫度；鹽泉和咸泉多為淺循環(huán)泉,與深循環(huán)泉相比,流量小、水溫低,通常是常溫泉。盆地內(nèi)煉場坪溫泉等附近沉積鈣華,是由于含有一定量和游離CO2的地下熱水出露地表后，壓力降低導(dǎo)致C02氣體大量逸出,CaC03在泉口附近飽和沉淀。影響鈣華沉積的水化學(xué)指標(biāo)主要包括pH、CO2含量或CO2分壓、Ca2+和含量，可以用Ca2+/HCO3-毫克當(dāng)量比值和方解石飽和指數(shù)來判斷鈣華的沉積趨勢。盆地內(nèi)鹽泉或咸泉均為巖鹽溶濾水。北部蘭坪盆地發(fā)育有蘭坪—云龍含鹽帶,南部思茅盆地由北向南劃分為景谷、江城、整董和勐臘4個含鹽帶,其含鹽性逐漸變優(yōu)。在地下水循環(huán)過程中，低TDS的大氣降水入滲后流經(jīng)含鹽地層而溶濾鹽分，鹽分含量的不同造成地下水中各離子含量的差異,出露地表成為TDS不同的咸泉、鹽泉。鹽泉或咸泉的YNa/YCI、Brx103/CI和Ix103/CI系數(shù)可以用來判別沉積（鹵）水和溶濾（鹵冰°Kx103/》M、Kx103/CI和Brx103/CI系數(shù)有助于判別地下水是否有鉀石鹽異常的存在。今后開展蘭坪—思茅盆地溫泉、咸溫泉和鹽泉或咸泉的研究,應(yīng)關(guān)注以下幾個方面：①滇西地質(zhì)條件復(fù)雜，紅層分布廣泛，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響,各溫泉成因不盡相同,本文將其分為淺循環(huán)泉和深循環(huán)泉兩種成因類型。可以通過比較小范圍內(nèi)溫泉出露特征以及水化學(xué)成分等方面的差異,對溫泉形成機(jī)理進(jìn)行深入的研究。②加強(qiáng)對鹽泉鹵水形成的研究，利用同位素方法研究鹵水來源,運用水文地球化學(xué)軟件定量模擬鹽分的溶濾作用。③加強(qiáng)地下熱水資源特征的研究，總結(jié)紅層地區(qū)溫泉的形成和地下水循環(huán)特點,有助于指導(dǎo)這類地區(qū)地下熱水資源的可持續(xù)開發(fā)和利用。④重視我國巖相古地理以及成鹽盆地的地質(zhì)構(gòu)造演化的分析，進(jìn)一步探究鉀鹽礦床的成因機(jī)制,劃分可能成鉀的次級盆地,結(jié)合地球物理探測、地球化學(xué)和水化學(xué)等分析方法進(jìn)行重點勘探和研究。參考文獻(xiàn)：鉀鹽地質(zhì)科研隊水化學(xué)組.云南思茅盆地鉀鹽水文地球化學(xué)特征及找鉀預(yù)測[C]//云南省地質(zhì)局鉀鹽地質(zhì)科學(xué)研究隊?云南思茅地區(qū)鉀鹽地質(zhì)研究論文集,1980:355-392.[TheHydrochemicalGroupofPotashGeologicalResearchTeam.HydrogeochemicalcharacteristicsofpotashandpotashperspectiveinSimaoBasin,Yunnan[C]//PotashGeologicalScientificResearchTeamofYunnanGeologicalBureau.APotashGeologicalResearchSymposiuminSimao,Yunnan,1980:355-392.(inChinese)]朱春林,邢志會,饒春富,等.滇中紅層含鹽層水文地質(zhì)特征[J].云南地理環(huán)境研究,2009,21(6):1-7.[ZHUCL,XINGZH,RAOCF,etal.ThehydrogeologicaltraitofsaltbedsinredbedsofcentralYunnan[J].YunnanGeographicEnvironmentResearch,2009,21(6):1-7.(inChinese)]朱春林?滇中紅層地下水富集規(guī)律及開發(fā)利用研究[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2010.[ZHUCL.ResearchonenrichmentregularityanddevelopmentofgroundwaterintheredbedsofcentralYunnan[D].Beijing:ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),2010.(inChinese)]徐瑞春,周建軍.紅層與大壩[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2010.[XURC,ZHOUJJ.Redbedanddam[M].Wuhan:ChinaUniversityofGeosciencesPress,2010.(inChinese)]HofmannA,TouraniA,GauppR.CyclicityofTriassictoLowerJurassiccontinentalredbedsoftheArganaValley,Morocco:implicationsforpalaeoclimateandbasinevolution[J].PalaeogeographyPalaeoclimatologyPalaeoecology,2000,161(1/2):229-266.CalderJH,RygelMC,RyanRJ,etal.StratigraphyandsedimentologyofearlyPennsylvanianredbedsatLowerCove,NovaScotia,Canada:thelittleriverformationwithredefinitionofthejogginsformation[J].AtlanticGeology,2005,41(2/3):143-167.DingJ,ZhangS,ChenW,etal.PaleomagnetismoftheoligoceneKangtuoformationredbeds(centraltibet):inclinationshallowingandtectonicimplications[J].JournalofAsianEarthSciences,2015,104(1):5568.楊尖絮.滇西蘭坪-思茅盆地成鉀地質(zhì)條件及成礦模式分析[D].南京:南京大學(xué),2013.[YANGJX.Thegeologicalsettingofpotash-forminganddepositionalmodelofLanping-SimaoBasin,westernYunnanProvince[D].Nanjing：NanjingUniversity,2013.(inChinese)][9]高芳芳,鄧睿.云南紅層巖組特征分析[J].山西建筑,2012,38(9):96-97.[GAOFF,DENGR.OnfeatureanalysisofredbedspetrofabricinYunnan[J].ShanxiArchitecture,2012,38(9):96-97.(inChinese)][10]焦建.思茅盆地侏羅紀(jì)區(qū)域成鹽找鉀研究[D].北京:中國礦業(yè)大學(xué)(北京),2013.[JIAOJ.Studyontheregionalsalt-andpotash-forminginJurassicstrata,Simaobasin[D].Beijing:ChinaUniversityofMining&Technology(Beijing),2013.(inChinese)]云南省地方志編纂委員會總纂?地質(zhì)礦產(chǎn)志[C]//云南省志?昆明:云南人民出版社,1997:99-101.[LocalChroniclesCodificationCommitteeofYunnanProvince.ThelocalchroniclesofYunnanprovince[C]//Regionalgeologyandmineralresources.Kunming:YunnanPeople'sPublishingHouse,1997:99-101.(inChinese)]郭福祥.云南中生代紅層之沉積特點[J].云南地質(zhì),1988(4):11-16.[GUOFX.OnthefeaturesofYunnanmesozoicredbeds[J].YunnanGeology,1988(4):11-16.(inChinese)]韓冬.蘭坪-思茅盆地鉀鹽礦床的成鉀特征研究[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，2013.[HAND.TheresearchofPotash-formingfeaturesinLanping-SimaoBasin[D].Beijing:ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),2013.(inChinese)]周訓(xùn)，胡伏生,何江濤，等?地下水科學(xué)概論[M].2版?北京：地質(zhì)出版社,2014:36-82.[ZHOUX,HUFS,HEJT,etal.Introductiontogroundwatersciences[M].2nded.Beijing:GeologicalPublishingHouse,2014:36-82.(inChinese)]毛文清,溫清茂.紅層地下水形成環(huán)境分析與水文地質(zhì)分類[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1997(增刊1):144-149.[MAOWQ,WENQM.Analysisofformationenvironmentandthehydrogeologyclassificationofgroundwaterinredbeds[J].JournalofChengduUniversityofTechnology(Science&TechnologyEdition),1997(Sup1):144-149.(inChinese)]周訓(xùn),曹琴,李雙鵬,等.重慶巫溪縣寧廠鹽泉的形成[J].第四紀(jì)研究,2014,34(5):1036-1043.[ZHOUX,CAOQ,LISP,etal.FormationoftheNingchangsaltspringinWuxicountryofChongqing[J].QuaternarySciences,2014,34(5):1036-1043.(inChinese)]楊苗林.云南省云龍地區(qū)溫泉及鹽泉特征[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2016.[YANGML.CharacteristicsofthehotspringsandsaltspringsintheYunlongdistrictofYunnan[D].Beijing:ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),2016.(inChinese)]周訓(xùn),李曉露,王蒙蒙,等.淺循環(huán)泉簡析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2017,44(5):1-5.[ZHOUX,LIXL,WANGMM,etal.Apreliminaryanalysisofthespringsofshallowgroundwatercirculation[J].Hydrogeology&EngineeringGeology,2017,44(5):1-5(inChinese)]張玉淑,高東林,時林,等.云南思茅盆地勐臘含鹽帶鹽泉水化學(xué)特征與找鉀研究[J].鹽湖研究,2013(2):10-17.[ZHANGYS,GAODL,SHIL,etal.Hydrochemicalcharacteristicsofsaltspringandpotassium-prospectingresearchinMenglasalt-beltsofSimaoBasin,Yunnan[J].JournalofSaltLakeResearch,2013(2):10-17.(inChinese)]林耀庭,何金權(quán),王田丁,等.四川盆地中三疊統(tǒng)成都鹽盆富鉀鹵水地球化學(xué)特征及其勘查開發(fā)前景研究[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2002,24(2):72-84.[LINYT,HEJQ,WANGTD,etal.Geochemicalcharacteristicsofpotassium-richbasininmiddleTriassicChengdusaltbasinofSichuanBasinanditsprospectsforbrinetapping[J].GeologyofChemicalMinerals,2002,24(2):72-84.(inChinese)]馬萬棟，孫國芳?塔里木盆地西部鹽礦點鹵水地球化學(xué)特征及成鉀預(yù)測[J].中國地質(zhì),2007,34(4):636-641.[MAWD,SUNGF.BrinegeochemistryandpredictionofpotashformationatsaltoccurrencesinthewesternTarimbasin[J].GeologyinChina,2007,34(4):636-641.(inChinese)]周訓(xùn)，金曉媚,梁四海，等.地下水科學(xué)專論[M].2版?北京：地質(zhì)出版社,2017:83-107.[ZHOUX,JINXM,LIANGSH,etal.Specialtopicsongroundwatersciences[M].2nded.Beijing:GeologicalPublishingHouse,2017:83-107.(inChinese)]任振華.云南省蘭坪地區(qū)部分溫泉和鹽泉的特征及成因[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2016.[RENZH.AstudyofthecharacteristicsandgenesisofthehotspringsandsaltspringsintheLanpingareaofYunnan[D].Beijing:ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),2016.(inChinese)]胡欣欣，黃成敏.鈣華成因及其在古環(huán)境與古氣候重建中的應(yīng)用[J].世界科技研究與發(fā)展,2008,30(3):331-335.[HUXX,HUANGCM.Tufaformationanditsapplicationinpaleoenvironmentandpaleoclimatereconstruction[J].WorldSciTechR&D,2008,30(3):331-335.(inChinese)]PentecostA,VilesH.Areviewandreassessmentoftravertineclassification[J].Geographi