五大连池火山区流体地球化学特征研究

摘要

五大连池火山区发育有多个与构造活动有关的冷泉。为更准确地监测火山活动，有必要对典型泉水开展水化学特征及其形成机理研究。在五大连池火山区共采集泉水、湖水、井水样品15个，测试其离子组分浓度与氢氧同位素组成，进行水文地球化学分析。结果表明：（1）泉水呈中性至弱酸性，湖水和井水呈弱碱性；阳离子以Na⁺为主，阴离子以HCO^-₃为主，水化学类型主要为HCO₃-Na型和HCO₃-Ca·Na型。（2）氢氧同位素组成指示地下水主要来源于大气降水补给。（3）Na-K-Mg三角图显示地下水与岩石间相互作用未达到平衡，反映地下水循环周期较短；Gibbs图表明地下水离子主要受岩石风化作用影响，而风化端元模型分析进一步揭示其化学成分主要受硅酸盐岩风化溶解控制。（4）南饮泉与北饮泉的流体地球化学特征显示其来源与深部环境有关，能够反映火山区地下岩浆活动状态，对其化学成分开展连续监测可为评估五大连池火山喷发风险提供科学依据。

关键词

五大连池 / 火山 / 水化学特征 / 氢氧同位素

基金资助

陆内火山与地震教育部重点实验室开放课题(KLIVE2024-04); 地震科技星火项目(XH20017); 深部探测与成像全国重点实验室开放课题(DEEI20252242)