地热CO<sub>2<⼀sub>-水-碳酸盐岩系统的CO<sub>2<⼀sub>来源分析

目前，不同地热系统的CO₂来源已经有了较多的研究（刘再华等，1997；Wang等，1996；上官志冠等，1993；上官志冠等，1997；Craig，1953；Faure，1977），主要的方法是碳稳定同位素方法。

已有研究（Craig，1953；Faure，1977）表明，土壤生物成因的CO₂的δ¹³C=-25‰（变化范围-16‰～-28‰），大气CO₂的δ¹³C=-7‰，地幔成因CO₂的δ¹³C=-4‰～-11‰，石灰岩变质成因CO₂的δ¹³C=±3‰。根据表12.1和表12.2中黄龙、康定和中甸下给三系统的CO₂分压及其碳稳定同位素特征分析，并联系系统出露的地质构造条件可知，系统的CO₂主要为地幔成因CO₂与石灰岩变质成因CO₂的混合物。

业已测得三地区灰岩的δ¹³C 平均为3.0‰，假定其高温分解完全，则形成的CO₂的δ¹³C应为3.0‰左右（Faure，1977）。此外，云南腾冲火山地区没有灰岩的影响，因此，其产出的CO₂可认为是深部纯岩浆起源的（刘再华等，1997），由表12.4 可知，此种CO₂的δ¹³C_岩浆=-9.78‰。又设各地区释放CO₂中灰岩分解起源的CO₂占x%，则岩浆起源的CO₂占（100-x）%，由同位素质量守恒可得：

x·δ¹³C_灰岩+（100-x）δ¹³C_岩浆=100·δ¹³C_CO2气

据此由黄龙、康定和中甸下给三系统CO₂气体的碳同位素值（δ¹³C_（CO2气），表12.2）可对各泉CO₂气体的来源作出定量评价，结果如表12.5所示。

由表12.5可知，云南中甸下给地热系统和康定第一类地热系统的CO₂主要来源于地层中石灰岩变质产生的CO₂，而黄龙系统和康定第二类地热系统的CO₂主要来源于地幔成因的CO₂。

表12.5 黄龙、康定和中甸下给三系统CO₂来源评价表