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user: 4. 地气异常场特征研究与评价解释 4.1. 有效指示元素选择 为了直观分析各研究元素在相应的剖面线上对已知、未知矿体或已知、未知断裂所出现的异常反应，需要绘制地气测量综合剖面图。 由于地气分析的元素含量属于超痕量范围，元素间的含量数值差异巨大，为了更好地反映异常，便于与不同测线间测量数据进行对比，编制剖面图前，对每条测线每一元素逐一进行了“衬度”处理。衬度处理方法如下： 首先统计要处理元素全区所有测量值的第一轮平均值与第一轮标准方差；以第一轮平均值与3倍第一轮标准方差之和作标准，剔除全部大于均值加3倍标准差的测量值；将剩余的全部数据统计第二轮平均值与第二轮标准方差； 以第二轮平均值与3倍第二轮标准方差之和作标准，剔除全部大于均值加3倍标准差的测量值；将剩余的全部数据统计第三轮平均值与第三轮标准方差； 直到剩余数据全部不大于某一轮平均值加3倍最标准差为止。将此时的最后一轮平均值做分母，每个测点的原始数据为分子，计算每一个测点该元素的衬度值。最后，以衬度值为参数，编制综合剖面图。 根据应用与研究并举的目的，从已知到未知的原则，选择发现有热水泉眼的B测线为标准，对ICP-MS检出限内提供的38个元素，逐一编制剖面图。 借鉴传统物化探的成果，稀土元素REE、Th、Sn和金属元素Mn、Co、Cu、Zn等容易出现“群聚”效应，在地气测量中这些元素也能一起表现出较高的异常值；同时为了确保成图的代表性和有效性，以该元素是否有异常显示为依据，参考温泉地气模型实验筛选出的指示元素，决定其是否采用。最后，筛选出的指示元素包括：Li、Co、Mn、Cr、Cu、Zn、Ga、Cd、Sn、Th、REE (稀土元素总量)计11种。 图3、图4为查清卡B线的地气测量综合剖面图。 图3. 查清卡B线地气测量Li、Cr、Mn、Co、Cu、Zn综合剖面图 图4. 查清卡B线地气测量Ga、Cd、Sn、Th、REE综合剖面 4.2. 研究区温泉储集层的圈定 4.2.1. 地气异常场同源性解析 前人的研究已经证实，具有相同来源的地质体中的稀土元素配分模式具有相似性，稀土元素常常被作为矿体物质来源的示踪剂。为此，研究地气异常区的稀土元素配分模式在对地气异常进行评价时具有重要作用。同时稀土分布规律不仅对岩石类型、矿物成因具有指示作用，还能解释地表水、地下水的来源成因问题 [ 14 ] [ 15 ]。因此，将其引申至温泉地气异常方面进行应用，以期说明勘查区内5条测线上的地气异常是否是同一来源所致。 以1985年Taylor等学者的球粒陨石数据为标准，采取分母相乘的参数计算方式，对研究区内推测的温泉迁移通道所致地气异常点的稀土数据(10 −12 g/g)进行作图，得到如表1、图5所示的稀土特征参数和稀土配分曲线。 Table 1 Characteristic parameter table of earth-gas rare earth distribution in the Chaqingka Hot Spring Research Area of Batang， Sichua 点号 备注 ΣREE LREE HREE LREE/HREE LaN/YbN δEu δCe A09 未知地气异常点 2507.20 2301.80 205.40 11.21 19.64 2.03 0.77 B20 出露温泉眼上方 6447.48 5825.77 621.71 9.37 15.89 0.84 0.91 B23 6520.33 5838.03 682.30 8.56 15.41 0.83 0.90 C24 未知地气异常点 1387.86 1287.47 100.39 12.82 48.27 0.85 0.80 D12 305道班温泉西北方25 m处 6011.26 5285.76 725.50 7.29 11.31 0.89 1.02 E05 未知地气异常点 7283.47 6435.19 848.28 7.59 12.19 0.79 0.83 E06 2850.58 2600.30 250.28 10.39 22.14 0.92 0.88 表1. 四川巴塘查清卡温泉研究区地气稀土配分特征参数表 图5. 四川巴塘查清卡温泉研究区地气稀土配分曲线 由上图可见：(1) 本区温泉稀土模式呈右倾的海鸥状分布，这表明稀土族元素整体呈轻稀土富集、重稀土亏损的状态(ΣLREE/ΣHREE = 6.75~12.82)；(2) 在已知温泉或出露温泉眼旁，Eu呈现出轻微亏损状态且较为稳定(δEu = 0.83~0.89)，Ce呈无明显亏损状态且较为稳定(δCe = 0.91~1.02)；(3) C、E两线的地气异常点稀土配分模式与已知温泉点和出露温泉眼旁的各种参数特征几乎相同，这种相似性说明他们具有一定的同源性，这些异常为温泉迁移通道所控制，且为同一热水源所导致；(4) A线地气点与温泉迁移通道控制异常具有明显差异，虽其稀土配分模式整体任呈右倾海鸥状，但Eu呈重度富集状态(δEu = 2.03)，Ce呈明显亏损(δCe = 0.77)，证实两者之间为不同异常源所控制。据四川省地质调查院资料显示：查清卡除是温泉勘查区外，也是锡矿点，区内土壤、岩石中Sn都呈现明显的异常，区内也发现多处锡矿脉。因此，推测A线地气异常主要受到锡矿脉控制。 4.2.2. 温泉靶位的圈定及进一步工作建议 在地气法勘查隐伏金属矿床的研究中，为了增强异常幅度，便于寻找有利成矿地带，通常将相关性好的、能反映出断裂或者地质情况的异常元素进行归一化累加处理，投影到地质平面剖面图上。将这种研究方法引申至地热资源的勘查，我们可以发现圈定温泉形成的有利区域或者储集层的突破口就在于找到温泉指示元素的质量浓度归一化累加处理后共同所形成的异常区段。因此，有必要通过平面剖面图来剖析勘查区的元素异常特征。 图6为勘查区地气测量指示元素标准化累加值平面剖面图。 图6. 查清卡测区指示元素含量平面剖面图 参考上文所述的温泉地气场与温泉储集层空间关联关系模型，以地气测量实际获取的查清卡Li、Co、Mn、Cr、Cu、Zn、Ga、Cd、Th、REE族元素含量，统计了这些元素的异常下限及异常值范围于表2中。 Table 2 Statistical table of the location of abnormal interval of geogas survey (the northern starting point of the survey line is 0 m 测线 温泉储集区异常位置(m) 异常宽度 (m) 异常元素 北端位置 南端位置 A 40 90 50 Co、Mn、Cu、Sn、Ga B 80 210 130 Li、Co、Mn、Cr、Zn、Cd、Sn、Th、REE C 40 70 30 Li、Co、Mn、Cr、Ga、Th 140 220 80 Li、Mn、Cr、Th、REE D 100 220 120 Co、Mn、Cr、Cu、Zn、Ga、Cd、Th、REE E 40 70 30 Li、Co、Mn、Cr、Cu、Zn、Ga、Cd、Th、REE 表2. 地气测量异常区间位置统计表(测线北起点为0 m) 在查清卡地气测量累加值平面剖面图的基础上，综合考虑表2结果及地质情况，可以推测出查清卡温泉储集区的平面投影位置(图6黑色虚线框内)。 依据勘查区地质概况资料，有以下3点认识及进一步工作建议： (1) 查清卡可能存在的温泉储集层分布在区内东北向主断裂带附近，该断裂带为温泉水的流通提供了良好通道，为主控热水通道，温泉储集层沿着该条断裂带平行分布(见图6)，温泉勘查工作应围绕该断裂，以该断裂南北100 m范围为中心开展工作； (2) 断裂带控制区的热储分布，是寻找地热水的重要标志。由于河谷地带是切割最深最低的侵蚀面，地下热储在此的隔热盖层最薄，地热水离地表最近、最易外泄，所以地热水大部分都在河谷附近出露形成温泉。有利的温泉开发前景区为该断裂带的倾向一侧所对应河流的北岸适合温泉水出露或者堆积的等势面较低的山前、河谷等断裂构造较多的地带； (3) 沿北东向断裂南侧的地气异常在E线尖灭，区内的温泉储集层东端可能就在D线附近，继续向东寻找的意义不大；而A线在断裂北侧任然有较大幅度地气异常，其南侧由于河水与公路的覆盖无法开展地气测量，情况不明，为勘查查清卡温泉储集层西段的分布，有必要在A线以西，按500 m左右线距，以主断裂为中心，布设控制长度为400 m的测线两到三条。