《表4 热泉样品对辰砂和黑辰砂的饱和指数》

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《云南腾冲热海高温地热水中汞的地球化学异常及其指示意义》

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如前所述，大量地球物理和地球化学研究表明热海水热区之下存在仍处于熔融状态的岩浆房，且热海热泉中的某些化学组分受到该岩浆房所释放出的岩浆流体的强烈影响[7，20]。对于具备岩浆热源且不受海水影响的Cl-Na型高温地热水，学界公认其中的Cl应主要来自岩浆流体[21-23]；此外，笔者对国内典型水热区，如热海水热区和西藏羊八井水热区内砷循环的估算表明岩浆流体携带的砷同样对热泉中砷有不可忽视的贡献[24-25]。在热海，热泉汞含量与氯、砷含量具备良好的正相关关系（图6），意味着岩浆流体的补给也极可能是汞的重要地球化学来源。对于热海水热区内的中性热泉而言，由于其为深部地热流体经不同冷却过程后的排泄，即便在泉口附近，地热水仍具有较低的氧化还原电位，因此水中深部来源的汞主要以还原态（Hg(II））形式存在，不易从泉口挥发。此外，虽然中性热泉普遍具有较高的硫化物含量，且汞的硫化物矿物（如辰砂、黑辰砂）溶度积常数较小，其形成可导致水中汞的沉淀，但上述矿物的饱和指数计算（表4）表明热海所有热泉样品均对辰砂、黑辰砂未饱和。这样，中性热泉中的汞在泉口仍得以在水中以溶解态有效存留，热泉也因而有较高的汞含量。对酸性热泉而言，一则此类热泉本质上为渗流途径很短的浅层地下水，经水-岩相互作用进入水中的汞极少；二则深部流体在绝热冷却过程中分离出的富汞蒸汽虽可能进入浅层含水层，成为水中汞的主要来源，但在酸性热泉泉口氧化还原电位偏高，水中汞主要以氧化态（Hg(0））形式存在，故极易从水中挥发，造成水中溶解态汞的含量很低。事实上，热海酸性热泉中除珍珠泉可检出汞（但汞含量也非常低）之外，其余诸泉汞含量的确都低于检出限。今后如有条件，还应在酸性热泉泉口采集地热蒸汽，并测定其中汞含量，对上述结论进行验证。