平顶山矿区地下热水深部温度估算——地球化学温标的应用

应用地球化学温标估算了平顶山矿区地下热水的深部温度；介绍与分析了地球化学温标的应用条件、水－岩反应平衡状态，在此基础上应用合适的温标进行了计算。其结果为该区地温场和水－岩温度关系的研究提供了资料     

水-岩平衡在馆陶组热储温度估算中的应用

地球化学地热温标在地热资源勘查与评价中具有广泛的应用前景,国内外地热工作者推导总结了一系列用于估算热储温度的地热温标,其中二氧化硅地热温标、钾镁地热温标及钾钠地热温标最具代表性。基于地球化学地热温标的水-岩平衡应用原理,认为华北平原区馆陶组热储中见有次生的方解石、白云石矿物,可采用方解石与白云石的饱和指数反推热储温度。并采用PHREEQC软件,通过实例验证方解石与白云石饱和指数地热温标的可靠性。分析认为,热储温度应低于白云石估算温度,而接近并略高于方解石估算温度。     

地热温标中的水—岩平衡状态研究

在地热资源勘探过程中，建立在水－岩平衡基础上的地热温标方法常被用来评价地下热储温度，但在某些情况下，作为地热温标的化学组分并没有真正与热储内部的矿物达到平衡，本文采用ｌｏｇ（Ｑ／Ｋ）图、不同参考温度下的平衡状态判定和Ｎａ－Ｋ－Ｍｇ三角图的方法来研究热流体的平衡状态，为地热温标的优化奠定了理论基础。     

贵州热矿水热储温度的估算

本文根据贵州热矿水的有关水化学组成，进行了有关水－岩平衡的判断；应用常用的石英，玉髓，Ｎａ－Ｋ、Ｎａ－Ｋ－Ｃａ和Ｋ－Ｍｇ地热地球化学温标估算了这些热矿水的热储温度。根据这些温标的原理和贵州热矿水的实际，讨论了有关温标的适用性和估算结果的可靠性。推断了贵州热矿水的热储温度。     

应用地热温标估算济南市平阴县大孙庄氡温泉热储温度

地热温标方法是确定地下深部热储温度的一种经济有效的手段,任何温标在使用前都要进行水-岩平衡判断。选取大孙庄氡温泉井6组不同时期的水化学组分分析数据,利用Na-K-Mg三角图解法及饱和指数法对矿物-流体的平衡状态进行判断,结果表明各水样水-岩之间尚未达到离子平衡状态,不适合用阳离子地热温标来估算热储温度,但可选择二氧化硅温标估算热储温度;玉髓与水反应在多数情况下要比石英与水反应更接近平衡,利用玉髓温标估算大孙庄氡温泉井的热储温度较为合理,估算大孙庄氡温泉井的热储平均温度为47.8℃。     

平顶山八矿地热温标的选取及热储温度估算

在地热系统中,地热温标通常被用来评价地下热储温度,但是众多地热温标计算出的热储温度往往相差很大,需要进一步判断矿物-流体的平衡状态。以平顶山八矿地热系统为例,讨论了地球化学温标的应用条件;通过Na-K-Mg三角图及以WATCH程序建立的多矿物平衡法在该矿的应用,证实玉髓地热温标最适合估算该矿区深部热水温度,该矿区深部热水温度约为50℃。      

高温地热系统中粘土矿物形成对Na-K和K-Mg地球化学温标准确性的影响

传统地球化学温标在估算高温地热系统内浅层热储温度(一般为100～200℃)时存在局限性,其中应用广泛的Na-K温标和K-Mg温标出现误差的原因仍不清楚.在收集了全球代表性热田内采自地热井的201个流体样品的水文地球化学数据后,利用软件WATCH将井口流体地球化学数据还原为热储条件下的对应值;在此基础上,对Na-K温标和K-Mg温标进行了评价,发现钾长石和常见富钾双八面体粘土矿物均可能对浅层热储内地热流体中的钾含量产生影响,富镁双八面体粘土矿物也可达到与地热流体的平衡,而地热流体中钠含量则受水-岩相互作用的影响很小.因此,浅层地热流体的Na-K比值与热储温度不具有对应关系,而K-Mg温标在计算浅层热储温度时虽然具有一定指示意义,但仍无法得到足够准确的结果.      

江西银山多金属矿床水—岩反应及成矿流体来源的讨论

本文以银山矿床的地质地球化学特征为依据，以水－岩反应及其同位素交换为出发点，对前人关于该矿床成矿流体主要来自岩浆水的结论提出质疑。根据流体和蚀变岩石的氧同位素组成进行了水－岩氧同位素交换的反演计算，表明银山矿床成矿流体应来源于大气降水，是大气降水在深处较高温度和低Ｗ／Ｒ比值下与千枚岩之间发生的水－岩反应的产物。岩浆活动主要为成矿作用提供了热源。     

论岩土工程中水-岩相互作用研究的焦点问题--特殊软岩的力学变异性

水－岩相互作用研究是力学和地球科学领域中的前沿课题之一。在力学领域中称之为“固流耦合作用”，在地球科学领域中称之为“水－岩相互作用”。前者研究的焦点在于固体和流体间力学耦事的基本规律；后者主要研究在高温高压条件下，岩石和水发生的化学反应规律及其地球化学特征。岩土工程作为土木工程与地质学的交叉学科，水－岩相互作用研究的侧重点以往主要集中于岩体力学方面，即从渗流场和形变场的相互作用角度研究其基本规律，目前，已开始注意到水和岩石的化学作用问题。从工程实践中迫切需要解决的共性课题－－特殊软弱岩体与水作用后力学性能大幅度变异的问题出发，探讨了某些特殊岩体与水作用的化学规律、矿物学规律及其化学与矿物学损伤所导致的力学损伤规律，并建立软岩－水相互作用的时间效应模型；确定软岩性质软化的标志性监界阈值，为建立水－岩相互作用理论体系奠定软岩研究基础，为重大工程的设计、施工等提供有效的参考的指导。     

地球化学温标估算长白山地热系统热储温度

长白山地区地热系统的研究目前还处于初级阶段,热储温度仍然是具有争议的问题。为进一步明确其高温地热成因机理,本文对该区域的4个温泉点与2口地热井进行了离子及气体组分测定与分析,并应用地球化学温标估算了热储温度。Na-K-Mg三角图和部分矿物I_S值指示长白山地区地热水与围岩未达到水岩平衡状态,稀释作用明显,仅石英、玉髓和部分含Ca²⁺矿物达到饱和并发生沉淀。根据本文及前人的研究,研究区同时存在高温喷气孔、高_ρ(Cl^-)水和高_ρ(SO_4^2-)水,这符合White汽-液分离模式提出的地热地表显示组合,因此推断长白山地区下部流体发生汽-液分离作用(沸腾)且地热系统为双相地热系统。由于双相地热系统的存在制约了水化学温标与部分气化学温标在研究区热储温度估算中的应用,因此本文结合研究区气组分特征,选取CO_2/H_2温标作为可靠温标,估算出热储温度在234.5～284.7℃之间。将长白山天池地区地质特征与地热流体特征结合,建立了长白山地区地热成因模式。     

滇中砂岩铜矿成矿过程中水—岩反应的证据与机理

从野外地质产状，岩石化学，有机岩石学，元素地球化学，有机地球化学等方面详细分析了滇中砂岩铜矿成矿过程中的水－岩反应证据，阐明了成矿过程中水－岩反应的机理，其中包括渗滤作用，扩散作用，混染作用，交代作用，交代溶蚀作用，氧化还原作用的沸腾作用。     

江西角山多金属矿床水—岩反应及成矿流体来源的讨论

本文以银山矿床的地质地球化学特征为依据，以水－岩反应及其同位素交换为出发点，对前人关于该矿床成矿流体主要来自岩浆水的结论提出质疑。根据流体例和蚀变岩石的氧同位素组成进行了水－岩氧同位素交换的反演计算，表明银山矿床成矿流体应来源于大气降水，是大气降水在深处较高温度和低Ｗ／Ｒ幽会下与千枚岩之间发生的水－岩反应的产物。岩浆活动主要为成矿作用提供了热源。     

滇中砂岩铜矿成矿过程中水－岩反应的证据与机理

从野外地质产状、岩石化学、有机岩石学、元素地球化学、有机地球化学等方面详细分析了滇中砂岩铜矿成矿过程中的水－岩反应证据，阐明了成矿过程中水－岩反应的机理，其中包括渗滤作用、扩散作用、混染作用、交代作用、交代溶蚀作用、氧化还原作用和沸腾作用     

裂缝储层地球化学

论述了裂缝储层地球化学在以下四个方面的研究内容：储层化学热力学及储层性质，水－岩－油反应及原油性质，储层运动学特征及构造地球化学和储层地球化学模拟，并介绍了上列三大研究方法；实验地球化学方法，热力学理论计算方法和计算机模拟方法，经讨论认为一新的研究方向将会改变裂缝储层研究的格局。     

煤矸石-水相互作用的溶解动力学及其环境地球化学效应研究

煤矸石—水相互作用的溶解动力学及其环境地球化学效应研究党志（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词水—岩作用煤矸石地球化学动力学采煤矿区复垦环境效应收稿日期：１９９７－３－１０作者简介：党志男１９６２年生博士生环境地球化学煤矸石以其量多、...     

Na-K-Mg三角图修正与Na-K温标选取

Na-K-Mg三角图作为水-岩平衡状态初步判定的方法,未考虑具体温标公式和矿物成分对平衡状态的影响,因此通过基于不同Na-K温标公式修正后的Na-K-Mg三角图判断水岩平衡状态,并利用适合的Na-K温标公式计算地下热储温度,对划分地热系统成因类型和开发利用地热资源具有重要意义。研究发现,修正后的Na-K-Mg三角图中任意一点,对某种温标公式确定的曲线处于平衡状态,对另一温标公式确定的曲线则有可能处于部分平衡状态;且温度越低,这种现象越显著。最贫Mg上边界和最富Mg下边界是由不同的温标公式确定的,随温度具有明显的分段性。利用各Na-K温标公式作出T-lg（Na/K）曲线图,绘制曲线交点对应的基于各"完全平衡曲线"的Na-K-Mg三角图,得出温标公式的选取方法,并以西藏盐井地区为例计算热储温度。      

地热系统中矿物-流体化学平衡的计算

在热勘探过程中 ,建立在水 -岩平衡基础上的地热温标方法 ,常被用来评价地下热储温度。本文采用多矿物平衡图解法和Na -K -Mg三角图解法 ,研究西藏高温及江西中低温地热流体的平衡状态 ,从而为地热温标的选择提供了理论依据。     

华县地区地热水形成环境及热储温度探讨

本文根据华县地热井水质分析结果,在水溶组分平衡分布计算的基础上进行了水—岩平衡分析,确定了地热水中的平衡矿物和平衡温度范围,应用SiO2温标估算了热储的温度,并根据这些温标的原理和华县地热水的实际情况,讨论了地热水形成的环境以及化学温标适用性和估算结果的可靠性。     

不同地质背景地热系统水-岩作用下温泉水的地球化学特征——以重庆市温塘峡背斜温泉、滇东小江断裂带温泉为例

本文以重庆市温塘峡背斜和滇东小江断裂带出露温泉为例,探讨了其水文地球化学特征的差异。研究发现,由于地质背景条件基本相同,温塘峡背斜出露的温泉水文地球化学特征比较接近,水化学类型为SO4-Ca（Mg）型,而小江断裂带温泉水文地球化学特征差异较大,泉水水化学类型主要有HCO3-Na型（YN1）、HCO3-Ca型（YN2）、SO4-Ca（Mg）型（YN3和YN5）和SO4-HCO3-Ca-Na型（YN4）,这与各泉点所处地质背景条件不同有很大关系。此外,通过对Na-K-Mg和Na-K-Mg-Ca图解模型的解读得出,所有样品均未达到水-岩平衡,仅有YN1泉点样品接近完全平衡线,表明YN1接近水-岩作用平衡状态,并由上述图解模型估算得到YN1点热储温度大概为100~120℃,与运用SiO2温标计算的热储温度（133~139℃）相差不大。此外,水化学特征和Na-K-Mg-Ca图解分析也表明,YN2与温塘峡背斜温泉水-岩作用过程比较相似。     

西藏东部阿旺地下热水化学特征及其成因初探

本文基于西藏阿旺乡的地热地质背景, 综合应用野外调查、水文地球化学、环境同位素方法, 初步探究了区内出露地下热水的发育特征及其成因机制。结果表明, 地下热水化学类型为HCO₃-Na型, 这与地下热水在径流过程中与围岩发生溶滤作用和阳离子交互作用有关。氢氧同位素分析显示地下热水补给来源为大气降水, 并伴随有轻微的氧漂移现象, 表明水岩作用较强烈, 热储温度较高。采用同位素方法估算补给高程在4600~4800 m左右, 推测地下热水的补给区为阿旺乡西北部山区。Na-K-Mg三角图判别法和矿物饱和度指数表明地下热水为未成熟水, 其在上升过程中受到了浅表冷水的混合, 冷水混入比为60% ~70%, 采用地球化学温标计算得到的深部热储温度为170~200 ℃, 地下热水循环深度为4500~5300 m。阿旺地区地下热水成因模式为:大气降水自补给区入渗进入深循环, 经大地热流加热形成热水, 热水在地下循环过程中沿断层破碎带上升受到浅循环冷水混合后出露地表形成温泉。