基于水化学及稳定同位素的西藏察雅地下热水成因研究

西藏察雅分布有两处地下热水,其中娘曲热水流量达23 356 m ³/d,温度达36 ℃,掌握其成因以及地下水循环模式对铁路隧道的规划建设具有重要意义。为查明地下热水水化学特征及其成因模式,采用同位素水文地球化学方法进行研究。结果表明:两处地下热水主要阳离子为Ca ²⁺和Mg ²⁺,主要阴离子为SO₄^2-和HCO₃^-,溶解性总固体含量为1 255~2 051 mg/L,水化学类型分别为SO₄·HCO₃-Ca·Mg型和SO₄-Ca·Mg型。氢氧同位素分析结果表明,地下热水补给来源主要为大气降水,并具有 ¹⁸O漂移现象,反映了热水与围岩的氧同位素交换效应。地下热水的补给高程为4 146~4 185 m,热储温度为53.1~61.0 ℃,循环深度为1 409~2 020 m。其成因模式为:地下水在东北部高山区接收大气降水入渗补给,沿岩溶裂隙管道径流,经深循环获得大地热流加热,受构造及岩层阻水影响沿断层上升,在上升过程中与份额达0.79~0.91的浅层地下水混合,于沟谷等地势切割处出露成泉。综合水文地质条件与隧道位置分析,隧道穿越的两处岩溶富水条带,东部岩溶富水区对隧道突涌水威胁较小;西部岩溶富水区对隧道存在构造岩溶水高压突涌水风险,后期应注意防范。     

四川康定地热田地下热水成因研究

康定地热田位于四川盆地西缘山地和青藏高原的过渡地带,属于高热流背景上的深循环高温地热系统。本文以康定地热田地下热水为研究对象,通过采集地热田内的主要两个热显示区(榆林河和雅拉河地区)的温泉和地热井的地下热水样,进行水化学和稳定同位素测试分析,研究其地下热水的补给来源和热储温度。雅拉河地下热水的水化学类型主要为HCO_3-Na型水,榆林河地下热水的水化学类型主要为HCO_3·Cl-Na型水,均显示了深部地下热水沿断裂上涌与浅部冷水混合的特点。根据地下热水同位素的结果分析计算,康定地热田地下热水的起源均来自大气降水,雅拉河地下热水的补给高程为5 600~5 900 m,榆林河地下热水的补给高程为5 300~6 300 m,来源于南部的贡嘎山的可能性较大。榆林河地下热水具有明显的氧-18漂移现象,其原因为较高的热储温度,二氧化硅温标和阳离子温标的结果证明了这个判断,雅拉河地下热水的热储温度为172~188℃,榆林河地下热水的热储温度为192~288℃。     

西藏羊八井地热田热水的化学组成

羊八井地热田深、浅层热水都是Cl-Na类型,具有相同的B/Cl比值,说明深层热水在上升通道中与冷水相混合形成了浅层热水。浅层流体自西北向东南流动,温度逐渐降低。浅层热储内普遍存在着水岩交换反应,对热水的化学组成有一定的影响。石英和玉髓地热温度计分别适用于计算深、浅层的热储温度。纳木错(湖)不是羊八井地热田的补给区。深层热水在井筒内绝热汽化时不会出现SiO₂结垢,CaCO₃是否会在井筒壁沉淀需要放喷较长时间来检验。文中还阐述了对热水的化学组分进行监测的必要性。     

重庆温泉及地下热水的分布及成因

重庆地区地下热水资源较为丰富,且地下热水的分布也比较特殊。着重对重庆温泉及地下热水的分布特征、水化学特征、热储构造、形成条件和成因模式等问题进行了总结。重庆附近地下热储为三叠系中、下统碳酸盐岩,地下热水的分布受到背斜构造控制,温泉大多在高隆起背斜轴部、两翼及倾末端出露,与常见的受断裂控制的断裂-深循环型地下热水的分布不同,属于盆地-出露型的地下热水分布类型,水温为32~64 ℃,属于中低温温泉。受背斜构造的影响,地下热水主要溶滤三叠系中、下统雷口坡组和嘉陵江组碳酸盐岩,TDS为2~3 g/L,水化学类型多为SO4—Ca型,长期溶滤作用使地下热水趋于淡化,但尚未达到淡水阶段。地下热水热源主要为正常的地热增温,大气降水为其补给来源,补给区高程约为670~1 500 m。大气降水在重庆各背斜核部岩溶露头区入渗,地下水沿着背斜两翼向热储层深部径流并获得加热后,顺构造线方向自南、自北向背斜中部或向背斜倾末端径流,在河流深切的峡谷地段碳酸盐岩裸露区或埋藏区出露成泉,或在背斜两翼人工揭露形成钻井温泉和坑道温泉。     

粤港澳大湾区地下热水地球化学特征及其热储含义

粤港澳大湾区地热资源丰富, 但人们对区内地下热水地球化学特征的认识还存在一定争议。本文对27组地下热样品的水化学分析表明, 研究区内陆地热水的水化学相主要为重碳酸盐型, 沿海地热水则主要呈氯离子型。地热水的δ2H和δ18O值分别为–30‰ ~ –48‰和–5.2‰ ~ –7.5‰。内陆地热水的δ2H和δ18O值沿当地大气降水线(LMWL)分布, 表明内陆地热水来源于当地大气降水补给。沿海地热水的δ18O值偏离当地大气降水线并向海水数据点靠拢, 沿海地热水的δ18O值与Cl–含量呈强正相关, 表明沿海地热流体源于当地大气降水和海水混合补给。经典地球化学温标、多矿物平衡状态模拟、硬石膏-玉髓矿物对饱和指数模拟以及硅-焓混合模型揭示的粤港澳大湾区地热系统热储温度为104~156 ℃。内陆地热水中的地下冷水的混入比例为52%~84%, 沿海地热水中海水的混入比例高达37%。内陆和沿海地热水的最大循环深度分别为3300~4800 m和3200~4200 m, 没有显著差别。水化学组成与氢氧同位素研究均表明, 水岩反应和混合作用共同控制着研究区地下热水的地球化学特征。     

聊城市东部岩溶地热田地下热水水化学特征及成因分析

通过对聊城市东部岩溶地热田的地下热水的化学成分、同位素及其水文地质特征的分析,对这一地区的地下热水的形成和演化过程进行了研究。结果显示地下热水的形成受区内深大断裂和基底构造的控制。本区地下热水的形成是在漫长的地质历史发展过程中各种自然因素综合作用的结果。δD和δ18O的关系及氚（T）值和水化学特征系数说明地下热水为近代大气降水入渗起源的中度或高度变质水,以40年前的古水占优势,新近入渗水的补给量较小。水化学成分的形成以溶滤、溶解作用为主,微量元素成分丰富,反映了地下水经过了漫长和复杂的径流及深循环过程。      

山东德州凹陷地下热水地球化学特征及成因

典型地区地下水成因和演化机制的研究不仅对于热水资源的合理利用与开发具有重要的指导意义,而且可以为日后的地热资源勘查评价提供重要信息。笔者通过对德州凹陷的地下热水的化学成分、同位素及其水文地质特征的分析,进而对这一地区的地下热水的成岩和演化过程进行了研究。结果显示地下热水的形成受区内深大断裂和基底构造对地热形成的控制,地下热水补给是来自大气降水,为入渗变质水,水化学成分以易溶盐溶解作用为主,其气体组分主要起源于大气、地壳和地幔的混合物,反映了地下水长期径流及深循环中各种水化学作用。     

霸县凹陷深部地下热水的地球化学特征及其成因

霸县凹陷位于华北冀中坳陷北部,地热资源丰富。文中利用霸县凹陷的油气勘探和开发井的试油测温、地层水化学分析等资料,研究了霸县凹陷深部三套主要热水储层——馆陶组(Ng)、东营组(Ed)和沙河街组沙二—三段(Es_(2+3))地下热水地球化学特征及成因。霸县凹陷深部地下热水主要有3种类型的化学组成,其中第Ⅰ类深部热水主要赋存于馆陶组,矿化度5g/L,阴离子以Cl~-和HCO_3~-为主,阳离子主要为Na~+,为Cl·HCO_3-Na型水,总体处于开放的水文地球化学环境,为以大气水渗入为主的溶滤水,其化学成分的形成作用主要为大气渗入水的溶滤作用以及深部沉积水的混合作用。Ⅱ类地下热水主要赋存于东营组和沙河街组二—三段,阴离子以Cl~-为主,阳离子主要为Na~+,为Cl-Na型水,总体处于半开放-半封闭的水文地球化学环境。Ⅱ类地下热水主要为沉积水和混合水,蒸发浓缩作用参与了Ⅱ类地下热水化学成分的形成。Ⅲ类地下热水主要赋存于东营组和沙河街组二—三段,阴离子以Cl~-为主,阳离子以Na~+和Ca~(2+)为主,为Cl-Na·Ca型水,总体处于封闭的水文地球化学环境。Ⅲ类地下热水主要为沉积水,其水化学的成因主要为斜长石的钠长石化作用。随着埋藏深度的增加,地下热水温度增加,由Ⅰ类至Ⅱ类和Ⅲ类热水,水-岩相互作用逐渐增强,矿化度逐渐增大,相应的水化学类型也逐渐变化,钠氯系数(rNa/rCl)和脱硫酸系数(rSO_4×100/rCl)逐渐减小,而变质系数(r(Cl-Na)/rMg)逐渐增加。     

川南地下热水资源研究及其开发利用

从川南地区温泉出露特征及地热开发现状入手,分析研究了该区地下热水资源赋存条件及分布规律,对该区地热资源远景进行了预测,为进一步开发地热资源提出了建议和意见。     

渭南市地下热水水化学形成作用研究

通过对渭南地下热水水化学特征的分析,对比研究不同水化学成分之间的关系,结合研究区岩性及矿物性质,全面的分析了各热水样所经历的各种水化学作用及主控作用.研究表明:渭南不同区域地下热水水化学类型存在较大差异,不同水样所经历的水化学作用亦差别较大,除经历不同程度的溶滤作用与阳离子交替作用外各具特征,指示地下热水赋存环境存在较...     

江苏地下热水水化学特征概略分析

江苏省地下热水主要赋存于花岗闪长斑岩，石灰岩及第三系和第四系砂，中粗砂，中细砂中。水中可溶ＳｉＯ２含量较高，水化学类型多为氯化物型，硫酸盐型，氯化物重碳酸盐型及重碳酸盐型。水化学成分与温度密切相关，并且随着温度的升高，水化学类型呈现重碳酸盐型→氯化物型或重碳盐型→硫酸盐型→氯化物型的变化趋势。多年水化学动态稳定，适宜直接利用。     

贵德盆地地下热水水文地球化学特征

研究工作对完善区内高温地热系统成因机理和后期勘探及钻探工作提供一定的参考意义.为进一步研究贵德盆地地热资源赋存状态及热源来源,在充分了解贵德盆地地热地质条件的基础上,采集区内地热流体样品,进行水化学全分析和氢氧同位素分析,得到该区地热流体化学特征和氢氧同位素特征,估算了区内高温热田-扎仓寺热田的热储温度.分析结果表明:该区高温地下热水的水化学类型主要为SO₄·Cl-Na型,低温水水化学类型较为复杂,主要为SO₄-Na、SO₄·HCO₃-Na型;扎仓寺热田地下热水中Li+、F-、Sr2+、As3+与Cl-存在很好的正相关性,显示了相同的物质来源,SiO₂2-与Cl-极高的正相关性进一步验证了扎仓寺地热为深部热源;氢氧同位素数据都集中在当地大气降水线附近,说明地下热水主要为大气降水补给.选用合理的水文地球化学温标计算了扎仓寺热田的热储温度,并利用硅-焓模型分析了该热田地热流体中冷水混入比例及冷水混入前的热储温度,分析认为扎仓寺热田4 000 m以内存在两个热储层,第一热储层热储温度约为133 °C,热循环深度为1 800 m;第二热储层热储温度约为222 °C,热循环深度约为3 200 m.      

海南岛温泉特征与地下热水成因

通过对海南岛区域地质构造、岩浆岩与温泉分布的关系,以及温泉水化学和同位素分析,总结该区温泉的属性特征,阐明地下热水的成因。温泉在地势较低的琼西北和琼东南呈对称性条带状分布。水质类型大多为低矿化的重碳酸盐型,呈碱性,含较高的氟和硅;第四系滨海区受海水影响则表现为氯化钠型。温泉的氢、氧、氦同位素及气体组分揭示地下热水起源于大气降水,大气降水在地壳浅部循环过程中被围岩加热成地下热水。地热资源为中低温对流型地热系统,热储温度为59.5～161.2 ℃,平均128.5℃,是由偏高的区域热流在深部供热的,与岩浆作用无关。地下热水的出露受区内NE、EW向深大断裂控制。     

开封凹陷区地下热水的化学特征

在分析开封凹陷区地下热水的水化学组份的基础上,分别对其分布特征和动态特征进行了初步分析,并对其热水进行了医疗热矿水等质量评价.为合理开发利用地热流体资源提供了地质依据.     

甘肃省东部地下热水的分布特征与勘查开发前景分析

地下热水是一种非常宝贵的矿产资源,目前国内外在开发利用方面已取得许多成功的例子,充分显示了地下热水资源有别于其它矿种资源的优越性.甘肃省东部是全省经济相对落后地区,资源较为贫乏,但相比而言,地下热水资源却较为丰富,现已发现的热水点就有14处,经对个别点的初步开发,均取得了较好的经济效益,已成为促进地方经济发展的途径之一.因此,如何进一步勘查和开发热水资源也引起了人们愈来愈多的重视.从区内地下热水的背景条件出发,对地下热水的形成、分布特征等进行了阐述,并对进一步勘查和开发的前景作了分析.     

西安附近地下热水的形成

西安及其附近地区分面有地下热水，其赋存形式分为层状热储和带状热储。由于地壳运动的断裂活动，来自地壳深部的大量热能进入岩石圈，加之水的循环，为深部地下热水向上运移提供了条件。根据一睛热水氢氧同位素的组成特征，确定其补给来源为大气降水。据温度效应资料计算结果，补给西安及其附近地区地下热水的大气降水温度为１３．２８℃。＾１４Ｃ年龄测定结果，地下热水形成的年龄为（１３．３－２８．２）ｋａ．Ｂ．．Ｐ，属第四     

南京汤泉地下热水补给来源与成因模式

南京汤泉地区地下热水资源丰富,阐明其补给来源及成因模式,对于地下热水的科学开发意义重大。采用水化学及同位素地球化学分析方法对其进行了系统研究。结果表明,研究区地下热水与浅层冷水水化学组成差异明显,热储温度为63~75℃,循环深度为1.8~2.3 km。大气降水入渗是地下热水的补给来源,补给高程范围为321~539 m;循环周期为2046~6474 a;地下热水上涌过程中会混入比例为4%~26%的浅部岩溶冷水。经分析,该地热系统成因上属于中低温对流型,补给区主要为老山复背斜构造内的碳酸盐岩裸露区,依靠区域大地热流供热,热储层主要为上震旦统白云岩,盖层为寒武系、白垩系及第四系,地下热水经深循环沿NEE向与NW向断裂交会通道向上运移,并与浅部冷水发生混合,形成本区的地热异常。     

松山地下热水勘探及成因模式探讨

本文论述了松山地区的地质构造特征及地下热水富集的地质条件;结合详实、可靠的地球物理勘探资料,给出未知区与地电结构相吻合的地质结构,为井位设计提供了科学依据,并提出了该区地下热水的成因模式。     

西藏沃卡温泉水文地球化学特征及成因

通过沃卡温泉出露特征、水化学及同位素组成调查,结合温泉发育的地质背景,研究沃卡温泉的水文地球化学特征和成因。研究表明沃卡温泉出露呈北东向带状展布,明显受断裂控制,温泉水化学类型为Cl·SO_4-Na和SO_4·HCO_3-Na型,阳离子成分为Na+为主,阴离子以Cl~-、SO_4~(2-),pH8.31~8.56,偏碱性,矿化度249.3~366.6mg/l,δD(‰)-150~-157.2,δ18O(‰)-18.3~-22,揭示温泉来源于大气降水补给,补给高程在5 000~5 300m之间。地球化学温标估算沃卡温泉热储温度155℃。泉类型主要为断裂深循环型,沃卡温泉热源主要为深循环地热增温。