中低温对流型地热系统中氢同位素的变化

中低温对流型地热系统在阐明地区构造活动性、地热资源形成与分布、水-岩相互作用以及有用元素富集成矿等方面具有十分重要的意义。而水作为地热系统的载体,研究其同位素变化机制是分析此系统中水-岩相互作用和地热水来源的必要前提。文中统计了中国大陆前人发表的167个温泉水与同一地区冷水的氢同位素(δD值)资料,并讨论了这些温泉水与区域活动构造的空间分布关系。结果表明,温泉水δD值均低于同一地区冷水,且91.11%的温泉发育于活动构造周边。文中还对造成温泉水δD值低于冷水的原因进行了分析:主要是水由地表向地下渗透的过程中,水分子H-D同位素产生分馏作用(深循环作用),且分馏速率与温度相关,温度越高H-D分馏作用越明显;其次,对于围岩中含高岭土矿物的地区,水与高岭土的H-D同位素也可能发生交换反应,从而降低温泉水中D同位素的含量。

平庄盆地中低温对流型地热系统及勘查靶区研究

在对平庄盆地地质进行综合研究的基础上,从断层的切割深度、导水性及补给水源等方面论述了该盆地具有中低温对流型地热系统发育的良好条件;阐明了宁城热水热田的控热导水构造、补水水源及地温场特征;最后,根据地热地质条件、地球物理和地球化学信息,在该盆地北部确定了新的地热勘查靶区,并提出相关的勘查步骤、方法以及进一步研究的地热地质内容。

冀东北地区中低温对流型地热系统的氟指示意义研究

为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。结果表明:研究区地热流体F^-含量为1.36~23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3^-—Na^+和SO4^2-·HCO3^-—Na^+等Na型水中富集程度高于HCO3^-—Ca^2+和HCO3^-—Ca^2+·Mg^2+等Ca型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。

广元地区龙门山前缘中低温对流型地热系统分析

通过广元地区龙门山前缘的遥感地质解译,野外地质考查以及结合前人地热水勘查成果,对其地热水的热源、水源、构造特征等综合分析认为,该区无附加热源,热源为深循环加热,水源以大气降水为主,具有深部循环的有利地质构造条件,为在正常的区域地温场背景条件下。出现在裂隙介质发育的深部碳酸盐岩地层之中的地下热水环流系统——中低温对流型地热系统,具有很好的勘探开发前景。

中低温对流型地热系统的典型成因——南京汤山地热系统的分析

根据中低温对流型地热系统的理论和汤山温泉、汤山热水井的地质、地热背景，南京汤山地热系统为一典型的中低温对流型地热系统。该系统以汤山背斜控热构造提供的大地热流为热源；以受迫对流为机制。大气降水和地表水通过断裂和溶穴入渗并受迫进行深循环。在此过程中，吸取围岩热量形成地热水。在地形高差影响和相应的水力压差作用下形成环流。在巨厚页岩地层的阻隔下，地热水沿断裂带和特定层位出露形成温泉，或赋存于地下。

中低温对流型地热系统及其研究方法简介

介绍了中低温对流型地热系统的本质特点及其经典模式，在此基础上介绍了研究该地热系统的地质。

中低温对流型地热系统

中低温对流型地热系统在自然界和我国有着广泛的分布。这类地热系统在阐明地区构造活动性、地热资源形成、分布以及水－岩相互作用和有用元素富集成矿等方面均有着十分重要的意义。文章重点介绍中低温对流型地热系统的特点及其形成模式、在我国的分布，并以漳州地区为例作出实例剖析。

可控源音频大地电磁测深法在中低温对流型地热田勘查中的应用

中低温对流型地热资源广泛分布于我国东部沿海地区,是我国主要的地热资源类型。为了进一步开发中低温对流型地热资源,通常需要对其进行地球物理勘查,可控源音频大地电磁测深是目前地热资源勘查的主要手段。本次研究采用可控源音频大地电磁测深法对岫岩沟汤温泉、凤城东沟温泉和海城西荒地地热田进行勘察,结果表明,可控源音频大地电磁测深结果能够形象地描绘出该类地热田深部和浅部热储空间展布及与之相关的热循环系统的分布情况,可为进一步的地热资源开发提供可靠依据。

赣南断褶山地对流型地热系统特征及成因——以石城县楂山里地热系统为例

赣南地区构造运动强烈,形成较多的地热水,是我国地热资源开发利用的重点地区之一。文章以赣南石城县楂山里地热系统为例,探讨了赣南断褶山地对流型地热系统的特征及成因,对寻找地热资源及开发利用清洁能源具有实际意义。石城县楂山里地热系统为典型的赣南断褶山地对流型地热系统,以NNE向断裂提供的大地热流为热源,以受迫对流为机制,大气降雨通过断裂带裂隙入渗并深循环,汲取围岩热量和深部岩浆岩放射性热量后形成地热水,在地形高差和水压力差作用下形成环流,沿导水裂隙在地势低洼地带出露后形成温泉。

基于Ebsilon的中低温地热发电系统分析

基于Ebsilon软件,对某中低温地热发电系统的闪蒸式发电、纯有机朗肯循环以及有机回热朗肯循环发电方式进行了计算与比较,通过筛选以R245fa作为有机朗肯循环工质的计算结果显示:纯有机朗肯循环比闪蒸式发电能源利用效率可以提高62.9%,而回热有机朗肯循环比纯有机朗肯循环的能源利用效率提高8.7%。计算结果可为中低温地热发电系统能源有效利用提供指导。

2004年北京“7.10”暴雨中β尺度对流系统分析

采用NCEP再分析资料、自动站加密观测资料、逐时云顶亮温TBB资料、多普勒雷达资料,以及成功模拟基础上的高分辨率模式输出资料,对2004年7月10日北京突发性暴雨过程中茁尺度对流系统的发生发展、结构特征及成因进行了综合分析。结果表明:本次暴雨过程是由具有中茁尺度的对流系统所产生,它发生在大尺度暖脊之中;对流层中层的短波槽,以及低层西风槽前的西南气流与暖切变线北侧的东南气流的汇合,为M茁CS的发生提供了良好的环境条件。该M茁CS由2个中尺度对流云团合并而成,具有椭圆形结构特征,其水平尺度为150km×100km,时间尺度约为5h。该M茁CS在对流层低层表现为中尺度辐合线或强辐合中心,雷达回波和径向速度场所反映的中尺度回波带和辐合线,与M茁CS的演变有密切的关系。在其发展强盛期,中茁尺度对流系统呈现相当正压性;垂直倾斜的上升气流及其两侧,有明显的下沉补偿气流,显示本个例M茁CS具有对流型风暴的结构特征。此次M茁CS发生在强对流不稳定层结条件下,在700hPa以下对流层低层具有明显的假相当位温兹se暖舌;近地面层偏南风与偏东风2支气流的辐合,以及冷空气的侵入,导致行星边界层内能量锋区的加强,从而有利于MCS的发生发展。

中硫型浅成低温热液金多金属矿床基本特征、研究进展与展望

继20世纪80年代以来低硫型和高硫型浅成低温金矿床概念提出及成矿模型建立之后,相继发现一些浅成低温热液矿床不具上述两类矿床端元的成矿特点,相反兼具过渡性质;很多学者将其作为单一矿床类型,定义为中硫型浅成低温热液矿床。作为一个新的矿床类型,中硫型矿床是否有单独划分的必要?该类矿床具有什么样的地质特征?长期以来这些问题令人困惑。本文从大量文献中,在全球范围内甄别出24个比较明确的中硫型浅成低温热液金(多金属)矿床,基于其基本特征和研究进展的系统梳理与分析,从中硫型矿床的时空展布、地质特征、矿物组合、金属源区特征、中硫型与高硫型金(铜)矿和低硫型金矿的主要区别,以及目前国际研究进展及难点等方面进行总结阐述。中硫型金多金属矿床具有如下六大特征:(1)发育富碳酸盐-贱金属硫化物成矿体系,碳酸盐矿物可见于各成矿阶段热液脉系中,尤其在热液晚阶段以碳酸盐矿物为主;贱金属硫化物主要为Cu、Pb、Zn、Fe等的硫化物;(2)发育中硫化态矿物组合,如贱金属硫化物黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黝铜矿等;可少量发育明矾石和冰长石;(3)含矿脉系中富硫化物(总量大于5%),且在斑岩铜矿系统中较富黄铜矿;(4)普遍发育浅色贫铁闪锌矿(有待进一步证实);(5)普遍赋存在挤压岛弧背景下斑岩Cu-Au-Mo矿的外围;(6)空间上可与高硫型和低硫型金多金属矿床共存。普遍发育斑岩型Cu-Au-(Mo)矿床和浅成低温热液型矿床的世界著名三大成矿域(滨太平洋成矿域、古亚洲洋成矿域和特提斯-喜马拉雅成矿域),同样具有形成中硫型矿床的有利成矿条件。未来关于中硫型矿床的研究亟需解决以下几个关键问题:(1)目前尚未有文献对"富碳酸盐-贱金属(Cu、Pb、Zn、Fe等)"进行详细报道,这种成矿体系是如何形成的?流体中CO_2、H_2S及贱金属元素对Au的运移和沉淀有何影响?此问题是认识中硫型金多金属矿床成矿机制的关键所在。(2)中硫化态矿物的矿物(黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、砷黝铜矿、黄铜矿等)的沉淀环境?与高硫化态、低硫化态矿物有何区别?(3)从成矿系统、成矿过程和矿物形成的复杂性来考虑,显然以闪锌矿中Fe S的含量多少作为区别IS型、HS型、LS型矿床的特征地化标志过于简单,且与已有关于闪锌矿的矿物学研究成果相矛盾,因此仍需进一步工作。(4)早期形成的作为赋矿围岩的火山岩地层或者次火山岩体是否提供了成矿物质?是否充当了浅成低温热液矿物沉淀的地球化学屏障?其具体过程是怎样的?以上问题的解决可辅助揭示IS型矿床的成因机制和形成过程,并为同类型矿床的勘查工作提供支持。

陕西省关中盆地东大地热田成因机制分析

东大地热田是关中盆地地热资源较为丰富的地区之一,阐述其成因模式对于可持续开发利用热水资源具有一定的指导意义。应用同位素水文地球化学方法,结合区域内地质构造条件,对地热田成因机制进行了系统研究,结果表明该地热田属于中低温对流型地热系统。补给来源于西南部秦岭山区大气降水,深层热水的补给高程下限为1320 m。地下热水经深循环在较大的大地热流背景值下被围岩加热,深层热储最高温度为110℃,热水最大循环深度为3120 m,循环周期约为14461 a。区域内地质构造复杂,处于多条不同方向活动断裂的交汇地带,为热水提供了良好的运移通道。热水在上涌的过程中会混有更多的当地冷水,由于上覆较厚第四系松散堆积物盖层,区域内形成地热异常。

长白山仙人桥温泉断裂岩溶复合型地热成因模式

长白山仙人桥温泉是我国著名的矿泉水疗养旅游胜地,阐明其成因模式对于温泉区的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定的指导意义。笔者采用地质学、水文地质学和地球物理学结合的方法对其进行了系统研究。结果表明,该区属中低温对流型地热系统,地热成因模式为断裂岩溶复合型。热储层主要为古生界寒武系和奥陶系灰岩,灰岩本身的孔渗条件较差,但后期发育的构造裂缝和溶蚀裂缝却极大地改善了热储层的储集性能;盖层主要为中生界侏罗系安山岩和安山质火山碎屑岩,封闭性较好。长白山一带的大气降水沿侧向断裂和溶蚀裂缝渗入热储层中成为地下水;然后经正常大地热流加热成为地热水,热储温度为89~118℃,循环深度为2 853~3 820m;最终地热水在区内NE向与NW向断裂交汇处富集并沿导水断裂上涌形成温泉。因此,该区断裂交汇和岩溶发育的部位是地热勘探的有利部位。该结论为该区类似地热资源的勘探提供了理论依据。

地热系统的成岩成矿作用

地热作为一种资源已被人们所熟知。但对与地热活动有关的成岩、成矿作用可能较为陌生。近几十年来发展起来的浅成低温热液矿床(尤指那些晚中生代和第三纪至近代火山活动所发生的大规模贵金属富集形成的矿床)的古地热活动成矿理论日益显示出它的重要经济意义,因此,有必要对地热系统成岩、成矿作用加深认识,以利发现更多的与古地热活动有关的矿床。

同位素与水化学在地热水形成机理中的应用研究进展

地热能是一种相对清洁的绿色能源,并且具有多功能性,地下热水的开发利用具有重要的经济意义。研究地热水的形成机理对于合理开发利用地热资源就至关重要。文中对中低温地热水形成机理研究现状进行了综合分析。针对中低温地热水的形成机理研究,文中主要对以下方面进行了分析概述:地下热水的流动模式研究(热水的补给来源、滞留时间、流动途径和热水流动系统的划分),地热水加热机理研究现状(热源的判断方法,热储环境的识别和热储温度的测定)和地热系统水-岩相互作用研究现状。

卡林型金矿的一种可能性成因解释——古地热系热水沉积作用

自七十年代始,卡林型金矿在世界黄金产业中有着举足轻重的地位,因而引起人们广泛的注意。我国在滇黔桂和川甘陕均有发现。但对该类矿床成因尚有不同看法。现代海底热液活动和陆相热水活动的细致的观察与研究,为人们研究古代与热液活动有关的矿床开辟了一条新的途径。1963—1966年美国和德国考察船首次发现和证明了红海海底热卤水(水温44—50℃)和热卤水池中有二十几米厚的富含Fe、Mn、Zn、Cu等金属的沉积物。随后分别在太平洋洋脊13°N、21°N,大西洋中脊37°N21°N、,以及印度尼西亚、太平洋西南岛弧区和地中海等地热系热液的观察,发现了富含Fe、Mn的海底温泉,富含Fe、Mn、Cu、

中国大陆地区地热资源分布及其开发利用

中国地热资源按其属性可分为三种类型：①高温（〉150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。②中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区；③中低温传导型地热资源，

促进中低温对流型地热资源的开发利用

地热资源是一种廉价、洁净的资源。中低温对流型地热系统指温度低于150℃、地下深处没有年轻岩浆活动作为附加热源、在正常或略为偏高的区域热背景条件下，出现在孔隙一裂隙介质或断裂破碎带中的地下热水环流系统，其在自然界分布较为广泛。

苏北盆地老子山地热田成因模式

老子山地热田是苏北盆地的典型地热田之一,阐明其成因模式对于该地热田的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定的指导意义。基于大地热流测试和水文地球化学方法对其进行了系统研究。结果表明:该区大地热流背景值为63.9mW/m2,地热水与浅层地下水和地表水之间在水化学和同位素组成上存在明显差异。经分析,该地热系统属于中低温对流型。其补给区位于距地热田南部约60km处的盱眙—张八岭一带的丘陵地区,热储温度为73～120℃,循环深度为2 350～4 200m,循环周期约为7 800a,热水在区内NNE—SSW向与NW—SE向断裂的交汇处上涌,形成地热田。