广东省南昆山东南缘低温地热系统水文地球化学特征及成因机制

为洞悉广东省丘陵地带低温地热系统的形成演化,以广东省南昆山东南缘低温地热系统为例,综合Piper图、Gibbs图和离子比例法三种方法,本文分析了该区域不同地热田地下热水的形成模式,对南昆山东南缘及周边地热资源勘探具有重大意义。

太原盆地区碳酸盐岩中-低温地热系统演化

针对太原盆地区碳酸盐岩中-低温地热系统与边山岩溶水系统的相互作用关系这一难点问题,以地质构造分析为背景,以岩溶水的水化学、同位素组成特征为线索,重塑了太原盆地区碳酸盐岩中-低温地热系统地质演化过程.获得了如下3方面的认识:(1)该系统经历了自燕山运动以来的5个阶段的地质演化过程.在晚第三纪至早更新世阶段的稳定沉降期,该系统与边山岩溶水系统开始分离,并各自演化.(2)该系统的岩溶作用来自于2个方面:①中更新世晚期-晚更新世早期的大气降雨沿汾河等断裂带下渗,经与石炭-二叠煤系地层中的金属硫化物作用,形成富含硫酸的地下水,补给碳酸盐岩热储层,并与其中存留的更古老的岩溶水混合,促进了碳酸盐岩溶解;②受中更新世晚期-晚更新世早期盆地基底岩浆的烘烤,碳酸盐岩发生热解.(3)该系统中的岩溶热水形成于中更新世晚期-晚更新世早期,由于上覆盖层良好的保温作用而封存至今.其分布范围受地质构造的控制,东西向分别以东山、西山断裂为界,南以田庄断裂为界,北以亲贤地垒北边界为界.

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。

低温地热水供暖系统设计探讨

针对间接利用地热水供暖系统中板式换热器温差设计及地热水能量的充分利用等问题,结合实际工程,从理论和实践两方面进行了分析。结果表明换热器传热温差的均匀性原则对小温差换热系统设计有指导作用;热泵技术是地热能梯级利用的有效措施之一。

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。

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。

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。

河北遵化汤泉地热田成因模式

河北遵化汤泉地热资源丰富,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。基于地温测量和水文地球化学分析等方法对其进行了系统研究,结果表明该地热田属中低温对流型地热系统。地热田在其以北的山区接受大气降水补给,补给高程下限约为935 m。地热流体在深循环过程中于正常的大地热流背景下被围岩逐渐加热,热储温度约为130℃,循环深度约为4 800 m。在汤泉福泉宫至疗养院一带,构造切割花岗岩体,使得深部地热流体沿破碎带上涌,混合并加热赋存于蓄水构造中的片麻岩裂隙水,形成汤泉地区的地热异常。

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。

南京汤山温泉区地热水成因模式分析

汤山温泉是中国四大著名温泉疗养胜地之一,阐明其成因模式对于该温泉区的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定意义。基于硅-焓图解法和水文地球化学方法对其进行了系统研究,结果表明该区热储温度为90℃,岩溶热水与岩溶冷水、孔隙潜水和地表水之间在水化学和同位素组成上存在明显差异,地热井深度越大,冷水混入相对较少,地热水温度相对较高。经分析,该地热系统成因上属于中低温对流型。其补给区主要来自汤山山体（宁镇山区）及句容盆地东侧茅山山脉,循环深度为2.6-2.9 km,地热水通过汤山-东昌街断裂在浅部与区内NW向断裂、NE向断裂交汇形成温泉水。

基于水文地球化学特征的辽宁丹东地区地热水成因模式研究

辽宁丹东地区地热资源丰富,阐明其地热田的成因模式对于区域热水资源的可持续开发利用具有重要意义。以区内北汤、东汤、五龙背地热田为研究对象,进行水化学和同位素分析。结果表明,北汤、东汤、五龙背地热水的水化学类型分别为SO_(4)·Cl-Na·Ca型、HCO_(3)·SO_(4)-Na型、HCO_(3)-Na·Ca、HCO_(3)·SO_(4)-Na和HCO_(3)·Cl-Na型。研究区的热水来源为大气降水,北汤、东汤地热田的补给高程分别为678 m和376 m。根据^(14)C测年方法,得出北汤、东汤和五龙背地热田地热水年龄分别为2000~3300 a B.P.、2200~7200 a B.P.和700~2900 a B.P.。根据二氧化硅地温计和lg(Q/K)方法,北汤、东汤和五龙背地热田的热储温度分别为92℃、120℃和100~101℃,相应的地热水循环深度分别为1900 m、3000 m和800~1800 m。地热水接收大气降水入渗补给,经断裂带深循环加热,于NNE和NW向两组断裂交汇处上涌进入浅部含水层或出露地表成泉,属中低温对流型地热系统。

松辽盆地地热资源的形成与远景评价

松辽平原在地貌和地质上都是一个盆地。盆地中心区域上地幔隆升形成地幔枕 ,使本区成为地壳中的一个热点 ,具有较高的地热背景。盆地是汇水区 ,盆地中部地域自然就成为地下热水主要的分布区。

修水县白岭地热水成矿模式及产能预测

白岭温泉为一中低温对流型地热系统。本文分别从地质、地热背景等方面深入分析了白岭温泉地热水成矿模式,初步估算了地热年产能,同时提出了勘查开发建议,为开发利用地热资源提供了地质依据,对促进当地经济发展具有重要意义。

内蒙古阿尔山温泉热结构

首先通过对阿尔山温泉区的热源研究 ,确定阿尔山温泉为中低温对流型地热系统。继而在对温泉区进行地球物理、地球化学综合勘探的基础上 ,研究阿尔山地热区的热储温度、温泉水循环深度、水热资源规模及温泉在阿尔山地堑中的空间展布 ,最后根据各种研究方法所获得的数据建立了阿尔山温泉概念性地热系统模型。