太行山东南麓断裂带水文地球化学特征及水热成因模式

太行山东南麓断裂带发育,赋存丰富的中低温地热资源,然而,该地区深部地热水的水热成因模式依然不清楚。通过55组地热水和38组浅层地下水的水化学组分特征,研究离子组分来源及其运移规律,并借助同位素特征分析地热水补给来源,在此基础上分析深部热储的水岩平衡状态、热储温度和热循环深度。结果表明:研究区属对流—传导复合型地热系统,地热水整体处于氧化环境,离子组分以HCO_(3)^(-)和Na^(+)为主,主要受盐岩和碳酸盐岩等矿物的溶解及阳离子交替吸附作用控制;地热水的补给高程为1010~1153m,表明地热水补给区位于太行山东南麓西部的太行山地区;地热水循环深度范围为1125~4468 m;混合比例法估算汤阴断陷深层热储温度达到110~160℃,而汤阴断陷东部的内黄凸起地区为80~110℃,二者热储温度差别源自汤阴断陷两侧深切地幔的汤东、汤西深大断裂导热导水条件良好,以及内黄凸起的基岩埋深较浅,上伏盖层薄,热能更容易散失。本研究揭示了太行山东南麓地热系统的水文地球化学特征和水热成因模式,为该区地热资源开发利用提供重要依据。