新疆曲曼高温地热田水文地球化学特征研究

介绍了新疆曲曼高温地热田的地热地质背景,利用水质测试结果分析了地热田及其邻区一带地热水、浅表冷水及冷-热过渡水的基本化学组分和地热水标性组分特征,并研究了热水化学组分来源及其运移规律。在此基础上分析了深部热储的水岩平衡状态,计算了热储温度。研究表明:地热水的化学成分以Na^+、Cl^-和SO_4^(2-)为主,Ca^(2+)和HCO_3^-次之,为典型的高温地热流体化学类型;地热流体在热田中部呈垂向上涌,在热田南部、东部及北部地热流体经深部垂向上涌后发生了明显的侧向径流;曲曼地热田深部热储为还原环境,渗透性较强,具中强的地热活动背景,计算热储温度在114~186℃之间,温度背景中等偏高。

地热温标在地热系统中的应用研究

在地热系统中,地热温标通常被用来评价地下热储温度,但是如果作为地热温标的化学组分在热储内部没有达到平衡,则估算出的热储温度往往与实际温度相差很远。本文以平顶山八矿地下热水为例,通过Na-K-Mg三角图及以WATCH程序等建立起来的多矿物平衡图在地热系统中的运用,对地热系统中矿物和流体的化学平衡做出了定量和定性的判断,从而为地热温标的选取提供依据。

银川盆地热储层温度估算

热储层的温度对地热资源开发利用及资源量的评价至关重要。银川盆地热储层埋藏较深,通过勘察技术获取热储层温度及相关参数的成本较高。为了进一步揭示银川盆地热储层特征,在银川盆地内有条件采集地热水样品的7眼地热井中进行样品采集,分析了地热水样品的水化学特征,实测了地热井井口的温度,采用多矿物平衡法及地热温标法对7眼地热井热储层的温度进行估算,并将估算结果与井口温度进行对比。结果表明,银川盆地地热水平均总溶解性固体物质(TDS)为9116.43 mg/L,地热水以高矿化度地热水为主。银川盆地热储层温度估算结果及实测井口温度显示,银川盆地北部热储层温度高于中部热储层温度。对于新近系热储层,Na-K地热温标使用效果最好,估算的热储层温度约为52.6℃;对于奥陶系热储层,玉髓地热温标的使用效果最好,可对热储层温度进行精确的估算,估算的热储层温度约为39.1℃。

新疆塔什库尔干断裂带温泉环境地球化学特征

水文地球化学方法是研究温泉水成因和评价温泉水资源的有效手段。选用2018年9月在新疆塔什库尔干断裂带内采集的6个温泉水样,根据主量和微量元素浓度以及氢氧、锶同位素进行水化学特征分析,并利用WQI指数进行水质评估。结果表明:①温泉水整体呈碱性,矿化度平均值为1036.13 mg·L^(-1),水化学类型为HCO_(3)^(-)Ca、HCO_(3)^(-)Na、SO_(4)^(-)Na等3种,富集因子说明区域变质角闪岩、碱性片麻岩和侵入花岗岩对微量元素含量特征起控制作用;②温泉水的氢氧同位素组成均分布在大气降水线附近,指示补给来源主要为大气降水,补给高程为4.3~5.6 km,符合高原干旱—半干旱气候下的蒸发作用特征;循环深度为1.4~2.1 km,属于断裂带控热控水的循环型温泉;③主量元素水质评价结果表明本次采集的温泉水样均不适合直接作为生活饮用水和农业用水,F-浓度超标;微量元素水质评价结果表明WQI指数介于1类和3类之间,整体水质较为原始,但公格尔和马尔洋温泉水样出现局部B和As浓度空间分布高值,部分温泉水Li、Fe、F浓度及温度达到了医疗热泉标准,具有理疗和保健功效。

青海省共和县地下热水水文地球化学特征研究

以青海省共和县地下热水为研究对象,对所取得的水样进行水化学以及氢氧同位素测试,并分析测试结果。结果表明:共和地区地下热水水化学类型以Cl-Na型为主;地下热水受到浅表层氧化作用的影响较大,所处环境的封闭性较差,有浅层地下水或地表水的混合;地下热水受大气降雨补给;地下热水热源和水源不是同一来源;地下热水未达到水岩平衡状态,估算出地下热水热储温度在37.59~108.22℃之间,循环深度为500~2000 m,属于中低温地热系统。

临朐山旺泉天然苏打水形成机理简析

临朐山旺泉苏打水赋存于临朐群牛山组蜂窝状玄武岩中,水质优良,开发前景广阔,该文利用高压反应釜模拟实际地层条件下水岩平衡反应,同时辅以同位素分析,矿物X-射线衍射分析等手段,结合当地特殊的水文地质背景,系统性地阐明了苏打水形成机理。

胶东半岛中低温对流型地热资源水化学特征分析

胶东半岛是中国东部沿海地区中低温对流型地热资源赋存最丰富的地区之一,通过地热流体水化学特征分析可以了解其水化学及补径排特征、热储温度、地热流体循环深度及可更新能力等。本文通过胶东地区15处天然温泉地热流体及其附近基岩水体、第四系水体的常规水质分析、氘氧同位素、地热流体γNa/γCl、γSO4/γCl比值及管道模型和断层带模型计算流体循环深度等方法,得知胶东地区地热流体水化学类型主要以Cl-Na、ClNa·Ca型水、HCO3·SO4-Na、SO4·HCO3-Na型水为主,矿化度0.45~7.68g/L,pH 7.3~8.63。地热流体主要来源于大气降雨入渗补给,且与地热田周边的浅部地下水体无水力联系,均为深循环径流补给的地热流体,循环深度主要分布在1.5~10km之间,属中深循环地热流体。研究区地热流体均未达到水岩平衡状态,对于地热流体γNa/γCl、γSO4/γCl比值普遍较大的地热田,其对应的地热流体循环深度相对较浅,表明地热流体水动力环境封闭性差,可更新能力强,地热流体处于不断的补给-径流-排泄的过程,部分地热田γNa/γCl、γSO4/γCl比值接近海水,是由于地热流体循环深度深、时间长,地热流体进行了大量的脱碳酸作用。本文对胶东地区中低温对流型地热流体的水化学特征分析将有助于增强人们对该类型地热资源形成机理的认识。

应用地热温标估算热储温度——以嵊州崇仁热水为例

在地热系统中,选择地热温标的前提是判断矿物—流体的平衡状态,如果作为地热温标的化学组分在热储内部没有达到平衡,则估算出的热储温度往往与实际温度相差很大。以嵊州崇仁地热系统为例,通过Na-K-Mg三角图及固定铝条件下PHREEQCI程序模拟计算建立的多矿物平衡图解,认为地下热水处于非饱和状态,或者是受到了冷水的混合,对地热系统中矿物和流体的化学平衡做出了定量和定性的判断,证实玉髓地热温标最适合估算该地热系统深部热储温度,该地热系统深部热储最低温度约为67.75℃;而石英温标指示的则是深部热储可能的最高温度,约为97.96℃。

吉林省伊舒盆地南段地热流体水化学及同位素特征

本文依据伊舒盆地南段4眼地热井的水质分析资料,应用Pipar图、Gibbs图、Na-K-Mg三角图、氢氧同位素关系图等方法,对区内地热流体水化学组成、成因类型、水岩平衡、补给来源及循环特征进行了综合研究,得出区内地热流体赋存环境相对密闭,循环时间较长,水岩作用较为强烈,反应环境以碱性环境为主,水化学类型为重碳酸钠型。并根据氢氧同位素数据,计算地热流体大气降水补给区高程为1004.85 m,推断大气降水补给区位于盆地东部老爷岭山脉至哈达岭山脉一带。同时追溯了地热流体的起源和运移特征,为今后地热资源探矿权、采矿权合理设置和科学开发提供了参考。

同仁地区地下热水水化学特征及演化过程分析

为了查明同仁地区地下热水的形成机理及演化规律,本文在同仁地区采集81组天然温泉地热流体样品,进行水化学组分分析、同位素测年及水-岩平衡研究,以Na-K-Mg三角图法、多矿物平衡法等方法计算分析其热储温度,并通过管道模型初步计算地下热水循环深度。结果表明:同仁地区地下热水水化学类型以SO_(4)-Na型为主;该区地下热水未达到水岩平衡状态,地热流体处于不断地补给—径流—排泄过程中。在浅部循环冷水向深部循环热水的演变过程中,主要发生离子交换作用,引起Na^(+)含量增加,Ca^(2+)、HCO_(3)^(-)含量降低;深层地下热水补给区绝对海拔为2420-3510 m,年龄为11770-20280 a。

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。