西藏羊八井地热田水热蚀变的时空演化特征

西藏亚东—谷露裂谷中—北段的羊八井地热田是我国著名的高温地热田,研究其水热蚀变的时空演化有助于更好地认识藏南地热的发育特征。通过对羊八井地热田及其水热蚀变岩开展地表调查、显微特征与X衍射分析等工作,总结了其主要蚀变类型特征,划分出黄褐色蚀变中心带、灰白色中强蚀变带、灰白色中等蚀变带和浅灰白色弱蚀变带4个不同的水热蚀变带,并区分出红褐色—黄褐色蚀变期、灰白色蚀变期和淡黄色—灰色蚀变期共3期蚀变。研究结果揭示,羊八井地热田高温地热活动中心一直在北区硫磺沟区域,其水热蚀变活动主要受亚东—谷露裂谷内部的活动断裂构造控制,并与断裂构造活动具同步性;地热水的排泄方式早期为沿北东向断裂构造直接排泄,晚期为经浅层第四系径流后再排泄,由直接排泄向间接排泄转变;中高温地热水的排泄区由北区硫磺沟地区向南区藏布曲迁移。根据研究结果推断,硫磺沟区域的北东向断裂与北西向断裂交汇区可作为羊八井热田北区深部地热勘查的主要方向。

多宝山斑岩铜矿区水热蚀变矿物的激光显微探针^（40）Ar／^（39）Ar定年

在利用脉冲显微激光探针４０Ａｒ／３９Ａｒ定年技术测定标准样品的Ｊ值和年龄适用范围的基础上，研究了黑龙江省嫩江县北部多宝山斑岩铜矿区水热成因矿物的年代学。结果表明，高钾含量的水热蚀变矿物适合于激光探针的表面微区测定，并且可以克服水热蚀变矿物中的３９Ａｒ“反冲”丢失对年龄结果的影响。矿区的岩浆－水热事件主要有两期，分别为２５３－２２０Ｍａ和１８４－１６２Ｍａ，前者代表了成矿时代，后者反映出由成矿期后岩浆活动所引起的水热叠加事件。

贵德盆地扎仓地热田水热蚀变矿物形成规律及钙华成因

分析热泉区水热蚀变矿物及钙华的分布特点和形成规律可以指示深部水文地球化学环境,进而揭示地热田演化过程中矿物的溶沉规律,对于开发利用地热资源具有重要的意义。为此以青海贵德盆地扎仓地热田为研究对象,采取该盆地内原位岩石样品与水样,在储层压力条件下利用高温高压反应釜模拟不同温度时补给水源与热储岩石间的相互作用,进而分析水岩作用后热储层矿物成分、反应液化学成分的变化规律,再利用TOUGHREACT软件模拟实验的化学反应过程,预测长时间尺度下的水文地球化学演变规律,探究了该区水热蚀变矿物以及钙华的形成机制。研究结果表明:①该盆地内刚义泉水与地层岩石在水岩作用下会生成钙蒙脱石、绿泥石和伊利石,伊利石由钙蒙脱石转化而来,绿泥石则由云母类矿物蚀变产生或钾长石转化而来,并且温度对矿物的转化速率影响明显;②90℃、120℃、150℃这3种温度下100年的模拟结果显示,绿泥石是反应初期的产物,其出现代表此处水岩作用尚未达到平衡;③温度对矿物的转化速率影响明显,温度越高钠长石沉淀越快,钾长石溶解速率越快,蒙脱石沉淀速率越快;④高含量的Ca^2+和HCO3^-是形成钙华的必要水化学条件,该区地表钙华为热成因钙华。结论认为,水热蚀变矿物的溶解沉淀规律说明了扎仓地热田自封闭系统的可能性;该研究成果可以为未来使用酸性化学刺激改造热储层、开发深部地热资源提供理论支撑。

腾冲地热泄热构造系统与水热蚀变作用

腾冲是我国现代水热活动典型地区。本文通过遥感TM图像分析研究表明,区内地热泄热构造系统由线性泄热构造和环形泄热构造组成,前者包括南北向、北北东向和东西向三套线性构造,后者为火山作用型环形构造。腾冲地热区现代水热流体具有典型浅成低温热液作用的特征,形成了一系列水热蚀变矿物及矿物的蚀变演化序列。在区内水热活动的强烈地带,还发现了硅胶、I/S间层粘土矿物及目前我国结晶度指数最高的1Tc型高岭石等矿物。

西藏羊八井地热田水热蚀变的温度特征

热储温度是地热资源研究和评价的重要内容之一。水热型地热活动形成种类繁多的水热蚀变。水热蚀变是在一定的温度环境下水-岩反应后的蚀变现象,不同温度条件下形成的水热蚀变类型不同。水热蚀变类型及组合与热储温度存在密切关系。前人已开展了水热蚀变与热储温度关系的研究,但是尚未总结热储温度的水热蚀变判别标志。西藏羊八井地热田发育广泛的水热蚀变,其勘查程度很高,成为水热蚀变的温度特征及其与热储温度关系研究的理想对象。笔者在野外实际地质调查基础上,通过显微镜观察、电子探针分析、X射线衍射全岩分析和黏土定量分析,研究了热田的水热蚀变类型和蚀变矿物温度特征,推测了热储温度,初步建立了中高温热储的蚀变判别标志。研究结果显示:羊八井地热田水热蚀变矿物中的五角十二面体黄铁矿的形成温度达200℃以上,强硅化的形成温度高于150℃,伊利石化的形成温度高于120℃,推测羊八井深部热储温度超过200℃。特征蚀变矿物的空间分布特征与实际勘查的热储温度空间分布特征一致。将普遍发育的五角十二面体黄铁矿化、硅化、伊利石化作为深部存在中高温热储的蚀变判别标志。

长白山地区水热蚀变分布与主要断裂带的空间关系

基于Landsat8 OLI数据,针对长白山地区综合使用比值法和主成分分析法提取水热蚀变信息,提取精度经野外验证为83.3%。利用等距分区加权叠加分析的统计方法对该地区水热蚀变分布和主要断裂带的空间关系进行了定量分析。研究结果表明水热蚀变的强度与该区域距断裂带的距离呈现负相关。新形成的断裂带附近以及断裂带的交汇处水热蚀变强度较大。

西藏羊八井地热田水热蚀变

本文对羊八井地热田钻扎ZK-201、ZK-301和ZK-308的岩心进行了较系统的蚀变矿物学、岩石学和流体包体研究。划分出6个蚀变矿物共生组合及蚀变分带,讨论了蚀变过程中岩石化学变化的特点,并推测了蚀变的温度和酸碱度条件。研究表明,热田曾处于极度的活动状态,最高温度达220—240℃,由于冷水的入侵,热田在目前钻探所及范围已冷却了50—70℃。蚀变矿物分布模式表明,目前热田流体主通道位于北部,热田进一步的开发应以寻找北部深部高温流体为主。

西藏羊易地热田的水热蚀变及地热地质意义

利用羊易地热田一些热泉和钻孔的地表面分布模式、蚀变矿物类型 ,来追索热流体的主要通道 ,判断热田边界以及地层渗透性能 ,根据在石英、方解石和萤石中测量的 1 1 6个汽液包裹体的均一化温度 ,可以推测热储的温度变化趋势 。

水热蚀变分带和矿物-水化的反应动力学过程

笔者重点介绍在22 MPa、在25～400℃范围的钠长石在水和KCI溶液里溶解反应动力学实验结果.并试图应用这一实验结果解释水热蚀变的形成机制。钠长石与水溶液反应动力学实验是在开放体系的流动反应器(叠层反应器)里进行的。钠长石在水中的溶解反应经常是不一致溶解作用,只在近水临界点(374℃)的300℃出现一致溶解过程。由25～300℃。

西藏古堆地热田水热蚀变类型、分布特征及对勘探方向的启示

水热蚀变与泉华作为地热流体水-岩反应和化学沉积的产物,其相关研究可为水热活动发展史、恢复地热流体古温度及水岩反应过程等方面研究提供重要信息。古堆地热田位于错那—沃卡裂谷中部,是继羊八井地热田之后我国大陆最具发电潜力的非火山岩型高温地热田之一,极具开发潜力。为了解古堆地热田泉华和水热蚀变的类型、分布特征及判断有利的勘探方向,本文在野外地热地质调查的基础上,结合室内镜下鉴定和扫描电镜分析等工作,识别出绿泥石化、硅化、高岭石化和碳酸盐化等水热蚀变类型。研究发现,古堆地热田水热蚀变呈现出从蚀变中心向外由酸性蚀变过渡为弱酸性-中性蚀变的分带模式,蚀变中心常由强烈蚀变的硅化带或高岭石带组成;水热蚀变分布受断裂构造的控制,蚀变在断裂交汇处最为强烈,蚀变中心常沿着断裂延伸;根据水热蚀变的分布及蚀变强度,初步判断布雄朗古和杀嘎朗嘎的渗透性相对较好且热储温度高,具有较好的开发前景。在泉华沉积方面,古堆地热田西区主要为钙华区,东区为钙华和硅华叠加区;结合青藏高原动力学背景,认为古堆地热田水热发展史与陆陆碰撞的隆升过程及错那—沃卡裂谷活动密切相关且存在明显的耦合关系。

天然含放矿物的水热蚀变研究进展

矿物固化体作为第二代高放废物固化体,具有良好的热稳定性、化学稳定性以及辐照稳定性。然而,目前用于化学稳定性研究的矿物固化体,很少含有放射性核素,或者没有积累足够的辐照损伤缺陷,所以很难反应固化体在真实地质处置库中的行为,并且在实验室研究中,也难以长期(1×10~4~10×10~4年)模拟HLW处置库中的物理化学条件。而自然界中的一些含放射性核素的矿物,经过百万年甚至上亿年的地质作用后,仍然保持着稳定的成分和形态。这些天然矿物因自辐照作用而在结构上与含放矿物固化体具有相似性,本文比较了天然矿物与HLW固化体水热蚀变的异同,并通过大量文献调研总结了天然矿物水热蚀变的现状,以为矿物固化体长期化学稳定性的研究提供科学依据和评估数据。

青海贵德曲乃亥温泉热水沉积及水热蚀变研究

为了解曲乃亥温泉的地下热储特征,对温泉口及周边蚀变岩体的样品进行X射线粉晶衍射分析(XRD)和便携式短波红外矿物分析(PIMA)。结果表明:热水沉积物的种类有硅华、硫华、钙华、盐华、浊沸石;水热蚀变矿物为蒙脱石和高岭石。通过对这些矿物的分析和SiO2温标的热储温度估算,曲乃亥地下热储温度大致为170~200℃,印证了区域上存在干热岩的可能性。

漳州热田干热岩岩石化学成分与水热蚀变研究

通过漳州热田干热岩岩石化学成分与水热蚀变的研究,对漳州热田干热岩热储热来源与热储温度进行了初步的评估。

地热致围岩蚀变遥感提取与分析——以新疆乌恰县城一带为例

地热可再生资源是促进社会生态文明建设和高质量发展的重要自然资源。新疆主要造山带及邻近区域具有较好的地热前景,在地质地热资源调查中,遥感技术因为快速、经济、可进行大面积勘查等特点,因此遥感技术在地热勘查中作用显著。本文在充分研究乌恰地区以往地质、构造、水文地质、地球物理以及地热等相关资料的基础上,通过遥感技术获得水热蚀变信息,对研究区地热地质条件提供评价分析。基于遥感技术对研究区蚀变进行分析,从而获得地热异常要素,根据地热系统水热蚀变特点,本文基于主成分分析等方法,主要提取研究区内羟基类以及硅化类蚀变矿物蚀变异常信息,蚀变提取结果发现蚀变异常主要分布在研究区断裂及褶皱周围,其中羟基蚀变异常分布更为广泛。水热蚀变是本区地热勘查的主要研究内容。通过将硅化类蚀变和羟基类蚀变结果进行叠加,并经过野外验证后得到最终的水热蚀变信息提取图。从蚀变的空间分布可以发现,羟基和硅化蚀变信息主要集中在乌恰的中北部地区,可见在中北部地区热液活动较为强烈,但是强弱程度不一,结合地质构造分析,蚀变异常主要分布在研究区的断裂以及褶皱周围,其中羟基蚀变信息分布更为广泛,硅化蚀变信息分布则较为局限,此外,可以明显发现库尔特温泉、乌恰温泉附近都存在明显的蚀变,对应三级蚀变异常,因此蚀变信息可以提供地热勘查的指示信息。

云南腾冲地热区I/M混层矿物的研究

云南腾冲地热区水热活动强烈,各种岩石明显蚀变,形成了硅化带、明矾石化带、高岭土化带、泥化带和规则混层带。I/M不规则混层主要产于高岭土化带和泥化带。I/M规则混层矿物出现在规则混层带,空间分布上与热泉出露区的方向一致,主要是高温地热蒸气与围岩发生交代作用的产物。I/M混层矿物是蚀变过程中由蒙脱石向高岭石转化的中间产物。

热泉型矿床研究进展

近年来由于环太平洋带陆相火山岩地区与天水活动有关的金、银、铅锌、铜\汞和锑矿床的普查评价获得巨大成功,使热泉型矿床研究正越来越受到经济地质学家的高度重视。

福建省东西部背景大地热流值和干热岩示踪元素跟踪热源勘查的探讨

通过剖析福建省东、西部背景大地热流值反常差异的原因,指出对大地热流极不均匀及各向异性悬殊的东部富热酸性花岗岩区大地热流值测量数据处理;综述国内外干热岩示踪元素跟踪热源的地球化学勘查方法,指出可将示踪元素跟踪热源地球化学勘查应用到干热岩地热源勘查。

In situ stable isotopic constraints on dolomitizing fluids for the hydrothermally-originated saddle dolomites at Keping, Tarim Basin

Detailed characterization of diagenetic fluid behaviour and evolution is commonly hindered by shortage of appropriate and economic methods to carry out in situ analysis in the tiny diagenetic mineral crystals. Using micromill sampling method, this study presents in situ stable isotopic data for the growth zones of saddle dolomite crystals in the hydrothermally-altered dolostones of Upper Cambrian (Furongian) at Keping, Tarim Basin, NW China. These data show minor and large variations in δ13C ( 0.7‰ to 1.5‰ VPDB) and δ18O ( 8.3‰ to 13.8‰ VPDB), respectively, from the cores to outer rims of the dolomite crystals and suggest that saddle dolomites precipitated from dolomitizing fluids with similar carbon sources but oscillatory temperatures during different formation stages. This scenario is confirmed by microthermometry of fluid inclusions within the growth zones of dolomite crystals. This study indicates that in situ isotope analysis could provide more detailed information related to the source and pathway of dolomitizing fluids, facilitating better characterization of dolomitizing fluids and processes.