苏北盆地建湖隆起碳酸盐岩储层中的硫酸盐型热矿水成因

碳酸盐岩储层中的硫酸盐型热矿水是宝贵的旅游疗养资源。我国苏北盆地北部分布有丰富的热矿水,其中,盱眙县的一口热水井的单井流量达到3 616t·d-1,矿化度(TDS)达到4g·L-1,温度为53.5℃,为优质硫酸盐型热矿水。采用水化学和同位素方法,结合钻孔地质资料,研究了其形成机理。该地区热矿水的SO2-4离子含量较高,部分热矿水的阴离子中SO2-4离子占主导,成为硫酸盐型水。热水的氢氧稳定同位素(δ2 H、δ18 O)值证明了其来源于大气降水。建湖隆起存在石膏层,主要分布在白垩系浦口组,该组属盐湖相沉积,发育大范围的含膏质泥岩,其中石膏、硬石膏含量较多。根据水样的Sr/Ca摩尔比,该区热水中的硫酸盐来源于石膏的溶解。基于碳酸盐岩热水的pH值和SI值、14 C含量等数据的分析,排除了硫酸盐型热矿水的形成与金属矿的风化或氧化的关系,认为是石膏或硬石膏溶解形成。