胶东半岛洪水岚汤温泉水化学特征与成因分析

胶东半岛蕴藏着丰富的低温地热资源,以温泉为主要出露方式。洪水岚汤温泉位于胶东半岛东部威海市境内,出露在阳泉河北岸的一级阶地,出露标高为66. 83 m,水温约69℃,下伏基岩为侏罗纪二长花岗岩。为查明其水化学特征及成因,本文采用同位素水文地球化学方法进行研究。水化学成分表明:温泉水中主要阳离子为Na~+,主要阴离子为HCO_3~-、SO_4~(2-),水化学类型为HCO_3·SO_4~-Na,pH值为7. 6,总溶解性固体为610. 6 mg/L,F~-含量为4. 2 mg/L,偏硅酸含量为98. 8 mg/L。氢、氧同位素分析结果显示:温泉热水补给来源为大气降水,估算温泉热水补给高程为427～599 m,地下热储温度约为106. 25℃,地下热水循环深度约为2091 m。综合分析洪水岚汤温泉成因模式为:在正棋山山区获得大气降水入渗补给后,沿F1断裂破碎带下渗经历深循环获得大地热流加热后上升,上升过程中混入浅层地下水,在第四系静水压力最小的部位出露成泉。     

河北省遵化市汤泉地下热水赋存特征

汤泉的地下热水历史悠久,人们利用其自然出露的温泉进行洗浴、疗疾已有上千年的历史。其地热资源类型为基岩裂隙型地下热水,热水区的分布受断裂构造控制明显,地温场在平面和垂向上表现为温度不均一。不同方向、不同规模的断裂构造,成为地下热水赋存场所和深循环通道,深部热水沿断裂构造交汇部位上升,形成浅层地下热水异常区。     

四川石棉县草科乡大热水温泉成因探讨

四川省石棉县以北的磨西断裂两侧温泉出露较多,温泉直接或间接受摩西断裂控制。在综合分析前人资料的基础上,从区域构造的角度进行研究,认为草科乡温泉属于间接受磨西断裂控制。草科乡大热水温泉的补给区位于温泉出露位置南侧山区,补给区海拔高程2673m。大热水温泉的补给区位于南侧山区,受到侵入岩接触带与SN向的断层或节理裂隙密集带的影响,地下水向南运移,并在排泄区受控于草科断裂而出露于地表;其中SN向的断层或节理裂隙密集带受摩西断裂控制。本次研究的成果的意义在于摸清草科乡温泉的成因模式,对于后期温泉的开发提供理论支撑。     

云南省安宁温泉地热地质特征及成因模式

安宁温泉为上升泉群,其热水化学类型为HCO3—Ca.Mg和HCO3—Ca型。泉群地温场平面特征是在"天下第一汤"形成高温中心,垂向上则随深度变化井温曲线呈现增温型、恒温型、增降骤变型和增温变降温型四种类型。热储具多元结构,当前利用热水除温泉自流水量外都取自浅部热储。温泉流量与降雨补给关系密切,热储具有开放式特征,热水循环周期在21a以上。安宁温泉的热源来自区域高热流背景,螳螂川断裂起到导热导水作用,其成因模式为大气降水补给的断裂深循环型地热系统。     

河南省十大温泉地热地质特征

为了在河南省隆起山地区寻找地热资源,对隆起山地区出露的十大温泉地热地质特征进行了详细研究.隆起山地型地热资源受断裂构造控制,地下水通过深循环加热,沿深大断裂呈温泉形式出露地表.按水化学类型,温泉热水可划分为重碳酸盐型、硫酸盐型、硫酸盐氯化物型、硫酸重碳酸盐型及重碳酸硫酸盐型.     

河南下汤地区温泉形成机制及其与车村—鲁山断裂的关系

车村—鲁山断裂活动摩擦生热形成高温热水,热水循断裂上盘等距展布的北东向断裂出露地表而形成下汤地区温泉。温泉水温的变化反映断裂活动强弱的变化,水温增高,断裂活动减弱,反之亦然,显示能量的相互转化。温泉的存在是断裂蠕滑活动的一个标志,车村—鲁山断裂未发生过强烈地震的重要原因正在于此。     

重庆温泉及地下热水的分布及成因

重庆地区地下热水资源较为丰富,且地下热水的分布也比较特殊。着重对重庆温泉及地下热水的分布特征、水化学特征、热储构造、形成条件和成因模式等问题进行了总结。重庆附近地下热储为三叠系中、下统碳酸盐岩,地下热水的分布受到背斜构造控制,温泉大多在高隆起背斜轴部、两翼及倾末端出露,与常见的受断裂控制的断裂-深循环型地下热水的分布不同,属于盆地-出露型的地下热水分布类型,水温为32~64 ℃,属于中低温温泉。受背斜构造的影响,地下热水主要溶滤三叠系中、下统雷口坡组和嘉陵江组碳酸盐岩,TDS为2~3 g/L,水化学类型多为SO4—Ca型,长期溶滤作用使地下热水趋于淡化,但尚未达到淡水阶段。地下热水热源主要为正常的地热增温,大气降水为其补给来源,补给区高程约为670~1 500 m。大气降水在重庆各背斜核部岩溶露头区入渗,地下水沿着背斜两翼向热储层深部径流并获得加热后,顺构造线方向自南、自北向背斜中部或向背斜倾末端径流,在河流深切的峡谷地段碳酸盐岩裸露区或埋藏区出露成泉,或在背斜两翼人工揭露形成钻井温泉和坑道温泉。     

秦岭造山带泥盆纪三级构造热水沉积成矿盆地主控因素——大型——超大型矿床集中区研究（I）

从系统学和协同学角度研究分析了秦岭造山带泥盆纪三级构造热水沉积成矿盆地的主控因素。认为三级构造热水沉积成矿盆地是受诸多因素控制的一个构造--热水成岩成矿系统（一种非线性、自组织系统）。秦岭深部岩石圈地幔近南北向收缩与佛坪大陆热点构造（hotspot）的耦合，引发陆壳浅部发生近东西向伸展，触发热水（能）从深部向陆壳浅部大规模运移。近东西向高序次同生断裂控制一级沉积盆地的形成与演化。不同级次的同生断裂是控盆-成盆的主控因素，低序次NE向、NW向和SN向同生断裂是秦岭造山带泥盆纪三级构造热水沉积成矿盆地的主控因素，也是热水喷流进入盆地的构造通道。三级构造沉积盆地为热水成岩成矿系统发生大规模聚集成矿提供了构造空间。     

喜马拉雅东构造结地区地热成因分析

喜马拉雅东构造结地区是现今地球上构造活动最强烈、地貌演化最快的地区之一,属于地中海—喜马拉雅地热带,水热活动强烈。基于喜马拉雅东构造结的地热地质背景,采用野外调查、水化学和稳定同位素测试分析等手段,初步分析嘉黎地区深部地下热水发育特征及成因模式。结果表明,该区域地下热水均来自大气降水或冰雪融水,补给高程位于4 500 m以上,推测补给区位于研究区西北部片麻岩山区;区内地下热水均为未成熟水,热水补给水源沿断裂循环至深部热储,随后受热对流上升至地表出露成温泉,热水上升至浅表部与冷水发生混合,冷热水最大混合比可达91%;采用二氧化硅温度计、阳离子温度计以及硅-焓模型估算出热储温度最高达380 ℃,热水在雅鲁藏布江结合带内循环深度达到6 900 m。研究区深部热源主要来自雅鲁藏布江结合带及附近深大断裂,地表热显示主要受控于结合带两侧的次级张扭性断裂。本研究初步揭示了喜马拉雅东构造结嘉黎地区地热成因模式,可为该区重大工程建设和高温热害防治提供指导。     

甘肃武山温泉钼矿床地质特征

武山温泉钼矿床位于西秦岭东段多金属矿区,近年来勘查成为一个较大而且有一定找矿潜力的中一大型钼矿床。岩体呈巨大岩基状产出的中浅成杂岩体,出露面积253．68km^2。印支晚期超浅成细粒黑云母二长花岗岩（γ5^1-10）（岩株）对钼矿床的最终形成及矿化富集有明显的活化作用。矿区以近NNW向主干断裂为导矿构造,次级裂隙（节理）为容矿构造,尤其以向东倾的一组裂隙（节理）为主要的含矿构造。控矿因素主要为“岩相”＋构造的二元模式。     

砂岩孔隙热储地温场水化学场特征及地热水富集机理——鲁北馆陶组热储典型案例

鲁北平原不同构造单元,具有不同温度、矿化度、特殊化学成分、富水性的地热资源。其中馆陶组热储是区内资源最丰富、开采利用程度最高、规模最大,为最具经济开采价值的热储。正确认识其地温场、水化学场特征及地热水富集机理,成为目前人们最为关心的问题。本文根据对馆陶组热储盖层地温梯度、热储温度变化特征的分析,结合地质构造条件,揭示了地温场温度受断裂构造影响,高温区主要分布在武城-高唐-陵县、宁津-庆云、沾化-孤岛、高青-博兴等凸起区与断裂交汇部位。区内馆陶组地热水化学类型以Cl-Na为主,其次为Cl·SO_4-Na及SO_4·Cl-Na型,矿化度4.07～18.52g/L,pH值7.14～8.1,地热水中含有大量人体健康所需的微量元素。分析认为,区内馆陶组地热水成因为大气降水,蒙脱石向绿泥石转变是地热水中贫钾、贫镁原因,馆陶组热储地热水总体流向为西南流向东北,在各县市城区地热水由四周向城区漏斗中心运移。本文根据地热钻探揭露馆陶组底砾岩深度、厚度及地热井水位、单井涌水量等大量数据的分析,揭示了鲁北平原馆陶组地热水古沉积相环境,并划分出两个大的古河道带:即临清—武城—德州—陵县一线古河道带和沾化—河口—仙河一线古河道带。前者后期受南部高唐凸起和东部埕子口-宁津潜断隆控制,在德州—陵县一带形成了范围较大、岩性颗粒较粗、厚度较大的冲洪积扇区;后者主要受西北部刁口潜凸起、义和庄潜凸起与南部无棣潜凸起控制,在河口—孤岛—仙河一带形成了较大范围岩性颗粒较粗、厚度较大的冲洪积扇区。在下游受陈庄凸起、青坨凸起影响,将古河道带分叉为两部分,南部古河道带分布在利津—东营一带。地热水富水规律与古河道带一致,富水区主要分布在两个古河道带区域,单井涌水量一般大于85m~3/h,且距古河道带越近,含水层砂砾岩埋藏越深,颗粒越粗,富水条件越好;反之,富水条件越差。在古河道带冲洪积扇部位富水条件最好。     

山东省菏泽凸起地热田岩溶地热水水化学水平演化特征

在前人研究成果的基础上,选择A-A′和B-B′两条路径,采用Piper三线图解、Schoeller图解、Na－K－Mg平衡图解、饱和指数计算评价等方法,研究山东菏泽凸起地热田地热水沿路径上的循环演化特征。结果表明:沿A-A′、B-B′剖面岩溶冷水→岩溶热水,水化学类型由SO4.HCO3－Ca.Mg.Na或SO4.HCO3－Ca.Mg向SO4－Ca.Na或SO4－Ca演化,矿化度逐渐增大,HCO3-浓度逐渐减少,SO42-、Ca2+、K+浓度逐渐增大,反映出岩溶冷水向岩溶热水演化的补给特征;水化学三线图上岩溶冷水、热水处在不同的区域,显示岩溶冷水向岩溶热水演化补给;距补给区由近到远,水岩作用程度逐步提高,饱和指数逐渐增大,岩溶地热水溶滤作用增强。      

川西南喜德热田地下水水文地球化学特征

地下热水的形成和化学组分特征常受断裂构造和热储地层岩性的影响。川西南喜德地热田内出露的冷泉水和地热水严格受断裂控制,前者为主断裂控制的浅循环型碎屑岩或岩溶裂隙孔隙水;后者则为次级断裂所控制的深循环型裂隙水,其热储层为碳酸盐岩。基于喜德热田形成的地质构造背景,通过开展热田内地热水和冷泉水水化学指标的测试和分析及水岩相互作用模拟,对该热田水文地球化学特征进行了研究。结果表明：喜德热田地热水和冷泉水水源均为大气降水,补给高程分别为2 874~3 092 m和2 584~2 818 m。受温度、含水层矿物类型、水岩相互作用的影响,地热水和冷泉水水化学类型和各组分差别较大,前者为HCO3·SO4-Ca·Mg型水,后者为HCO3-Ca·Mg型水。水岩相互作用模拟表明碳酸盐岩矿物、石膏矿物的溶解和沉淀及阳离子交换过程是导致地热水和冷泉水水化学组分差别较大的主要原因。此外,采用二氧化硅类温标计算喜德热田热储温度为56~90 ℃,循环深度为1 422~2 558 m。研究结果对阐明喜德热田的成因模式,地热水的进一步开发和热水资源的可持续利用具有重要意义。     

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。     

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。     

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。     

小三江地热田地温场特征及成因分析

通过对小三江地热田地质构造特征、地温场分布特征的研究,系统阐明了该地热田的形成条件和成因模式,为该地热田热水资源的合理开发利用提供了科学依据。     

河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制

河南省栾川县九龙山汤池温泉出露于马超营断裂与葫芦沟断裂交会部位的破碎带上,热储呈带状分布。研究表明,热储属中低温地热田Ⅱ类2型,地热流体呈上升泉出露,出露标高521m,水温多为69℃,为氟.硅型医疗热矿水。温泉成因机制为:马超营断裂与葫芦沟断裂交会地段岩石破碎十分强烈,从而使地球深部的岩浆入侵,将热量向上传送,形成地热异常区(即储热断裂构造);断裂切截了地壳深部高温岩体,形成的宽度数十米至上百米的构造破碎带为地下水的渗入、运移和储存提供了空间。温泉大气降水的补给,由于断裂带内围岩蚀变强烈,经过水岩的长期接触、长时间的补给、径流及高温高压的溶滤和化学作用,为地热水中有益元素的来源奠定了物质基础。     

山东省聊城东部地热田水质特征及开发利用研究

山东聊城东部地热田位于阳谷凸起的北部区内,区内常被开发利用的奥陶纪马家沟组热储层的地热流体主要为地热水,其矿化度和温度较高,水量较大,属氯化物·硫酸盐一钠·钙型和中性极硬型盐水;其锶、氟的含量达到了命名矿水浓度;偏硼酸的含量达到了有医疗价值浓度,有时会达到矿水浓度;偏硅酸的含量达到了矿水浓度;对金属具有强腐蚀性,对普通水泥具有结晶性侵蚀,对各类水泥无分解性侵蚀,并含有铁、锂、锰等多种对人体有益的微量元素。可以在地热供暖、洗浴、医疗保健、种植业、养殖业、工业等行业进行广泛地开发利用。