基于水化学、同位素特征的济南岩溶地下水补给来源研究

文章利用水化学、2H、18O同位素、87Sr/86Sr比值、13C和14C同位素对济南岩溶地下水补给来源、地热水补给来源进行研究。结果表明,岩溶冷水水化学类型以HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca型为主、地热水以SO4-Ca型为主。在旱季,间接补给区对泉群地下水补给比率在66.00%~73.58%之间,直接补给区仅占到26.42%~34.00%,旱季泉水的主要来源为间接补给区岩溶地下水。地热水受到了更新世以来的降水补给,是不同时期降水补给所形成的混合地下水,接受补给区域应为高程较高的张夏或者炒米店-三山子组地层,补给高程在350~550 m之间。      

陕西陈家坝铜铅锌多金属矿床C、H、O、S、Sr同位素地球化学示踪

陈家坝铜铅锌多金属矿床为近年来在陕西勉(县)-略(阳)-宁(强)铜金镍矿化集中区新发现的铜铅锌多金属矿床。为了查明陈家坝矿床成矿物质来源,笔者开展了系统的C、H、O、S和Sr同位素地球化学研究。结果表明,陈家坝矿区的围岩的δ~(13)CPDB值范围-0.93‰～1.44‰,平均值为0.35‰,δ~(18)OV-SMOW值范围14.14‰～27.49‰,平均22.1‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。脉石矿物白云石的δ~(13)CPDB范围在-0.53‰～-0.89‰,δ~(18)OV-SMOW值范围12.12‰～13.23‰,指示成矿流体中的CO_2主要来自岩浆水,少量CO_2来源于围岩海相碳酸盐岩的溶解作用。成矿流体中δD值范围-91‰～-72‰,δ~(18)OH矿流体以岩浆流体为主。成矿流体与围2岩的水-岩反应是导致该区铜铅锌2矿床中白云石和黄铜矿、闪锌矿和方铅矿矿物沉淀结晶的主要机制。矿石金属硫化物δ34S值范围4.88‰～8.90‰,平均值为7.37‰,介于岩浆硫与海水硫之间,且与矿集区内典型的徐家沟铜矿床矿石矿物δ34S变化区间重叠,表明硫主要来自于岩浆硫,部分硫来自海水硫酸盐。矿石中黄铁矿的初始锶同位素比值87Sr/86Sr比值为0.72,高于赋矿围岩锶同位素比值,接近大陆地壳的87Sr/86Sr比值(0.719),指示了成矿流体流经了雪花太坪组地层,并与其中具有高87Sr/86Sr比值的白云岩进行水岩反应及同位素交换。     

华北断陷盆地中北部地热水地球化学特征及成因初探

为探讨唐山-天津地区地热水的水化学类型、控制因素及其补给来源,2016年8月在华北断陷盆地中北部采取了21个温泉、地热井水样,进行离子特征,3He、4He、20Ne气体同位素及δD与δ18O稳定同位素分析。结果显示,华北断陷盆地中北部地热井温度为27. 5～92. 6℃,TDS(Total dissolved solids)为430. 3～2370. 8 mg/L,δD和δ18O分别为-74. 04‰～-69. 27‰与-10. 32‰～-8. 04‰; Na+为主要阳离子,阴离子浓度变化较大,无明显空间分布规律。该区域水化学类型可以分为9类:Na-Cl·SO_4、Na-Cl·SO_4.HCO_3、Na-Cl·HCO_3、Na-HCO_3、Na-SO_4、Na-HCO_3·SO_4、Na-SO_4·HCO_3、Na-HCO_3·Cl、Na-HCO_3·SO_4·Cl,水化学类型与含水层的岩性有关。He、Ne气体同位素组分表明,区域内地热水中气体具有幔源、壳源、大气来源的混合特征。H、O同位素组成指示地下水的补给来源为大气降水,δD平均值为-71. 62‰,基本等同于华北地区现今δD的平均值(约-70‰),暗示其地下水年龄较小,补给时的气候条件与现今接近。S3、S6、S14、S17、S20有明显的氧漂移,主要原因是地热水温度较高,以及大陆效应与高程效应的影响。     

粤港澳大湾区地下热水地球化学特征及其热储含义

粤港澳大湾区地热资源丰富, 但人们对区内地下热水地球化学特征的认识还存在一定争议。本文对27组地下热样品的水化学分析表明, 研究区内陆地热水的水化学相主要为重碳酸盐型, 沿海地热水则主要呈氯离子型。地热水的δ2H和δ18O值分别为–30‰ ~ –48‰和–5.2‰ ~ –7.5‰。内陆地热水的δ2H和δ18O值沿当地大气降水线(LMWL)分布, 表明内陆地热水来源于当地大气降水补给。沿海地热水的δ18O值偏离当地大气降水线并向海水数据点靠拢, 沿海地热水的δ18O值与Cl–含量呈强正相关, 表明沿海地热流体源于当地大气降水和海水混合补给。经典地球化学温标、多矿物平衡状态模拟、硬石膏-玉髓矿物对饱和指数模拟以及硅-焓混合模型揭示的粤港澳大湾区地热系统热储温度为104~156 ℃。内陆地热水中的地下冷水的混入比例为52%~84%, 沿海地热水中海水的混入比例高达37%。内陆和沿海地热水的最大循环深度分别为3300~4800 m和3200~4200 m, 没有显著差别。水化学组成与氢氧同位素研究均表明, 水岩反应和混合作用共同控制着研究区地下热水的地球化学特征。     

西安地区地热水和渭北岩溶水同位素特征及相互关系

依据采自西安地区300到3000米深地热井中地热水的水化学成分和同位素成分,确定出地热水的主要补给源和循环路径。地热水δ~(18)O 值变化于-11.8‰～-3.1‰VSMOW 之间,而δD 值变化幅度很小,在-87～-80‰VSMOW 之间,与西安市区现代大气降水的δD 值(～-60‰VSMOW)明显不同。在δ~(18)O～δD 关系图上,浅层地热水(〈1500米〉落在大气降水线上,而深层地热水(>1500米)向右侧偏离了大气降水线,呈现显著的氧同位素正向漂移现象。氧同位素由秦岭山前向盆地内部逐渐富集,在盆地内部随井深成正相关。据此判断,西安地热水的补给区位于秦岭山区。~(14)C 值表现为与氧同位素相反的变化趋势,~(14)C 年龄值在6,000～30,000年之间,表明地热水的地下循环时间很长。由井间~(14)C 年龄差异估算出从南到北地热水平均流速为1.7米/年,从西到东为2.5米/年。这些特征与渭北岩溶水截然不同,表明西安地区地热水与渭北岩溶水之间,虽然在空间上有密切联系,但分属于不同的水文地质单元,有各自独立的补径排系统。     

运用H、O同位素分析石阡地区地热水来源

通过对贵州省石阡地区地热水、冷泉及河流的地热地质条件、水化学成分及氢氧同位素分析,对该地区的地热水、冷泉及河流的水化学特征、来源及石阡地区的补给模式进行了研究。温泉水属于低中矿化度的弱碱性水;温泉群中阳离子以Ca^2+、Mg^2+为主,阴离子以SO4^2-和HCO3^-为主,研究区水化学类型主要为HCO3-Ca和SO4.HCO3-Ca型。区域内地热水中δ18O值为-9.32‰~-6.81‰,δD为-64.4‰~-44.9‰;冷泉及河流中δ18O值为-7.51‰~-6.00‰,δD为-50.7‰~-38.2‰,均分布在我国大气降水线及当地大气降水线附近,表明该地区主要是大气降水成因。通过H、O同位素计算补给区温度,地热水补给高程,以及冷泉及河流补给高程,推测出补给区可能为袍木寨背斜一带及红石走滑断裂及其断裂束附近的碳酸盐岩裸露地区。氚盈余参数d表明石阡地区大多数地热水埋深较浅,循环径流时间较短,地质环境处于开放与半开放之间,水-岩反应作用相对较弱。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床深部碳-氧-锶同位素地球化学特征及其指示意义

以栖霞山铅锌多金属矿床深部找矿钻孔岩心为对象,开展碳-氧-锶同位素地球化学研究。结果表明,栖霞山矿床矿石样品δ13CV-PDB同位素值为-5.1‰～1.9‰,且由浅部至深部,矿石样品的δ13C、δ18O值处于增大的趋势,指示成矿流体中的碳起源于碳酸盐岩、源自地幔和岩浆的深源碳。对锶同位素的研究显示,栖霞山矿石~(87)Sr/~(86)Sr值为0.704816～0.71405,部分大于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.708329～0.709685),部分小于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值,并与不同来源的Sr同位素对比,揭示栖霞山矿石中Sr兼具基底地层Sr和幔源Sr的混合来源特征,且在围岩蚀变过程中~(87)Sr/~(86)Sr的变化应主要由成矿流体引起。结合本区成矿地质特征认为,栖霞山矿床成矿流体可能来自花岗岩的期后热液,在热动力作用下,流经元古宇基底地层,形成具有混合物质来源的成矿流体,成矿作用过程主要为成矿流体与围岩碳酸盐岩发生水-岩反应所致。     

四川天宝山铅锌矿成矿物质来源与成矿机制：来自流体包裹体及同位素地球化学制约

天宝山铅锌矿床位于扬子地台西缘,为川滇黔铅锌矿集区具有代表性大型铅锌矿床,其金属储量(Pb+Zn)可达2.6Mt,铅锌品位10%～15%。本文在系统的分析流体包裹体和C、H、O、S、Pb、Sr同位素研究的基础上,确定其成矿物质来源、成矿流体性质及来源,并探讨其成矿机制。H-O同位素及流体包裹体研究表明,成矿流体具有中低温(均一温度峰值为140～200℃)及中低盐度(盐度峰值为6%～12% NaCleqv)的特征。灯影组白云岩与海相沉积碳酸盐岩的C、O同位素组成较为相似,热液方解石与含矿白云岩O同位素组成均稍低于灯影组白云岩,表明成矿流体中的CO_2可能来源于海相碳酸盐岩的溶解。矿区硫化物δ~(34)S值介于1.1‰～7.5‰之间,表明S主要来源于灯影组中硫酸盐热化学还原作用和岩浆硫的混合。矿石硫化物的Pb同位素比值在Pb演化图解上主要落入上地壳与造山带之间,表明Pb具有壳源特征,成矿物质来源主要来自于盖层沉积岩和基底地层。闪锌矿的~(87)Sr/~(86) Sr值(0.71099～0.71856)及热液方解石~(87)Sr/~(86) Sr值(0.71014～0.71169)均高于灯影组白云岩~(87)Sr/~(86) Sr值(0.70773～0.71026),表明成矿流体流经了具有高~(87)Sr/~(86) Sr值的基底地层,并与其发生水岩反应及同位素交换。     

云南会泽铅锌矿田成矿物质来源：Pb、S、C、H、O、Sr同位素制约

云南会泽铅锌矿田是我国著名的超大型特富铅锌矿田之一,由相距3公里的矿山厂和麒麟厂两个独立的矿床组成,Zn Pb 金属量超过五百万吨,矿石品位在25%至35%之间。为确定矿床成矿流体和成矿金属来源,本文系统研究了矿床的 Pb、S、C、O、H 和 Sr 同位素组成特征。矿石硫化物的铅同位素组成均一,~(206)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb 和~(208)Pb/~(104)Pb 的变化范围分别为18.251～18.530,15.663～15.855和38.487～39.433,与围岩碳酸盐岩中浸染状黄铁矿一致,与碳酸盐地层相近,在~(208)Pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb 图上显示明显的线性关系,表明铅同位素组成相近的碳酸盐围岩地层提供了成矿物质。矿石硫化物的δ~(34)S 变化范围为10.9‰～17.4‰,多数集中于13‰～17‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原,还原方式为热化学还原,下伏页岩、碎屑岩和泥质岩中的有机质在硫酸盐还原过程中发挥了重要作用。三种不同产状的脉石矿物方解石的碳氧同位素组成均一且没有明显差别,δ~(13)C 变化范围为-2.1‰～-3.5‰,δ~(18)O 为16.8‰～18.6‰。脉石矿物方解石中流体包裹体水的δD_(FI)为-50‰～-60‰,取温度为200℃计算包裹体水的δ~(18)O_(H_2O)值为7.0‰～8.8‰。碳、氧和氢、氧同位素研究结果表明,成矿流体为来自下部上升的变质流体,由于下伏页岩、碎屑岩和泥质岩中有机质的参与,成矿流体具有低的δ~(13)C和δD_(FI)值,在上升过程中与围岩发生了同位素交换。矿石中黄铁矿、闪锌矿和方解石的初始锶同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值的变化范围为0.714～0.717,赋矿围岩中未蚀变白云岩的初始锶同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.7083～0.7093,明显低于蚀变白云岩(0.7106),表明成矿流体具有高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值。相对围岩碳酸盐岩而言,下伏地层中的页岩、碎屑岩和泥质岩往往具有高得多的~(87)Sr/~(86)Sr,因此,流经或者起源于这些地层的流体具有高的锶同位素比值。     

渝东南断裂型碳酸盐岩地热水的形成特征

通过水化学法和同位素示踪法对渝东南断裂型碳酸盐岩地热水的地球化学特征及其水资源的形成进行研究。结果表明:郁山断裂以西地热水的水化学类型为Cl-Na型,断裂以东地热水以SO4-Ca?Mg型为主。根据Gibbs图,郁山断裂以西、以东的地热水分别受到蒸发浓缩和岩石风化作用的影响;断裂以西地热水的γNa+/γCl-接近1,表明地热水中高浓度的Cl-和Na+主要是源于地层中岩盐的溶解;断裂以东地热水的γ（Ca2++Mg2+）/γ（HCO_3^-+ SO〖_4^(2-)〗）接近1,表明地热水中高浓度的Ca2+和SO〖_4^(2-)〗主要来源于地层中膏岩的溶解。地热水的δD和δ18O值分别为-64.7‰~-50‰和-9.17‰~-7.89‰,分布在当地大气降水线两侧,表明补给来源主要为大气降水。地热水水源平均补给高程为1 278 m,这很可能来自附近岩溶中山地区。其热储温度为41~90 ℃,平均热储温度为66℃;循环深度为1 000~3 500 m,平均值为2 300 m。大气降水到达地表后,在重力（地形）作用下向深部径流,接受地球内部的热传导形成地热水,由西北向东南流动,沿着断裂带上涌,并接受冷水的混入。      

伊朗Kashan区块库姆组含烃流体来源的地球化学示踪

通过对Kashan区块上库姆组碳酸盐围岩与裂缝或晶洞充填方解石的^87Sr／^86Sr,δ^18O和δ^13C对比研究,确定含烃流体的可能来源。裂缝或晶洞充填方解石的^87Sr／^86Sr,δ^18O／‰（PDB）和δ^18O／‰（PDB）分别为：0．7074～0．7087,-12．7～-6．214和0．630～1．883。方解石的。^87Sr／^86Sr,δ^18O特征和流体包裹体较高的均一温度（120℃～217℃）,说明舍烃流体为来自休罗系Shemshak组的贫锶贫氧流体（^87Sr／^86Sr=0．7074,δ^18OPDB=-12．17‰）、富锶富氧流体（^87Sr／^86Sr=0．7087,δ^18OPDB=-6．214‰）及这两种流体混合形成的混合流体。     

湖北徐家山锑矿床方解石C、O、Sr同位素地球化学

湖北通山的徐家山锑矿床产在上震旦统陡山沱组和灯影组的海相碳酸盐岩中.对该矿床中成矿前和成矿期方解石进行了较系统的C、O、Sr同位素地球化学研究,结果表明,成矿前方解石具相对较高的δ13CPDB(-0.7‰～ 2.0‰)、δ18OSMOW( 18.6‰～ 19.6‰)和Sr含量(2645-8174 μg/g,平均5656μg/g),及较低的87Sr/86Sr比值(0.7096～0.7097);而成矿期方解石具相对较低的δ13CPDB(-3.9‰～-2.1‰)、δ18OSMOW( 11.5‰～ 15.3‰)、Sr含量(785～2563μg/g,平均1571μg/g),和较高的87Sr/86Sr比值(O.7109～0.7154,平均0.7141).分析认为,成矿前方解石的C、O和绝大部分Sr来源于赋矿围岩--震旦系海相碳酸盐岩;而成矿流体为富H2CO3的溶液,它来自或流经富放射成因87Sr的下伏基底碎屑岩--中元古界冷家溪群浅变质岩;该流体与围岩发生水.岩反应导致成矿期方解石和辉锑矿的沉淀.     

陕西南郑马元铅锌矿床热液白云石地球化学

陕西南郑马元层控型铅锌矿床位于扬子板块北部碑坝穹隆构造的南缘,呈似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩构造带中。矿石矿物为闪锌矿、方铅矿,脉石矿物有白云石、石英、重晶石、方解石和固体沥青。矿区明显发育早期微晶脉状和晚期(成矿期)粗晶团斑状热液白云石。本文对马元铅锌矿床两类热液白云石及围岩的C、O、Sr同位素及稀土元素(REE)地球化学特征进行了对比研究。结果表明:早期脉状白云石的δ~(13)C(0.18‰)、δ~(18)O(-7.39‰)及~(87)Sr/~(86)Sr(0.70967)值与围岩震旦系白云岩大致一致,表明成矿流体中C、O、Sr来源于震旦系白云岩的溶解,稀土元素具明显的Eu正异常(δEu=1.78),可能反映了其形成于较强的还原环境。成矿期团斑状白云石δ~(13)C值(-2.51‰~0.93‰)与围岩震旦系白云岩(-3.2‰~1.33‰)一致,δ~(18)O值(-12.91‰~-10.95‰)较围岩(-9.2‰~-3.85‰)平均偏低5.7‰,且团斑状白云石具有较围岩白云岩高的稀土总量和~(87)Sr/~(86)Sr值,表明流体可能流经了具有高87Sr/86Sr值和高稀土总量的基底或上覆碎屑岩系,其较围岩偏低δ~(18)O值和Eu正异常(δEu=1.42)可能与流体具有较高的温度有关。早期脉状白云石可能与震旦系地层中封存的低温压实作用流体有关,晚期(成矿期)与团斑状白云石有关的成矿期流体可能主要与循环达基底的深部中低温流体有关。     

煤层气井产出水化学特征及水化学场动态演化规律

为查明煤层气井产出水的化学特征及水化学场动态演化规律,对沁水盆地南部多口煤层气井产出水进行连续长期的水化学场检测,通过对比3号和15号煤层产出水离子浓度的变化以及各离子之间、同位素的相关关系,发现3号和15号煤层产出水阳离子主要为Na++K+,阴离子以HCO-3和Cl-为主,水化学类型均多为HCO3·Cl—Na型。p H范围为7.5～8.6。溶解性总固体最小为1 149.6 mg/L,最大达到3 617.4 mg/L。3号煤层产出水δD平均为-80.7‰,δ~(18)O平均为-10.4‰,15号煤层气井产出水中δD值平均为-83.6‰,而δ~(18)O值平均为-11.2‰。由δD和δ~(18)O之间的关系可以判断出两个煤层均受大气降水补给。且随着埋深的变浅,δD和δ~(18)O值显示出递增的趋势。由煤层水和临近含水层水的离子成分以及δD与δ~(18)O值对比,可以推测煤层的补给水源。通过产气量与产水量分析,得出溶解性总固体与产气量有明显的正相关关系,这对于产能预测有重要意义。     

富有机质页岩方解石脉成因、成岩模式与地质意义——以四川盆地南部龙马溪组为例

富有机质页岩中方解石脉体普遍发育,其形成过程和机制对成烃储层和成藏具有重要指示意义。本文以四川盆地南部龙马溪组为例,采用显微岩相学、阴极发光、原位微区电子探针、同位素地球化学及流体包裹体相结合的方法,分析其中的方解石脉成因,并结合地质背景探讨了成岩流体动态演化模式及其勘探意义。结果表明,研究区龙马溪组页岩发育三期方解石脉,第一期(Cal-1)近围岩或独立生长,形成于同生—准同生成岩阶段,是微生物还原作用的产物,具有富Fe、Mg、Al元素、贫Mn元素的特征,其δ~(13)C_(V-PDB)=0.06‰～4.53‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-13.21‰～-10.79‰,n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)=0.719366～0.719689;第二期(Cal-2)形成于早成岩阶段,是有机质脱羧作用的产物,以相对富Fe、Mg、Mn、Al元素为特征,其δ~(13)C_(V-PDB)=-6.93‰～-0.08‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-13.28‰～-10.05‰,n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)=0.719378～0.720688;第三期(Cal-3)远离围岩,形成于晚成岩阶段,是甲烷热氧化作用的产物,具有富Fe、Mg、Mn元素,不含Al元素的特征,其δ~(13)C_(V-PDB)=-19.00‰～-12.64‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-9.08‰～-6.65‰,n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)=0.719855～0.721342。通过对方解石脉成因及流体来源刻画,结合龙马溪组页岩热演化史,三期方解石脉的成岩演化对页岩的储集空间具有改善作用,有利于页岩气的勘探开发。     

Origin of Paleofluids in Dabashan Foreland Thrust Belt:Geochemicai Evidence of ~(13)C,~(18)O and ~(87)Sr/~(86)Sr in Veins and Host Rocks

<正>In the last ten years,with important discoveries from oil and gas exploration in the Dabashan foreland depression belt in the borderland between Shanxi and Sichuan provinces,the relationship between the formation and evolution of,and hydrocarbon accumulation in,this foreland thrust belt from the viewpoint of basin and oil and gas exploration has been studied.At the same time, there has been little research on the origin of fluids within the belt.Based on geochemical system analysis including Z values denoting salinity and research onδ~(13)C,δ~(18)O and ~(87)Sr/~(86)Sr isotopes in the host rocks and veins,the origin of paleofluids in the foreland thrust belt is considered.There are four principal kinds of paleofluid,including deep mantle-derived,sedimentary,mixed and meteoric.For the deep mantle-derived fluid,theδ~(13)C is generally less than -5.0‰PDB,δ~(18)O less than -10.0‰PDB,Z value less than 110 and ~(87)Sr/~(86)Sr less than 0.70600;the sedimentary fluid is mainly marine carbonatederived, with theδ~(13)C generally more than -2.0‰PDB,δ~(18)O less than -10.0‰PDB,Z value more than 120 and ~(87)Sr/~(86)Sr ranging from 0.70800 to 0.71000;the mixed fluid consists mainly of marine carbonate fluid(including possibly a little mantle-derived fluid or meteoric water),with theδ~(13)C generally ranging from -2.0‰to -8.0‰PDB,δ~(18)O from -10.0‰to -18.0‰PDB,Z value from 105 to 120 and ~(87)Sr/~(86)Sr from 0.70800 to 0.71000;the atmospheric fluid consists mainly of meteoric water, with theδ~(13)C generally ranging from 0.0‰to -10.0‰PDB,δ~(18)O less than -8.0‰PDB,Z value less than 110 and ~(87)Sr/~(86)Sr more than 0.71000.The Chengkou fault belt encompasses the most complex origins,including all four types of paleofluid;the Zhenba and Pingba fault belts and stable areas contain a simple paleofluid mainly of sedimentary type;the Jimingsi fault belt contains mainly sedimentary and mixed fluids,both consisting of sedimentary fluid and meteoric water.Jurassic rocks of the foreland depression belt contain mainly meteoric fluid.     

河北平原地下水锶同位素形成机理

为了研究河北平原地下水锶同位素的来源与形成机理, 对所采水样进行了分析.研究了87Sr/86Sr比值“时间积累效应”: 随着地下水年龄和埋深的增大而增大; 与地下水中过剩4He_exc呈正相关关系, 与δ18O和δD呈负相关关系.探讨了Sr2+与87Sr/86Sr比值的关系, 将地下水分为3类: (1) 中等Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅰ类水); (2) 低Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅱ类水); (3) 高Sr2+含量与低87Sr/86Sr比值水(Ⅲ类水), 即热水.通过综合分析认为: (1) 河北平原第四系地下水中的放射成因Sr是由富含Na和Rb的硅酸盐矿物风化作用提供的, 主要矿物为斜长石; (2) 黄骅港热水中的放射成因Sr是由碳酸盐溶解形成的, 87Sr/86Sr比值低, Sr/Na比值大; (3) 补给区地下水是由流经火成岩和变质岩区地下水的侧向补给的, 87Sr/86Sr比值中等.第三系地下水放射成因Sr的来源及形成机理尚须进一步研究.      

贵州汇善谷锶-偏硅酸复合型天然饮用矿泉水成因探讨

绥阳汇善谷温泉是贵州省内碳酸盐岩分布区十分少有的锶-偏硅酸复合型天然温矿泉水。通过对研究区水文地质条件、温矿泉水的水文地球化学及环境同位素特征分析,认为汇善谷复合型温矿泉水的形成受水-岩作用和构造作用控制。温矿泉水中δ~(87)Sr/~(86)Sr同位素值0.709 1～0.709 2,指示锶元素来源于碳酸盐岩-蒸发盐岩建造中的含锶矿物,未见幔源锶供给。δD-~(18)O、δ~(34)SO_4~(2-)同位素表明,该温泉矿泉水在区域内接受大气降水后沿构造面向地下深部渗透循环增温,形成较高温度的地热水,并在CO_2参与下与娄山关组天青石(SrSO_4)和蒸发岩(CaSO_4)及类质同象于石膏、文石、方解石等矿物发生水-岩作用形成富Sr-SO_4~(2-)·HCO_3~--Ca·Mg型水。H_2SiO_3形成在热储深度2 172.8～2 811.2m,热储温度68.9～85.4℃的地质条件下石英矿物的水解和地热水沿断裂对流循环过程中溶滤先期形成的硅化碳酸盐岩、石英脉矿物,使SiO_2不断迁移、富集并结合水体中H+形成H_2SiO_3型温矿泉水。     

滇东老厂地区地热水成因：来自水化学和碳氢氧硫同位素的约束

滇东弥勒-师宗断裂带地热资源丰富,但是由于研究程度较低,成因机制不明,制约了区内地热资源的可持续开发利用。本文以弥勒-师宗断裂带北段老厂地区天然温泉水和地热钻孔水为研究对象,综合应用野外调查、水文地球化学和环境同位素方法,对区内地热水的地球化学特征和成因机制进行了研究。结果显示,区内地热水pH值介于7.30～8.12之间,TDS在224～382 mg/L之间,属于弱碱性淡水。地热水水化学类型为HCO₃·SO₄^Ca型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型,且含有较高含量的Fe、As、Sb等微量组分,不宜饮用。地热水中HCO₃^-的δ¹³C值为-3.31‰～-7.79‰,计算得出参与水岩作用的CO₂的δ¹³C值为-9.50‰～-15.68‰,具有明显的沉积有机质来源特征。离子比值分析及硫同位素特征表明碳酸盐岩矿物和石膏的溶解是区内地热水主要离子来源的控制因素,此外赋存于浅部断裂带内...     

四川屏山灯盏窝温泉地球化学特征及成因

对屏山灯盏窝地热水和地下水的化学和同位素分析表明:灯盏窝地热井揭露的两个热储层,三叠系雷口坡组热储埋深623~1 111m,水温39.4℃,TDS含量为15 800mg/l,水化学类型为Cl·SO4-Na型;二叠系栖霞茅口组热储埋深2 040~2 618m,水温78.3℃,TDS含量为450mg/l,水化学类型HCO_3~--Cl·Ca-Na型。雷口坡地热水的δD为-47.5‰,δ~(18)O为-7.7‰,是大气降水与沉积水混合形成;栖霞茅口组热水δD为-64.8‰,δ~(18)O为-10.9‰,来源于大气降水。热水与地下冷水水化学、同位素组成有较大差异,说明经历了比冷水更长的循环深度和不同的成因,深部热水的补给与附近泉水、地表水和金沙江水关系不大,灯盏窝热水发育受五角堡-楼东背斜核、糖房湾穹隆构造控制,该区地热水具有较高的开采利用潜力。