汤兜地区水文地球化学特征及成因分析

根据汤兜地区水样化学成分分析资料,分析了区内水的水化学特征。用比例系数分析法得出汤兜地下热水不是海相沉积水,热水起源于大气降水,地下热水在径流过程中与围岩进行了充分的水文地球化学反应,获得了围岩中的矿物组分,导致其各种离子组分含量增加。用因子分析法得出地下水的化学组分主要由长石、黄铁矿、碳酸盐风化溶解所形成。     

四川康定地热田地下热水成因研究

康定地热田位于四川盆地西缘山地和青藏高原的过渡地带,属于高热流背景上的深循环高温地热系统。本文以康定地热田地下热水为研究对象,通过采集地热田内的主要两个热显示区(榆林河和雅拉河地区)的温泉和地热井的地下热水样,进行水化学和稳定同位素测试分析,研究其地下热水的补给来源和热储温度。雅拉河地下热水的水化学类型主要为HCO_3-Na型水,榆林河地下热水的水化学类型主要为HCO_3·Cl-Na型水,均显示了深部地下热水沿断裂上涌与浅部冷水混合的特点。根据地下热水同位素的结果分析计算,康定地热田地下热水的起源均来自大气降水,雅拉河地下热水的补给高程为5 600~5 900 m,榆林河地下热水的补给高程为5 300~6 300 m,来源于南部的贡嘎山的可能性较大。榆林河地下热水具有明显的氧-18漂移现象,其原因为较高的热储温度,二氧化硅温标和阳离子温标的结果证明了这个判断,雅拉河地下热水的热储温度为172~188℃,榆林河地下热水的热储温度为192~288℃。     

因子分析法在深层地下热水水化学组分形成作用中的应用

地下热水水质是地下热水的重要特征之一,也是地下热水资源评价的主要内容,其为制定地下热水合理开发利用方案提供重要依据。研究地下热水水化学组分形成作用一直是国内外水文地球化学的研究重点。利用R型因子分析法对咸阳市区地下热水水样的水化学数据进行分析,分析研究可知:咸阳市区南部热水起源成因复杂,水化学成分多样HCO3·SO4-Na、Cl·SO4-Na型为主。北部热流体水化学类型主要为Cl-Na型,纵向上随深度增加基本不变化,其主要发生的水化学形成作用有溶滤作用和脱硫酸作用,次为阳离子交替吸附、脱碳酸作用和石膏的溶解作用。     

保定平原区地下水化学特征及演化

为揭示保定平原地下水水化学特征及演化规律,本文以保定平原为研究对象,对216组地下水样水化学特征进行了分析。综合运用Piper三线图、Gibbs图、相关离子分析等方法,研究了保定平原区深浅层地下水化学组成及水化学类型空间分布特征,识别了水化学形成机制与控制作用,在此基础上分析了水化学演化的成因。结果表明：沿地下水径流方向,浅层地下水与深层地下水主要离子含量呈现明显的递变规律,TDS、Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3含量逐渐升高,K+、Ca2+逐渐降低,地下水优势阳离子Ca2+主导地位逐渐被Na+代替,优势阴离子HCO-3主导地位逐渐向Cl-过渡。地下水化学特征主要受水岩作用、阳离子交替吸附作用以及人类活动共同影响,水岩作用以碳酸盐岩和铝硅酸盐岩共同溶滤作用为主;浅层地下水受人类活动影响较大,影响离子主要为NO-3,集中分布于补给区,除了与农业活动相关外,主要与山前平原岩性颗粒粗,具有较强的渗透性有关。     

保定平原区地下水化学特征及演化

为揭示保定平原地下水水化学特征及演化规律,本文以保定平原为研究对象,对216组地下水样水化学特征进行了分析。综合运用Piper三线图、Gibbs图、相关离子分析等方法,研究了保定平原区深浅层地下水化学组成及水化学类型空间分布特征,识别了水化学形成机制与控制作用,在此基础上分析了水化学演化的成因。结果表明：沿地下水径流方向,浅层地下水与深层地下水主要离子含量呈现明显的递变规律,TDS、Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3含量逐渐升高,K+、Ca2+逐渐降低,地下水优势阳离子Ca2+主导地位逐渐被Na+代替,优势阴离子HCO-3主导地位逐渐向Cl-过渡。地下水化学特征主要受水岩作用、阳离子交替吸附作用以及人类活动共同影响,水岩作用以碳酸盐岩和铝硅酸盐岩共同溶滤作用为主;浅层地下水受人类活动影响较大,影响离子主要为NO-3,集中分布于补给区,除了与农业活动相关外,主要与山前平原岩性颗粒粗,具有较强的渗透性有关。     

兰州市主城区地下热水水化学特征分析

自上世纪70年代初期,兰州市主城区勘查发现地热异常以来,先后实施了6眼热水井。根据热水水化学特征分析,兰州市城区地下热水以温热水和热水为主,水化学类型以Cl--Na+为主,热储层中可能含有石膏夹层;热水中多种微量组分均达到具有医疗价值的浓度,部分地热水井可作为锶型饮用矿泉水开发利用;地下热水基本处于封闭状态,以溶滤作用、氧化还原作用和离子交换作用为主,地下热水水化学特征保持原始的水—岩平衡状态,水质较好,人类对该区域地下热水基本无开采扰动。     

西安凹陷热储流体环境同位素研究

为了了解西安凹陷地下热水的补给循环及其赋存环境特征,对西安凹陷地下热水D、^18O、^13C、^14C、^34S分布特征进行了测定与分析。研究表明：西安城区地下热水中环境同位素δ（^180）、δ（^13C）、δ（^34S）的分布规律与其所在的关中盆地存在相反趋势,指示西安城区地下深部存在欠压实作用,表明西安是一个年轻的快速沉积盆地或其深部存在开启性断裂。通过水化学分析表明西安地区主要水化学类型为SO4-Na型,咸阳主要为Cl—Na型,指示咸阳地区的地质环境更为封闭。根据补给高程计算,西安、咸阳城区地下热水补给来源分别为秦岭和北山末次冰期高山雪水补给。     

双柳煤矿矿区地下水化学特征分析

地下水的化学特征是围岩矿物和水流之间内在关系所形成的结果,决定于地下水运动时接触的围岩成分,水文地质条件和氧化还原环境等。地下水的水化学成份及不同离子含量的多少,与其赋存条件有着十分密切的关系。通过对矿区主要含水层水样常规水质分析,研究矿区地下水的水化学成份及其背景含量特征,研究和分析矿区不同地下水含水层水化学特征,从而揭示矿区水文地质条件。     

基于聚类分析的华蓥山褶皱山系地下水水化学分类研究

岩性、岩石结构、地下水径流条件等不同,地下水水化学组分差异较大。研究地下水的水化学组分,对掌握水文地质条件有及其重要的作用。通过聚类分析对华蓥山地区所取水样进行聚类,取并类距离d=9将22组水样分为5类,聚类结果反映该地区的岩溶水的水化学特征,结合分类能更清楚地掌握该地区同类泉点的补径排特征,进一步研究该地区的水文地质条件。     

云南昌宁柯街断裂带温泉水化学特征

通过对柯街断裂带上2个温泉(梁园温泉和大地温泉)水样的阴阳离子分析,正确划分了温泉水的水化学类型;同位素数据表明,2个样品的δD和δ18 O值均在大气降水线附近,且未显示δ18 O值向右漂移现象,说明该区地下热水具有现代大气降水的氢氧同位素组成特征,推断温泉形成与火山、岩浆型热源没有直接关系。大气降水的同位素组成与海拔高程之间的耦合关系,证明了地下热水补给源区位于西部山区;通过采用SiO2温标计算得出了温泉的热储温度和热水循环深度。梁园温泉热储温度为100.1℃,热水循环深度是1 643.3m,大地温泉热储温度为79.8℃,热水循环深度是1 237.2m。柯街断裂带的构造特征及岩性特征与地下热水的水化学组成、深循环机制和冷热水的混合机制有着本质的联系。     

贵州省水热型地热资源分布及流体水化学特征

为分析总结贵州省水热型地热资源分布特征和水化学特征,对省内天然温泉和地热井流体进行调查和采样测试,在全面收集已有最新地热勘查资料的基础上,通过地热资源地质勘查、评价相关标准和规范以及流体水化学Piper三线图分析等,划分地热资源类型,分析资源分布、资源富集和热储特征,研究不同构造区、不同热储中流体水文地球化学、微量元素等特征。结果表明: 贵州省水热型地热资源主要分布于黔中及黔北地区,属低温地热资源,类型以隆起(褶皱)断裂型为主,以层状兼带状热储分布最广; 地热流体富集和出露受构造控制明显,在石阡、遵义、贵阳、息烽等地形成以震旦系、寒武系白云岩热储为主的4大地热资源富集区,动态较稳定; 相同构造区和热储中流体水化学特征基本相似,水化学类型总体以重碳酸盐型为主,具有矿化度低、富含锶、偏硅酸、氟、氡等对人体有益的微量元素和放射性成分等特征。     

基于水化学及稳定同位素的西藏察雅地下热水成因研究

西藏察雅分布有两处地下热水,其中娘曲热水流量达23 356 m ³/d,温度达36 ℃,掌握其成因以及地下水循环模式对铁路隧道的规划建设具有重要意义。为查明地下热水水化学特征及其成因模式,采用同位素水文地球化学方法进行研究。结果表明:两处地下热水主要阳离子为Ca ²⁺和Mg ²⁺,主要阴离子为SO₄^2-和HCO₃^-,溶解性总固体含量为1 255~2 051 mg/L,水化学类型分别为SO₄·HCO₃-Ca·Mg型和SO₄-Ca·Mg型。氢氧同位素分析结果表明,地下热水补给来源主要为大气降水,并具有 ¹⁸O漂移现象,反映了热水与围岩的氧同位素交换效应。地下热水的补给高程为4 146~4 185 m,热储温度为53.1~61.0 ℃,循环深度为1 409~2 020 m。其成因模式为:地下水在东北部高山区接收大气降水入渗补给,沿岩溶裂隙管道径流,经深循环获得大地热流加热,受构造及岩层阻水影响沿断层上升,在上升过程中与份额达0.79~0.91的浅层地下水混合,于沟谷等地势切割处出露成泉。综合水文地质条件与隧道位置分析,隧道穿越的两处岩溶富水条带,东部岩溶富水区对隧道突涌水威胁较小;西部岩溶富水区对隧道存在构造岩溶水高压突涌水风险,后期应注意防范。     

模糊聚类方法研究堤坝渗漏

稳定同位素、水化学的方法是研究堤防渗漏是一种十分有效的方法,以往人们大多只是定性的分析判断。结合北江大堤工程实例,尝试应用模糊聚类方法,选取22个水样稳定同位素和水化学值作为指标特征值,并赋与不同的权重,进行模糊聚类分析,聚类结果表明,T12孔和T9孔北5 m处涌水、江水和T9孔北排水沟出水在稳定同位素和水化学成分的Cl-及TDS上表现出了较大的相关性,可能为同一补给来源,为堤坝渗漏通道的判断提供了佐证。     

咸阳城区地下热水地球化学演化模拟

应用水文地球化学模拟(PHREEQC软件)对咸阳城区地下热水进行了水文地球化学演化和路径模拟.模拟路径分别为西、西北两个补给方向.模拟结果表明,,地下水流向发生了一系列的水-岩反应,,线R5→SP2,SP2水化学类型由Na-HCO2-Cl转化为Na-Cl型,而西北线R6→SP2水化学类型由Na-Ca-HCO3 -el转化为Na-Cl型,在水流路径上SiO2(玉髓)、方解石、白云石和高岭石发生了沉淀,而岩盐、石膏、天青石、钠长石、云母和萤石发生了溶解作用.对研究区地下热水地球化学反应路径模拟,描述了研究区地下热水补给到排泄的演化特征,表明水-岩作用模拟对于揭示研究区地下水化学演化环境具有重要的指示意义.     

关中盆地地下热水接受补给时温度及热储层温度的估算

通过对关中盆地地热井中地下热水的同位素和水化学成分分析,结合研究区的地热地质和水文地质条件,进行了地下热水补给时的温度研究,结果表明,关中盆地地下热水接受补给时的温度以西安地区最低,咸阳次之。同时应用Na-K-Mg三角图和水化学平衡温度理论的方法,估算在平衡条件下关中盆地最大热储温度为118℃。热储温度计算结果表明,关中盆地腹部应为中低温热储层。     

天津地热流体水化学分布特征及形成机理

天津地热流体具有典型的溶滤水特征。受区域地质构造、地层岩性、径流流强度和径流距离等因素的影响,地热流体水化学特征在水平及垂直方向表现出一定的分带性。根据大量热水井的水质资料,分析了天津地热流体主要化学组份及特征离子在水平和垂直方向上的变化规律:随着径流距离的增长,矿化度逐渐增加,主要离子含量因其化学属性的不同而与矿化度呈现不同的相关关系;分析了地热流体主要组份与流经的地层岩性、温度、赋存方式等因素的关系。     

西藏麻米错富硼锂盐湖成矿物质平衡计算与物质来源

麻米错盐湖是西藏境内发育的特大型锂矿床之一,目前对该盐湖的Li、B来源仍存在一定争议。文章系统采集麻米错盐湖水及周边补给水体样品,分析其主量元素特征,并使用多种水化学手段进行讨论,同时对盐湖水、河水及地热水进行蒸发模拟。结果表明,研究区河水及泉水中的主要离子受控于流域内岩石风化作用,其中碳酸盐岩矿物与蒸发岩矿物贡献最大,其次是硅酸盐矿物。文章对补给水体输入盐湖的Li、B资源进行定量计算,得出单纯通过河水和泉水的输入无法形成盐湖目前的探明储量。选择西藏地区最为富Li的地热水同补给水体按照一定比例混合后进行蒸发模拟,发现其析盐序列与盐湖水的析盐序列存在很大程度上的重叠,以上均证明麻米错盐湖中的Li、B资源除受到周边河水及泉水的补给外,还受到地热水的补给。     

西南某电站水化学宏量元素含量特征研究

西南某电站是大渡河干流的重要梯级电站。在西南某电站坝区及外围采取了大量天然水样品,室内分析了各水样的水化学宏量元素。通过对分析数据的整理,归纳出各类水样矿化度、pH、游离CO2的变化规律;结合聚类分析,确定了各类天然水包括大气降水、河水、溪水、沟水、地下水的基本化学特征;同时发现浅层地下水、深部地下水以及深部地热水的化学区别。     

山东莘县凹陷（聊城段）地下热水化学特征及成因

典型地区地下水成因和演化机制的研究不仅对于热水资源的合理利用与开发具有重要的指导意义,而且可以为日后的地热资源勘查评价提供重要信息。通过对莘县凹陷聊城段的地下热水的化学成分、同位素及其水文地质特征的分析,进而对这一地区的地下热水的成岩和演化过程进行了研究。地下热水的形成受区内深大断裂和基底构造对地热形成的控制,地下热水补给是来自大气降水,为入渗变质水,水化学成分以易溶盐溶解作用为主,反映了地下水长期径流及深循环中各种水化学作用。     

西藏搭格架地热区天然水的水化学组成与稳定碳同位素特征

为探究青藏高原搭格架地热区地热水、湖水、河水、冰雪融水等天然水体的水化学组成及物质来源控制因子,于2014年8月对该地区进行了考察和取样。利用紫外-可见光分光光度计和ICP-OES测定了水样中各阴、阳离子含量,利用Gas Bench连接同位素质谱仪测定了水样中溶解无机碳（DIC）同位素比值。结果表明,地热水中总溶解固体（TDS）含量为977.13~1 279.50 mg/L,阳离子以K+和Na+为主,阴离子以HCO3-和Cl-为主,湖水的TDS含量为77.81~810.94 mg/L,阳离子以Na+和Ca2+为主,阴离子以HCO3-(CO32-)和SO42-为主,地热水和湖水的水化学类型为HCO3-Na型;河水和冰雪融水的各离子含量较低,水化学类型为HCO3-Ca型;地热水的DIC浓度范围为9.2~15.4 mmol/L,δ13CDIC值为-9.09‰~-0.95‰;湖水的DIC浓度为1.1~9.7 mmol/L,δ13CDIC值为-8.84‰~-0.27‰。根据水化学Gibbs分布模式图判断出区域水化学特征主要受硅酸盐岩风化控制,以钠长石和钾长石风化为主,但是地热水的水化学组分受到硅酸盐岩和蒸发盐岩共同控制。通过碳同位素比值分析对区域主要风化过程中CO2的来源示踪表明,湖区周围的硅酸盐风化其碳源主要为土壤CO2,热泉区硅酸盐水解其碳源为地球深部CO2输入。