贵州息烽温泉水文地球化学特征及地质成因研究

息烽温泉为贵州百年名泉,通过收集整理多年水质分析资料,系统阐述了温泉水文地球化学特征;采用同位素化学方法,分析了温泉补给来源、形成年龄及高程效应;利用Na-K-Mg三角图解判断温泉水属未成熟水,采用Si02地热温标法估算出温泉热储温度为101.92℃,热流体循环深度超过2 500m;在综合分析基础上,提出息烽温泉地热水循环于洋水背斜西翼深埋藏于地下的震旦系上统灯影组Zbdn、板溪群清水江组Ptbnbq地层中,热流体从南西向北东径流,在息烽温泉处受F1断裂阻隔而沿断层带上升,在"低势点"出露成泉的地质成因模式。     

贵州息烽温泉水文地球化学特征及地质成因研究

息烽温泉为贵州百年名泉,通过收集整理多年水质分析资料,系统阐述了温泉水文地球化学特征;采用同位素化学方法,分析了温泉补给来源、形成年龄及高程效应;利用Na-K-Mg三角图解判断温泉水属未成熟水,采用Si02地热温标法估算出温泉热储温度为101.92℃,热流体循环深度超过2 500m;在综合分析基础上,提出息烽温泉地热水循环于洋水背斜西翼深埋藏于地下的震旦系上统灯影组Zbdn、板溪群清水江组Ptbnbq地层中,热流体从南西向北东径流,在息烽温泉处受F1断裂阻隔而沿断层带上升,在"低势点"出露成泉的地质成因模式。     

九龙县磨房沟温泉水文地球化学特征及成因浅析

磨房沟温泉为上升泉,其热水水化学类型为HCO3-Na型,矿化度较高,属高矿化度水;温泉水中Na＋、Cl-含量远远高于浅层地下水中的含量,说明温泉地热水循环深度大、径流途经长、在地下贮存时间久、淋滤溶蚀作用强烈;温泉水主要接受大气降水补给,通过地热增温,其成因模式为大气降水补给的断裂深循环型地热系统。     

草科温泉的水文地球化学特征和成因分析

通过对草科温泉的水化学及同位素特征分析,结合温泉的水文地质条件,探讨了温泉的成因,研究认为草科温泉的补给水源来温泉以北海拔3 200 m左右的山区的大气降雨,降雨沿裂隙下渗向深部径流,通过计算推测出热储深度为1 900 m左右,温度为91℃,在水压差和密度差的作用下,深部热水运移至草科背斜倾伏端,从有利部位上涌形成温泉。     

四川昭觉竹核温泉水文地球化学特征及成因

四川昭觉县作为国家级贫困县,位于甘孜—新龙—理塘地热带的延伸区域内,拥有丰富的地热资源,但利用率低。为了揭示川西甘孜—新龙—理塘地热带热循环机理,助力当地的扶贫攻坚,合理开发利用地热资源,选择四川昭觉竹核温泉为研究对象,对其进行水化学和稳定同位素测试分析。结果表明:竹核温泉的水化学类型为HCO₃-Na型,补给区的温度约为14.71 ℃,补给高程为3 345~3 560 m;采用SiO₂地热温标法计算出热储平均温度为95.41 ℃,利用混合模型和硅-焓图解法估算出大温泉的混入冷水比例分别为77%、75.95%,小温泉的混入冷水比例分别为81%、78.61%,储热循环的深度范围为3 426.38~3 766.81 m;竹核温泉受木佛山断层和竹核断层等断裂带控制,在地热深循环的过程中与浅层冷水发生混合,与围岩发生水-岩反应,出露地表形成了以“大温泉、小温泉”为中心的中-低温地热资源。     

喜马拉雅山南地区地热水和钙华地球化学特征与成因机制

喜马拉雅山南地区拥有丰富的地热资源。开展地热水和钙华成因机制的研究,有助于了解地热资源特征和古气候变迁信息,对丰富山南地热资源的系统性研究和青藏高原气候环境变化研究均具有重要理论意义。本文以喜马拉雅东段山南地区的邛多江、古堆和曲卓木的三个温泉为研究对象,通过采集温泉地热水和钙华数据,综合分析了地热水水-岩作用特征、热储温度估算、补给来源追溯和温泉钙华的成因类型、形成年代、古气候意义等。结果表明：邛多江温泉的水化学类型为HCO₃·Cl-Na·Ca型;古堆日若沸泉的水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca·Na型;古堆茶卡沸泉的水化学类型为Cl-Na型;曲卓木热泉的水化学类型为Cl·SO₄-Na·Ca型。温泉地热水中的阴阳离子来源主要是硅酸盐岩的溶解以及部分碳酸盐岩和盐岩的溶解。由于温泉地热水均未达到水-岩平衡状态,利用石英地热温标得出浅部热储温度为129～148℃,利用硅-焓图解得出深部热储温度和冷水混合比例为181～221℃和58%～65%;氢氧同位素显示地热水补给高程为4467～5303 m。在山南地区,地热水受到高海拔大气降水和冰雪融水的补给,通过主要断裂构造运移到深部加热并在高温高压下沿着裂隙、节理上升,然后与浅层冷水混合,最后沿浅部地表松散破碎带出露形成温泉。温泉钙华CaO占比43.43%～56.66%,且显示出轻稀土元素富集的特点;δ¹³C指示温泉钙华为热成因,钙华中的碳主要来自于深部碳酸盐岩的变质成因,仅古堆日若沸泉有部分地幔碳;¹⁴C测年显示钙华的年龄为21280±70～43500年,Mg/Ca、Mg/Sr比值指示降雨量在43.50 ka年由峰值迅速减弱,并在42 ka～21.28 ka年期间降雨量又逐渐增强。     

滇西潞西盆地温泉水文地球化学特征及其成因

云南大理至瑞丽铁路西段的潞西盆地含水层结构复杂、温泉甚多。选择该盆地的典型温泉——法帕温泉和芒留温泉,针对该区温泉成因分析中存在的疑点问题开展了地质、水文地质和水文地球化学调查工作。在分析该区温泉的水文地球化学特征,并与不同条件的温泉作类比研究的基础上,进一步剖析了温泉的成因。研究结果表明,法帕温泉和芒留温泉为典型的断裂型温泉,接受大气降水补给,下渗后被断层中的高温内生流体加热并在断层中储集和运移,储热层均为灰岩、白云质灰岩及泥灰岩,热储深度为2000m左右,温度可达160℃左右。     

滇西潞西盆地温泉水文地球化学特征及其成因

云南大理至瑞丽铁路西段的潞西盆地含水层结构复杂、温泉甚多。选择该盆地的典型温泉——法帕温泉和芒留温泉,针对该区温泉成因分析中存在的疑点问题开展了地质、水文地质和水文地球化学调查工作。在分析该区温泉的水文地球化学特征,并与不同条件的温泉作类比研究的基础上,进一步剖析了温泉的成因。研究结果表明,法帕温泉和芒留温泉为典型的断裂型温泉,接受大气降水补给,下渗后被断层中的高温内生流体加热并在断层中储集和运移,储热层均为灰岩、白云质灰岩及泥灰岩,热储深度为2000m左右,温度可达160℃左右。     

滇西潞西盆地温泉水文地球化学特征及其成因

云南大理至瑞丽铁路西段的潞西盆地含水层结构复杂、温泉甚多。选择该盆地的典型温泉——法帕温泉和芒留温泉,针对该区温泉成因分析中存在的疑点问题开展了地质、水文地质和水文地球化学调查工作。在分析该区温泉的水文地球化学特征,并与不同条件的温泉作类比研究的基础上,进一步剖析了温泉的成因。研究结果表明,法帕温泉和芒留温泉为典型的断裂型温泉,接受大气降水补给,下渗后被断层中的高温内生流体加热并在断层中储集和运移,储热层均为灰岩、白云质灰岩及泥灰岩,热储深度为2000m左右,温度可达160℃左右。     

西昌市尔乌泉域泉水水文地球化学特征及成因

泉和泉群是川西南乡村居民首要的生活水源,对本区泉水水文地球化学特征及成因的研究具有重要的科学价值和指导意义。以尔乌泉域泉水和地表水为研究对象,通过分析泉水和地表水常规水化学组分、氢氧同位素和氚同位素,探讨了该泉域泉水水文地球化学特征及成因。结果显示:尔乌泉域泉水为中偏碱性低矿化水,其水化学类型为HCO3—Ca·Mg和HCO3·SO4—Ca·Mg型水。地表水因受泉水补给影响具有与泉水相似的组分特征。氢氧同位素分析显示尔乌泉水和地表水补给来源为大气降水,且未发生氧同位素漂移。氚同位素进一步确定泉水为非现代水,地下水经历较长的径流时间。受断裂带和褶皱构造的影响,入渗补给的大气降水与碎屑岩中碳酸盐岩、石膏等矿物发生水岩相互作用,后与第四系黏土物质发生阳离子交换反应,致使泉水水化学组分以Ca2+、Mg2+、HCO-3和SO2-4为主。此外,居民生活污水的排放和化学肥料的施用也对泉水中Na+和SO2-4组分产生影响。     

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。     

Genesis of Geothermal Fluid in Typical Geothermal Fields in Western Sichuan,China

The hydrogeochemical characteristics of geothermal fluids can reveal the genesis of geothermal systems and act as important references for developing and using geothermal resources.This study presents hydrogeochemical processes and thermal cycle mechanisms of typical geothermal fields in Western Sichuan.Based on the geological conditions in Western Sichuan,29 hot springs in three geothermal fields in the Batang and Litang areas were selected for hydrochemical and isotopic (δD andδ~(18)O) analyses.Furthermore,the temperature of the thermal reservoir was calculated and the upflow cooling process of the hot springs was analyzed.Most of the subterranean hot waters in Batang and Litang are of the HCO_3-Na hydrochemical type.The ion variation in Batang is primarily affected by water-rock interactions.There is a strong positive correlation between Na~+,B~-,and Cl~-in Litang,suggesting that they have the same material source.The Na~+and metaboric acid content is relatively high,which indicates that the groundwater runoff in both areas is relatively long-lasting,with reduced flow velocity;moreover,the metasilicic acid content is relatively high,which supports this conclusion.Both hydrogen and oxygen isotopes plot near the atmospheric precipitation line,indicating that groundwater recharge is functionally obtained from precipitation.The calculated thermal storage temperatures in Batang and Litang were 88–199°C and 96–154°C,respectively.The proportion of cold water mixing in Batang was 64%–67%,while that in Litang was 60%–68%.According to the calculated results,the initial thermal cycle depth of the Batang area (4540–4780 m) was greater than that of the Litang area (3150–3960 m).The enthalpy of the deep parental geothermal fluid in Batang was 1550 J/g with a Cl~-concentration of 37 mg/L,while that in Litang was 2100 J/g with a Cl~-concentration of 48 mg/L.     

山东省东明地热田地球物理化学特征分析

山东省东明地热田内蕴藏着丰富的地热资源,通过已有地质资料及近年的勘查项目研究成果,对东明地热田的地热资源的地质背景、热储特征,地球物理化学特征等进行了研究分析,认为东明地热田属干层控型低温地热田,热储层主要为新近纪明化镇组下部、馆陶组、古近纪东营组地层,该区的地温梯度主要受构造控制,断裂导热是形成该地温场的一个重要因素,地下热水水平方向水化学组分变化甚微,具有明显的垂直分带性,地热水水源主要为渗入的溶滤水.     

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℃。     

Geochemical and Isotopic Techniques Constraints on the Origin, Evolution, and Residence Time of Low-enthalpy Geothermal Water in Western Wugongshan, SE China

Geothermal resources are increasingly gaining attention as a competitive, clean energy source to address the energy crisis and mitigate climate change. The Wugongshan area, situated in the southeast coast geothermal belt of China, is a typical geothermal anomaly and contains abundant medium- and low-temperature geothermal resources. This study employed hydrogeochemical and isotopic techniques to explore the cyclic evolution of geothermal water in the western Wugongshan region, encompassing the recharge origin, water–rock interaction mechanisms, and residence time. The results show that the geothermal water in the western region of Wugongshan is weakly alkaline, with low enthalpy and mineralization levels. The hydrochemistry of geothermal waters is dominated by Na-HCO3 and Na-SO4, while the hydrochemistry types of cold springs are all Na-HCO3. The hydrochemistry types of surface waters and rain waters are Na-HCO3 or Ca-HCO3. The δD and δ18O values reveal that the geothermal waters are recharged by atmospheric precipitation at an altitude between 550.0 and 1218.6 m. Molar ratios of major solutes and isotopic compositions of 87Sr/86Sr underscore the significant role of silicate weathering, dissolution, and cation exchange in controlling geothermal water chemistry. Additionally, geothermal waters experienced varying degrees of mixing with cold water during their ascent. The δ13C values suggest that the primary sources of carbon in the geothermal waters were biogenic and organic. The δ34S value suggests that the sulfates in geothermal water originate from sulfide minerals in the surrounding rock. Age dating using 3H and 14C isotopes suggests that geothermal waters have a residence time exceeding 1 kaBP and undergo a long-distance cycling process.     

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。     

河南漯河市明化镇组温热水地球化学特征及成因

全球环境污染形势依然严峻,加大地热等可再生能源开发力度已成为人类社会的共识。在系统梳理河南漯河地热地质条件基础上,以新近系明化镇组温热水为主要研究对象,通过采样化验,结合所收集资料,对其水化学场、温度场、同位素等进行研究,提出了漯河地热地质成因模式。研究结果表明:河南漯河温热水水化学类型较为复杂,以Cl-Na型、Cl-Na·Ca型、Cl·SO₄-Na型为主,次为Cl·HCO₃-Na型和SO₄·Cl-Na型。漯河新近系明化镇组地热水以沉积水为主,有少量的侧向补给,补给源主要为来自西部及西北部山丘区的大气降水,循环深度为1 320 m,属于典型的传导型地热系统。     

西藏搭格架高温热泉中砷的地球化学异常及其存在形态

西藏搭格架高温热泉是我国大陆少有的大型间歇性喷泉,砷元素作为对人类威胁极大的环境问题普遍存在于热泉之中,搭格架高温热泉中砷元素质量浓度最高已达到了9.75 mg/L,其对地表水和浅层地下水的污染不容忽视。硫代砷是富含硫化物热泉中砷的存在形态之一,鉴于国内相关研究较少,本文对西藏搭格架地热区的热泉样品进行了水化学分析,并利用水文地球化学模拟软件PHREEQC开展了对热泉中砷元素存在形态的地球化学模拟。结果表明：西藏搭格架热泉中砷元素的存在形态有亚砷酸盐、砷酸盐和硫代砷,其中亚砷酸盐与砷酸盐是砷的主要存在形态,且在pH影响下两者之间存在相互转化关系;各种硫代砷按质量浓度由高至低依次为一硫代砷酸盐、三硫代砷酸盐、二硫代砷酸盐、一硫代亚砷酸盐、四硫代砷酸盐;硫代砷形态占总砷浓度比例主要受热泉中硫化物质量浓度、Eh（氧化还原电位）和pH等因素的控制,在硫化物质量浓度总体偏低的情况下,硫化物质量浓度的上升可促进其他形态的砷向硫代砷形态转化,强还原性环境有利于硫代砷形态的存在;此外,在中性环境下,硫代砷占总砷浓度比例随pH上升亦有上升趋势。     

西藏谢通门县吉拉矿区物化探异常特征及其找矿意义

吉拉矿区位于西藏冈底斯成矿带西部.根据该区地球化学与地球物理测量结果以及物化探异常在平面和剖面上的分布特征,共圈定出成矿潜力较大的物化探异常带2处.其中,物探J11、J12-D11、D12异常具有寻找韧性剪切带型金矿的潜力,物探J13~J15-D13~D15异常具有寻找矽卡岩型铜矿床的潜力,尤其物探J15-D15异常的找矿潜力最大.