天津滨海新区深部地热流体水文地球化学特征

通过近几年滨海新区深部热储的勘探开发,对古近系东营组和蓟县系雾迷山组的认识也逐步加深。从水化学特征、热储温度、水文地球化学作用方面对东营组和雾迷山组地热流体展开分析,为进一步开发利用深部热储地热资源提供了依据。宁河凸起雾迷山组补给较为充分,东营组赋存环境较封闭,东营组地热流体属于“平衡水“;地热温标计算出的雾迷山组热储平均温度约126℃,东营组热储平均温度100 ℃,两者均源自大气降水,东营组地热流体与岩石交换时间更长些,循环能力更弱,深部地热流体径流方向自NE向SW向,径流过程主要发生了溶滤作用、阳离子交换、沉淀作用及混合作用。     

深部地幔及深部流体

主要论述深部地幔的组成、地球化学及深部流体研究的进展。金刚石中含有下地幔矿物组合的包裹体，这一发现暗示，在６７０ｋｍ或更深处有“原金伯利岩浆”发生的可能性。经研究，地幔中的流体除与岩浆作用有关者外，还存在有深部来源的“超深流体”。金伯利岩中大量缺氧矿物的发现支持了这一观点。根据已有的资料，Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ为其主要成分，并含有碱金属、卤族元素、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ等元素。深部流体的研究将对地幔柱（羽）的活动、幔源岩浆的形成、全球动力学过程及成矿作用作出贡献。     

地热流体成矿作用分析

依据地热流体成矿作用基本要素的特殊性、成矿控制因素及其控矿特点,对地壳演化运动的成矿控制及其规律性等方面进行了较系统的分析。研究结果表明,地热流体是特殊的热液成矿作用类型,与其它成矿作用类型有明显的区别     

稳态流体中水压裂缝的扩展

本文研究了被注入液体的多孔介质中存在的裂缝尖端应力强度因子。该因子在瞬态流动阶段不断演变,在稳态阶段中趋于某一个极限值。对于简单的裂缝几何形状,有限元数值模拟结果显示在恒定注入压力时强度因子在稳态区域中达到其最大值。这个结果使得研究和模拟水压裂缝的扩展得到极大的简化,因为稳态流解的确定比瞬态流要更容易和快速。另外在稳流状态下,一些流体和固体耦合问题不再存在,使得建立一些封闭的近似表达解成为可能。这一研究成果对于可控压力液体注入的CO_2封存项目特别有实用价值。     

陕西咸阳地热田地热流体成因研究

陕西咸阳地热田位于关中盆地腹地,横跨两个不同的基底构造和岩性单元,南北分界线为渭北断裂。研究区地热水的水化学类型主要是Cl—Na型,渭北断裂北侧的水比南侧的水相对更成熟。氢氧同位素证据表明咸阳市区和武功县城的地热水来自于秦岭山区大气降水的补给;地热水γ(Na~+)/γ(Cl~-)均大于0.85,阳离子交换指数位于-0.42～5.93之间,脱硫酸系数均大于1,推断研究区的地热水主要形成于溶滤作用,其中武功地区的热储层较封闭,可能存在沉积水;惰性气体同位素n(~3He)/n(~4He)—n(~4He)/n(~(20)Ne)表明流体循环仅发生在地壳深度内,没有幔源物质的补给。     

我国火山地热流体地球化学研究新进展

本文综述了最近几年来中国研究者在地热流体地球化学研究领域取得的主要进展。在国际上关于地球内部流体及其作用研究取得重要进展的大背景下,我国学者在地热流体地球化学研究上也取得了一些重要成果,主要表现在火山地热区和非火山地热区两大方面,在火山学、地热学、环境学、大地构造学、地震学等五个学科领域都取得了一些重要进展。     

北京地区地热流体质量评价

地热流体的质量决定了其使用方向,以往地热流体质量评价主要为单井评价或局部区域评价。本文首次利用140件地热水化学资料开展全区地热流体质量评价,主要包括医疗热矿水质量评价、渔业用水水质评价、农业浇灌用水水质评价及地热流体腐蚀(侵蚀)性及结垢趋势评价。评价结果显示,北京市地热水绝大部分地热水中含有氟且达到命名浓度,多数含有偏硅酸且达到医疗价值,有的达到命名浓度。北京市只有1/4左右到的地热井可进行渔业直接用水;根据钠吸附比进行评价,88.6%地热水不适于农业浇灌直接用水;北京地区的地热水中导致腐蚀的因素是比较弱的,结垢趋势也相对较弱。     

深部流体在成矿过程中作用

没有流体作用几乎不可能形成任何有实际意义的矿床,流体是岩石圈质量和能量传输最为活跃的因素(刘建明等,1997),在成矿过程中扮演着十分重要的角色,它是成矿物质得以活化、迁移、富集的主要介质,同时流体的运移还能扩展有利的成矿空间(徐光平等,1999).     

青海共和盆地中低温地热流体发电

青海省是我国地热资源相对丰富的地区, 但其主要地热能开发利用方式长期以来为效率较低的直接利用.以青海东北部地热异常明显的共和盆地为典型研究区, 依据前期地热地质调查和地球物理工作成果, 在盆地北部施工了终孔深度为1 852 m的DR2井, 获取了温度达84.2 ℃的地热流体.在此基础上, 建立了青海省首个试验地热发电站, 设计年平均净发电量为114 kW.与利用高温地热流体发电的西藏羊八井地热电站不同, 青海共和试验地热电站是青藏高原利用中低温地热流体发电的典范, 有望为青海省能源结构优化做出开拓性贡献.总体来看, 共和盆地地热流体温度较高、水量丰富、具有较大的发电潜力, 但在开发利用过程中也应注意结垢问题.      

高温地热流体中硼的地球化学研究进展

硼是高温地热流体中典型的特征元素之一,探讨其物质来源和富集规律,对认识地热系统的形成与演化以及地热资源的合理开发具有重要的指导意义.同时,硼也是一种典型的有害元素,伴随地热流体排放到地表后,会对地热区及周边环境造成严重的负面效应.近年来,在高温地热资源正在被大规模开发利用的背景下,高温地热流中硼的地球化学起源及其环境效应研究已引起国内外相关学者的广泛关注.本文综述了高温地热流体中硼的地球化学特征、物质来源以及环境地质效应,在此基础上总结了后期需要进一步加强的方向,以期为地热资源的合理开采、地热田周边地区的环境保护提供借鉴思路和指导作用.     

地热系统中矿物-流体化学平衡的计算

在热勘探过程中 ,建立在水 -岩平衡基础上的地热温标方法 ,常被用来评价地下热储温度。本文采用多矿物平衡图解法和Na -K -Mg三角图解法 ,研究西藏高温及江西中低温地热流体的平衡状态 ,从而为地热温标的选择提供了理论依据。     

莱芜深部地热勘探取得重大突破

近日,在莱芜市莱城区杨庄镇冷家庄村施工的＂山东省莱芜市冷家庄地区地热资源普查＂项目完成最后一道工序抽水试验成功交井。该地热井井口出水温度82.6℃,每天出水量1 064 m^3。经水质检验,该地热井出水pH值6.9,水中所含锶、偏硅酸等多种矿物元素均达到医疗用热水标准。该地热井终孔深度达到2700．66m,是目前我省深度最深的地热井,创造了菜芜市地质勘查工作的“三个第一”。     

渝东南深部地热温度解析

热储温度是划分地热系统成因类型和评价地热资源潜力的重要参数。文章在采集分析渝东南13个地热水样的基础上,利用无蒸汽损失石英和有蒸汽损失石英温标法、玉髓法a和玉髓法b,修正的SiO2温标法,K-Mg、Na-Li、Na-K、Na-K-Ca等阳离子温标法计算渝东南深部热储温度,并利用Na-K-Mg三角图解法和矿物饱和指数法检验所用方法的可靠性,结果表明:研究区利用SiO2(无蒸汽损失)温标法和修正后的SiO2温标法计算所得出的热储平均温度更适用,各地热水点热储温度范围在62.78~124.81℃,平均热储温度88.98℃。      

苏北盆地典型地区中低温地热流体地球化学特征研究

苏北盆地作为江苏省地热地质条件最优的地区,发育丰富的中低温地热资源.文章选择存在已探明的中温地热井及干热岩验证孔所在的盆地区作为研究区,利用地热流体携带的地球化学信息,了解深部地热储层基本特征及不同深度地热资源的成生关系.结果表明:研究区地热流体中优势阳离子为Na+,阴离子呈复合离子型,以Cl-为主,Na+、TDS与C...     

天津滨海新区地热流体水化学特征分析

根据以往的水化学资料,分析天津滨海新区地热流体的水化学特征,结合滨海新区的构造条件,分析水化学特征与该区构造的关系,提出天津滨海新区主要开发热储层明化镇组和馆陶组热储层有关矿化度,水化学类型分布和上下储热层水的联系的三个结论。     

天津地区奥陶系地热流体离子比例系数分析研究

根据天津地区部分奥陶系地热井水化学检测及水文地质参数,运用比例系数分析法,通过离子间比值与地热井热储层渗透系数及单位涌水量的线性关系,结果认为:天津地区奥陶系地热流体具有溶滤水特征,展海相含盐沉积岩溶滤水,单位涌水量是和溶滤系数与C1/Ca值以及C1/HCO3均呈正相关系。可以得出天津地区奥陶系热储层的富水性与地热流体中相关离子的含量是密切相关的。     

济南市东部地区地热流体的化学特征研究

通过工作区内的已有的地热资料和所取样品的分析测试结果,得出工作区内地热流体为弱放射性水,水温介于40℃～43℃,随着向北热储埋深增加,水温可超过60℃,矿化度也呈逐渐增高趋势,离子组分在溶滤作用下,Ca²⁺、SO₄^2-等离子浓度与南部山区岩溶地下水相比显著提高,章丘地热田枣园地区地热流体与现代水循环交替条件较强烈导致HCO₃^-含量相对较高。另外,地热流体含有氟、锶、偏硅酸、偏硼酸等多种微量元素和组分,对比本次章桃1地热井的水质样品分析结果,其氟离子含量由平均值3.085 mg/L变为1.80 mg/L。综合³H法测年和¹⁴C测年结果分析,得出工作区地热水均为新近的入渗水和"古水"混合形成的混合水,且1952年前的"古水"占优势。     

奥陶系高矿化度地热流体在天津地热开发利用中的分析

目前天津市奥陶系地热流体开发利用强度不大,据分析主要是由于该地热流体部份地区水质较差具有高矿化度、强腐蚀性等特征,其中起制约因素的是地热流体中Cl^-和SO4^-2的含量。为了充分开发利用该地热资源,因此选用钛板换材间接供暖的方式,管材选用玻璃钢、PVC等塑料管材。     

天津地区地热流体化学成分垂向演化特征研究

天津地区地热流体化学成分具有明显的垂向分层演化特征,由浅至深不仅有TDS增高、水化学类型由HCO3-Na型向SO4-Na或Cl-Na型演化的特征,而且具有分层演化特征,即不同热储层段的地热流体水化学特征及演化规律不同,说明其补给、径流、排泄自成系统。