胶东温泉地热水水化学及同位素特征研究

对胶东半岛出露的14处温泉的水化学特征、同位素特征进行了分析,得出胶东半岛温泉水的来源主要为大气降水补给、海水补给,年龄以现代水为主。胶东半岛温泉水与围岩矿物未达到完全平衡,不适宜用Na,K,Mg地热温标,玉髓的地热温标显示胶东半岛温泉热储温度在81．26～108．93℃之间。对下一步胶东半岛的温泉地热勘查、开发利用具有指导意义。     

云南勐海县勐阿街温泉水化学和同位素特征及成因

勐阿街温泉地处云南西南部勐阿盆地,现主要有4个温泉出露点,在澜沧江断裂带西侧沿NW向小型断裂磨刀河—曼懂断裂带出露。地下热储带分布于华力西期—印支期的中酸性侵入岩中,热水富集在花岗岩断裂破碎带及断裂交汇位置。温泉近20年来主要成分未发生较大变化,温泉矿化度较低（0.31~0.34 g/L）,水化学类型为HCO3—Na型,为中低温、弱碱性温泉。热水中F-含量为12.8~13.2 mg/L,H2SiO3含量为52.5~67.6 mg/L,含有锂、锶、钨等微量元素。温泉水化学类型成因为含CO2的地下水对花岗岩体发生溶滤作用而形成,F-含量高可能是由于溶解了花岗岩中含氟的黑云母,H2SiO3含量较高的原因是温泉水与含硅酸盐岩的岩石发生大面积接触溶滤作用。氢氧稳定同位素组成表明勐阿街温泉的补给水源为大气降水,并具有轻微的18O漂移现象,表明水与围岩的氧同位素交换程度较高,热储温度较高。用同位素方法估算温泉的补给区高程在1 200 m左右,补给温度约为10 ℃,推测温泉水源主要来自勐阿街盆地周围山地的大气降水,计算得热储温度为93~104 ℃。勐阿街温泉成因为其周围山区大气降水入渗补给后,经历深循环受大地热流加热后,沿断裂带上升出露成泉。热水在上升途中与浅部冷水相遇,冷水混合比例52%~76%,热水循环深度为3 000~3 360 m。     

海南岛温泉特征与地下热水成因

通过对海南岛区域地质构造、岩浆岩与温泉分布的关系,以及温泉水化学和同位素分析,总结该区温泉的属性特征,阐明地下热水的成因。温泉在地势较低的琼西北和琼东南呈对称性条带状分布。水质类型大多为低矿化的重碳酸盐型,呈碱性,含较高的氟和硅;第四系滨海区受海水影响则表现为氯化钠型。温泉的氢、氧、氦同位素及气体组分揭示地下热水起源于大气降水,大气降水在地壳浅部循环过程中被围岩加热成地下热水。地热资源为中低温对流型地热系统,热储温度为59.5～161.2 ℃,平均128.5℃,是由偏高的区域热流在深部供热的,与岩浆作用无关。地下热水的出露受区内NE、EW向深大断裂控制。     

青海兰采温泉地质特征及成因分析

青海省兰采温泉是省内第二高温温泉,对于青海省生态文明建设,实现“双碳”指标具有重要意义。为了研究兰采温泉地质特征及成因,通过地热地质调查、同位素取样测试等方法对该地区地质、断裂构造、温泉水化学特征及成因机制进行研究。研究结果表明：兰采温泉主要受近NW向及近SN向断层构造控制,补给来源于异地高海拔地区,通过NW向断层或节理裂隙构造经深循环运移,被深部热源加热后,沿近SN向迪蒙—夏琼西逆冲断层上升,并于地势较低的隆乌古曲深切峡谷区出露成泉。研究成果对区域干热岩资源调查提供了有利勘查开发靶区,对青海省地热资源开发利用具有重要意义。     

云南祥云县王家庄碱性温泉水化学特征与成因分析

位于云南省祥云县刘厂镇的王家庄温泉水样YMD10-1(王家热水井)与YMD10-2(聚龙温泉宾馆热水井)的矿化度为1.49~1.65 g/L,主要阳离子为Na^+,主要阴离子为HCO3^-,水化学类型均为HCO3-Na型。YMD10-1和YMD10-2的p H值野外测定数据分别为10.8和7,因YMD10-2暴露于空气使其pCO2较高导致其p H野外观测值偏低;实验室p H测定值分别为8和7.6,主要受到pCO2差异影响导致水中碳酸组分发生变化而改变了其p H值。水样的δ^2H-δ^18O数据显示温泉的补给来源为大气降水。利用Si O2温标估算了温泉的地下热储温度为89~92℃。利用226Ra-222Rn法估算出YMD10-1的热水年龄为446.84 a,YMD10-2的热水年龄为319.56 a。估算的地下热水的循环深度为3 808~3 898 m,利用δ^2H和δ^18O估算热水补给高程为2 845~2 865 m,补给区为周边的山区。地下水获得大气降水入渗补给后,经历深循环并获得深部热流加热,沿断裂带上升穿透浅部第四系出露地表。温泉显示碱性是由于长石与水和CO2发生反应,产生大量的HCO3^-,HCO3^-在溶液中有可能水解消耗H^+产生OH^-。王家庄温泉被当地人们用来晒制土碱,与热水Na^+和碳酸的含量高有关。     

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。     

胶东半岛温泉的地热特征

胶东半岛位于欧亚板块与太平洋板块边缘内侧,是地壳长期稳定缓慢隆起地段,区内地质构造发育,大部分温泉出露在背斜核部,ＮＥ、ＮＮＥ向与ＮＷ、ＮＮＷ向断裂交泯外,地热系统属中低温深循环对流型,略为偏高的大地热流是其主要热源,地表水是地下热水的补给水源,地下水通过发育在花岗岩和变质岩中的断层或断裂破碎带,下渗和深循环对流,在径流过程中不断吸取围岩热量成热水,沿断裂上升过程中,与地下浅部裂隙水混合而成为化学     

重庆市统景温泉水化学特征及混合作用

为了探讨温泉水的热储温度、深部热水与冷水的混合作用,以期为勘探、评价和合理开发利用温泉资源提供科学依据,文章对重庆统景温泉、岩溶地下水和地表水物理化学指标进行监测和分析.结果表明:(1)温泉水化学类型为SO4-Ca·Mg型,浅层岩溶水为HCO3-Ca·Mg型,温塘河为HCO3-Ca型;温泉水TDS、Ca2+、Mg2+、SO42-、Si、B、Sr高于岩溶地下水和地表水,主要与温泉水流经碳酸盐岩热储层并发生强烈的水岩作用有关.(2)不同地热温标法的对比应用发现,阳离子和玉髓地热温标法不适用,而无蒸汽损失石英和修正后的SiO2地热温标法更适于计算统景温泉热储的温度,利用这两种方法算出来的热储平均温度为86℃.(3)通过Na-K-Mg三角图判断出岩溶地下水在深部含水层与地下热水发生混合.利用混合模型和硅—焓图解法估算出鸳鸯泉中冷水的混入比例分别为89%、86%;2号井中冷水的混入比例分别为80%、79%.2号井冷水混入比例比鸳鸯泉低,可能受2号井周围水泥护壁的影响.     

云南兰坪盆地羊吃蜜温泉水化学特征与成因分析

位于云南省云龙县的羊吃蜜温泉自巨厚灰岩溶隙向外流出。温泉区沿河谷分布有第四系砂卵石,下伏地层为二叠系—三叠系碳酸盐岩。泉水共有泉眼3个,水温为356~359 ℃,流量约025 m3/s,pH值63~65,总溶解性固体(TDS)为0982~1116 g/L,F-含量为086~192 mg/L,偏硅酸为24~242 mg/L。泉水中的主要阳离子为Na+、K+、Ca2+和Mg2+,主要阴离子为SO42-、HCO3-和Cl-,水化学类型为HCO3·SO4 Ca型。氢、氧稳定同位素显示,温泉热水来源于大气降水;估算的热水补给高程为2 500 m左右;地下热储温度为60~70 ℃;地下热水循环深度约为1 255 m。羊吃蜜温泉地处云南兰坪盆地红色含盐地层中突起的石灰岩分布区,地下水在补给区获得大气降水入渗补给后沿巨厚灰岩含水层经历深循环获得大地热流加热后上涌在河谷流出地面,是侵蚀岩溶低温温泉。     

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。     

西藏觉拥温泉水化学特征分析

正地热能作为一种清洁能源,其在城市生态建设方面具有重要意义(张满波,2008),引起众多学者的关注。王坤等(2002)指出可利用环境同位素来研究地热水起源。杨连伟等(2018)利用钻孔测温曲线对江西井冈山曲潭地热水地温特征及形成机理进行了分析,发现由于冷热水比重不同,冷水下沉,热水上升,产生对流,形成地热系统。常梦瑶等(2017)通过对比正常海水中γNa/γCl、Br/I、Cl/Br比例系数,对西藏申扎县南部地堑系温泉水     

云南省元江县某热泉群成因及地热水特征研究

云南省元江县地热群位于清水河西岸山麓地带,通过分析该县某热泉群地质构造、地层岩性及富水性,对边界条件、热储层及盖层进行划分研究,建立该热泉群的热储模型,利用石英二氧化硅温标计算热储温度和热水循环深度,并采用镭氡法计算热泉群的年龄,结果可知:该热泉群热储呈带状,主要受哀牢山断裂控制,大气降雨及地表水体沿哀牢山断裂破碎带渗入地下后,经过深部复杂的循环,使地下水具有较高的温度和压力条件,不断溶解出围岩中可溶性组分,沿断裂影响带输向地表,形成带状的自冒热泉群,热储温度129℃,热水循环深度2 348 m,地热水年龄70 a。该类地热资源极为珍贵,应做好保护与开发利用工作。     

云南昌宁橄榄河热泉水化学特征及复合成因机制研究

通过对橄榄河温泉盖层和热储层地质体的岩性和构造特征分析,依据水化学数据,利用Piper三角图解法、同位素水文学方法和地球化学温标等方法,对橄榄河温泉地下热水的水化学类型、补给机制、热储特征和冷热水混合机制等关键问题进行了分析。结果表明地下热水源于大气降水补给,且地下热水在上升至地表的过程中与浅层冷水发生着混合,冷水混入比例约为62%~64%;温泉水化学类型为HCO3 -Na型,表明热水化学组分与围岩化学成分之间具有耦合关系;地下热水循环深度约2 070 m,橄榄河温泉的成因受控于柯街深大断裂,其控制着地下热水的储存、运移和混合程度。研究成果填补了橄榄河热泉的相关研究空白,为该温泉的开发利用提供了科学支撑。     

江苏东海温泉热储温度估算

以东海温泉为例,依据8个热水样品的水化学分析数据,讨论了区域地质背景下热储温度的估算。分析认为:东海温泉为同源的地热水,热水在上升过程中发生冷水混合作用;对比不同地热温标的适用条件,分别采用Na-K-Mg三角图法、硅温标混合模型方法计算热储温度。结果显示:2种方法的计算结果较为接近,东海温泉的热储温度在153~170℃之间。     

济南平阴氡温泉水化学成分与同位素特征研究

在系统的分析济南平阴氡温泉水化学成分和同位素特征的基础上,结合当地地形和水文条件,研究了氡温泉水的起源和形成年龄,结果显示:济南平阴氡温泉水温为28.3℃,pH值为中性,水化学类型为Cl·SO4-Na·Ca型,富含氡、锶、氟、锂、溴、偏硅酸、偏硼酸等微量元素,且含量均符合理(医)疗热矿泉水水质标准,其中氡含量特别高是该温泉的一个显著特点。氡温泉水的同位素测定资料显示,平阴氡温泉热水起源于大气降水,用氚及14C法估算出的氡温泉水的表观年龄在15.81±2.17 ka。     

云南泸水登埂与玛布温泉形成特征及成因研究

登埂温泉与玛布温泉位于云南泸水市,出露于怒江深切峡谷西岸。研究区分布的主要地层为第四系（Q₄²）砂土、砾土,石炭系上统卧牛寺组（C₃w）玄武岩和三叠系河湾街组下段（T₂h¹）灰岩。温泉水温为48.9~69.6℃,矿化度为0.493~0.782 g/L,水化学类型分别为HCO₃·Ca-Mg型和HCO₃·Ca-Na型,为中低温、弱酸性温泉。热水中F-含量为0.78~2.13 mg/L,H₂SO₃为41.0~70.2 mg/L,含有锂、锶、铷、铯、钡等微量元素。氢氧稳定同位素组成表明研究区温泉补给来源为大气降水,用同位素方法估算温泉的补给区高程为1260~1435 m,补给区温度为6.18~9.02℃,计算的热储温度为100~127.5℃。研究区温泉Ca²⁺与HCO₃^-含量较高,占阴、阳离子的毫克当量浓度百分比分别达到60%、82%以上,水中方解石、文石矿物都处于饱和状态,水中CO₂含量较高且pCO₂远高于大气中pCO₂,具有有利于CaCO₃沉积的水化学和水动力条件,导致登埂温泉YLS3-1、YLS3-3及YLS3-4和玛布温泉YLS4-1的沉积钙华。登埂温泉与玛布温泉是地下水在怒江西部山区补给区获得大气降水入渗补给,在经历深循环过程中获得深部热流加热后上升在怒江河谷西岸流出地面形成的温泉,是渗入深循环型上升的的中低温温泉。热水在上升过程中与浅部冷水相遇,冷水混入比例为60%~73%,热水循环深度为2375.2~3161.7 m。     

Hydrochemistry and H-O-C-S Isotopic Geochemistry Characteristics of Geothermal Water in Nyemo-Nagqu, Tibet

Nyemo-Nagqu, Tibet, is rich in high-temperature geothermal resources. The geothermal fields in Yangbajain and Yangyi as well as 11 unexplored geothermal fields along the geothermal belt from Nyemo to Nagqu were systematically investigated and the hydrochemistry data were collected from the whole field. Meanwhile, H-O-C-S isotope data were obtained for the new fields, and H-O isotope data for the Yangbajain and Yangyi fields. A comparison of the Nyemo-Nagqu geothermal fields with those in the Yangbajain area shows that the types of high-temperature geothermal water are dominated by Cl-Na and Cl·HCO_3-Na, while the types of medium-high-temperature geothermal water are dominated by HCO_3-Na. The concentrations of Li, F, SiO_2, and HBO_2 in the geothermal water are positively correlated with Cl content, indicating possible mixing with magma water. The reservoir temperatures range from 90 to 270°C by geothermometers. Slight drifting of ~(18)O was recorded at the Dongweng and Nyingzhong high-temperature geothermal fields, while more significant drifting was recorded at Gulu. The geothermal water is mainly replenished by atmospheric precipitation. The low tritium contents(1 TU) of the geothermal water from Nyingzhong, Gulu, and Luoma indicate that it is mainly replenished by sub-modern(prior to 1952) water, while the high tritium content(8.4 TU) in Yuela implies modern water replenishment. Other geothermal fields are replenished by a mix of sub-modern fresher water. The isotopic data in this study show that the carbon and sulfur in the geothermal water originates mainly from sediment leaching, with some of the carbon and sulfur having a deep origin.     

百泉泉域岩溶地下水水化学演化特征及成因

百泉泉域岩溶地下水是河北邢台市生产和生活的主要供水水源。近年来受到自然条件变化和人类活动的影响,泉域地下水流场明显改变,水化学场演变机制有待查明。本研究在水文地质调查和样品采集测试的基础上,采用统计学方法（描述性统计、Person相关系数）、饱和指数计算和水化学方法（Piper图、Stiff图、Gibbs图、离子比例系数）对泉域岩溶水化学特征展开了系统分析。结果表明：泉域岩溶水为弱碱性淡水,Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42- 是地下水中的主要离子,主要来源于方解石、白云石和石膏的风化溶解,Na+和Cl-主要来源于少量岩盐的溶解。沿着径流方向方解石相对于地下水由溶解状态转变为平衡状态,而白云石、石膏和岩盐一直处于溶解状态。补给区和北部径流区基本为HCO3-Ca·Mg型水,七里河、沙河附近和南部煤铁矿区岩溶水除HCO3-Ca·Mg型外,还多出现HCO3·SO4-Ca型、CO3·Cl-Ca·Mg型和HCO3·SO4-Ca·Mg型水,煤铁矿区附近岩溶水中SO42- 的升高是受到了高SO42- 矿坑排水的混合影响。蒸发浓缩作用仅在水位埋深浅且地下水流动相对滞缓的排泄区较为明显,排泄点——百泉泉水为HCO3·SO4·Cl-Ca·Mg型。此外,人类工农业活动改变了地下水的径流条件和水质,使局部岩溶水中NO3-、Cl-、Fe、总硬度含量升高甚至超标。