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。     

砷的地球化学特征与研究方向

砷的毒性在古代就因砒霜而广为人知,国际癌症研究会将砷列为第一类致癌物。目前,世界上有数以百万计的人受到砷中毒的威胁,砷污染事件在世界范围都有报道。环境中的砷的来源很复杂,有自然因素引起的砷污染(主要是地质成因砷污染),也有人为活动带来的砷污染,还有二者共同作用形成的砷污染。此外,砷还可以通过各种自然的地球化学过程和生物过程进行迁移转化,直接或间接对人和动物等产生危害。文章从砷的来源与分布、砷的毒性和危害、砷的迁移转化、生物在砷循环中作用的新认识等方面进行论述,并针对目前国内外砷污染研究现状,提出在已有研究基础上,建议在河套地区进一步开展砷元素地球化学及人体健康关系研究。     

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.     

青海西宁城南新区杜家庄地热田地下水的地球化学特征

依据青海省西宁市城南新区杜家庄地热田DR2005地热井地下热水的水化学资料,采用兰格利厄—路德维金图解法、同位素水文学方法、地球化学温标法等,对杜家庄地热田地下热水的补给机制、地下热水年龄、地热资源潜力等关键问题进行分析。分析结果表明杜家庄地热田地下热水源于大气降水入渗补给,但仍有现代冷水补给,地热田下部还存在着远高于DR2005地热井开采段温度的热储。依据研究区地热地质条件具可比性的地热生产井水化学动态观测资料推断,随着DR2005地热井开采时间的延续,地下热水水质将向淡化的方向发展。研究结果为杜家庄地热田的开发利用提供水文地球化学依据。     

中山虎池围地热田地热资源储量计算与评价研究

广东省中山市虎池围地热田地热热储层主要由燕山期花岗岩风化裂隙带及断裂破碎带组成,属带状热储,其上部覆盖着良好的盖层,地热流体以热水的形式赋存于热储层(带)中并自下而上运移,受断裂构造控制,地热流体温度一般40℃～60℃,最高水温达102℃,并有大量热雾冒出,地热田规模较小,地面有温、热泉出露。本文以抽水试验为基础,分别采用单井抽水试验法和钻孔自流量统计法,对虎池围地热田地热资源储量进行计算评价,结果可知:利用单井抽水试验法计算得出的地热田可开采储量为2 558 m3/d,达到了地热田D级储量的勘查要求,可作为本地热田的开发规划依据,而钻孔自流量统计法计算的可开采量为1 520 m3/d,其地质可靠程度更高,可作为地热田的C级储量。评价结果为进一步开发虎池围地热田提供了科学依据。     

搭格架温泉水化学特征及其约束因素研究

搭格架地热区温泉水DJ1-DJ116号样品于2009年采集,阳离子及微量元素含量采用ICP-OES法测试,Cl-含量采用滴定法测试,其余阴离子含量采用紫外-可见光分光光度法测试。通过对温泉水化学指标的分析,研究温泉的水化学特征及约束因素。其温泉水化学类型为HCO3-Na型,平均矿化度为1 524 mg/L,具有较高的Na/Cl值,温泉水演化程度较高,为完全平衡水,热储中的水岩反应达到了平衡状态.温泉水中PO2极低,PCO2较高;大部分温泉水中玉髓、石英和无定形态SiO2三种硅质热液矿物的饱和度指数大于0。K-Na温标计算热储平均平衡温度为251.36℃;泉水中的Na＋、K＋离子活度主要受到钠、钾长石的约束。微量元素组合表现出花岗岩源的特征。总体上搭格架地热区温泉水化学特征受到区域地质背景的约束。     

乐东县龙沐湾地热田地热流体化学特征及质量评价

海南省乐东县龙沐湾地热田属于隐伏小型中低温地热田,地热田面积约12 km2,呈南北半月形带状展布,该地热田内3口地热井为32℃～42℃。通过对地热田内地热井的水化学资料分析得出,地热田水化学类型以HCO3-Na·Ca型为主,地热流体水化学组分基本处于稳定状态。同时对地热流体质量评价,将地热田地热流体命名为重碳酸钠钙型硅温水,可作饮用天然矿泉水,不宜作生活饮用水、渔业用水和农业灌溉,地热流体不具有腐蚀性且通过碳酸钙结垢趋势判断为不结垢。     

河北省牛驮镇地热田钻探工艺

河北省牛驮镇地热田地热地质条件为华北地区最好,开发20多年来,设备能力逐渐加强,管材由水文水井系列过渡到石油API系列,钻探工艺逐步发展。随着地下热水的开采,水位下降,储层的压力下降很多,在刚钻开基岩风化壳时出现了因泥浆骤然漏失而造成上部松散层坍塌的问题。针对这一施工难点问题,对钻进及成井工艺进行了改进。     

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...     

洛阳盆地地热资源与龙门地热田的关系

龙门地热田的形成是其特殊地质构造制约地下水运动的结果，F1，F2为龙门地热田的控热构造，F41为地热田的导水构造，∈3为龙门地热储层，上覆数百米的二叠，三叠系则成为龙门地热田的盖层，龙门地热田之北邻洛阳盆地为凹陷区，但地温梯度却为3．1℃／100m，明显高于龙门及其它相邻地区，经对洛阳盆地地热背景及控热条件分析认为：延伸并隐伏于洛阳盆地中的龙门控热构造F1，F2断层，仍具有导热性质，F1，F2断层虽被F3错开，还仍具有导水作用，经F1，F2排入洛阳盆地的热水，不但提高了洛阳盆地的地温，而且也是洛阳盆地热储层，下第三系砂，砾岩含水层的主要补给水源，故根据龙门地热勘探情况，选择洛阳盆地的地热开发目标区应为F1构造带上和隐伏的北东向断裂带上，取水层段应为下第三系上部的断裂带附近。     

东营市中心城区地热田地热回灌可行性分析

利用东营市中心城区鲁班公寓的地热生产井,对新近纪馆陶组和古近纪东营组热储层进行了自然压力条件下的异层和同层回灌试验。结果表明,回灌量与水头升高呈正相关关系,单位回灌量与水头升高呈负相关关系,馆陶组东热2井回灌能力为东营组东热。井的3倍左右。通过对该地热田热储地质条件、回灌能力及地热水开采潜力的分析,认为目前条件下东营城区还不适宜全面推行地热回灌。     

Improved Preproduction Conceptual-Numerical Model of the Roosevelt Geothermal Field using Geological,Geochemical and Structural Information

The Roosevelt Hot Springs Known Geothermal Resource Area (KGRA) is a Basin and Range-type geothermal resource, which is located in southwestern Utah. The integrated multicomponent geothermometry (IMG) approach is used to estimate the reservoir temperature at the Roosevelt Hot Springs KGRA. Geothermometric modeling results indicate the deep reservoir temperature is approximately 284.6°C. A conceptual model of the Roosevelt Hot Spring KGRA is provided through integrating the various pieces of exploration information, including the geological data, geothermometric results, temperature well log and field evidence. A two-dimensional cross-sectional model was thus built to quantitatively investigate the coupled thermal-hydraulic processes in the Roosevelt geothermal field. By matching the preproduction temperature log data of deep wells, parameters controlling flow and heat transport are identified. The method and model presented here may be useful for other geothermal fields with similar conditions.     

西安地热田地热弃水回灌数值模拟研究

本文在分析研究西安地热田西南地热开发区的地质构造、热储特征的基础上,首次建立了回灌区地热系统三维数值模型,完成了地热弃水回灌的数值模拟研究,提出地热弃水回灌层位及回灌水量、回灌对热储层渗流场及温度场的影响等.     

北京天竺地热田东坝凹陷南部地区地下热水富集的地热地质条件分析

以北京地区地热流体中温度和矿物质含量较高的东坝凹陷南部地区作为实例,在完整的地热钻孔及相关地质资料基础上,通过对研究区断裂构造、热储层、热储盖层、地温场、流体水化学特性和富水性等地热地质条件进行分析,研究造成该区地热流体中温度、矿物质含量升高的主要原因。研究表明：受太阳宫断裂北段、良乡—前门断裂和楼梓庄断裂的切割作用,东坝凹陷南部地区热储层下落近千米,形成了一个较为封闭的“黑箱子”区域。这种独特的地质结构导致东坝凹陷南部地区接受东南城区地热田侧向补给较少,长期处于较为封闭的还原环境;太阳宫断裂北段存在深部的热源通道,地层深部的高温热流顺断裂上涌在东坝凹陷南部地区的热储层富集,因此该区地热流体表现出温度高、矿物质含量高、富水性差的特征,该研究对我国今后地热资源的开发具有积极的借鉴意义。     

临汾盆地曲沃地热田热储特征研究

临汾盆地曲沃地热田地热资源丰富,目前该区域地热以温泉洗浴为主,开发利用方式单一,缺少对地热田热储层特征的系统认识。为了进一步科学开发曲沃地热田,基于区域地质构造、实钻沉积地层、水化学分析等数据,对曲沃地热田地热地质条件进行综合分析,初步明确了地热田边界及储盖组合特征。利用取芯分析测试资料、测井解释成果对研究区热储层进行综合评价,结果显示:奥陶系上马家沟组厚度大、有效储层占比高,是曲沃地热田的优质储层,可作为地热供暖项目重点开发层位。     

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.     

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。     

北京城区地热田西北部地热地质特征

自2001年在北京大学成功打成地下热水井后,北京西部隆起区的地热勘探开发受到重视。通过对区域地质背景条件的介绍,根据地热井钻探揭露的地热地质成果,对研究区的热储构造条件、地热地质特征及地下热水地球化学特征进行了分析研究。结果表明,八宝山断裂的性质具有先逆断层后正断层的多期活动性特征;研究区蓟县系雾迷山组白云岩为鼻状背斜凸起型热储构造;深部热流主要沿着黄庄-高丽营断裂的上盘向上传导聚集;浅部古生界碳酸盐岩地层富集强径流冷地下水的作用使青白口系的地温梯度高于北京平原区,纵向地温场坡度较北京平原区大;临近深大断裂构造带导致地下热水具有放射性镭含量高的特征;地下热水的¹⁴C年龄特征反映城区地热田接受西部隆起区地下水的补给很少;地热井水头分布趋势反映雾迷山组白云岩热储地下热水受黄庄-高丽营断裂阻隔后由南向北方向径流。      

南京市浅层地温场监测方案和地温分布特点研究

浅层地温能作为可再生能源,已经引起广泛关注。为了有效地监测南京市浅层地温场的时空演化,针对4种温度传感器：DTS、FBG、Pt100和iButton,通过野外和室内试验进行分析对比,从测温精度、适用范围、工作特性等方面展开研究。结合试验结果和目前的实际应用情况,总结出四种传感器在浅层地温场监测方面的优缺点和特性,并制定出一套较为完善的监测方案,为浅层地温场的长期时空监测提供参考：在所有钻孔中埋设分布式测温光纤,并根据地温钻孔的土层分布和所获取的地温分布数据,选取两个较为典型的地温钻孔布设FBG测温串;在所有钻孔点距地表5 cm处布设iButton,并使用Pt100监测地表以下25 m内的精确地温。根据已获得的监测数据,可总结出南京地区浅层地温在垂向上的大体分布规律,发现其分布在空间上具有差异性,浅地表地温与地表覆盖层、大气及太阳辐射有关,深部地温受地质构造和水文地质条件等因素控制。     

河南省鲁山县下汤地热田地热资源分析

本文对鲁山县下汤地热田地热地质条件、地热流体化学特征、地热田边界、热储特征及其埋藏条件,进行了论述;分析了地热流体流场特征及其动态、地温场特征;初步建立热模型,对地热资源和地热可开采资源量及地热流体质量进行了评价;提出了地热资源的开发利用方向、保护措施及建议.