塔吉克斯坦水体同位素和水化学特征及成因

2011年9～10月采集了中亚干旱半干旱地区塔吉克斯坦不同区域的河水、泉水和湖水,通过不同水体样品水化学指标、氢氧同位素分析,初步研究了该区域水化学类型和同位素空间分布特征,并探讨了其形成原因和环境意义。研究结果表明:塔吉克斯坦河水和泉水的主要水化学类型为Ca-HCO₃-型,水体离子主要来源于方解石和白云石风化,局部地区受蒸发岩风化和硅酸盐风化的影响,偶见Ca-SO₄2-和Na-HCO₃-型水体分布。湖泊多分布在东部山区,受多年干旱蒸发影响,水化学类型为Mg-SO₄2-和Na-Cl-型,以微咸水和咸水湖为主。研究区内河水和泉水氢氧同位素变化范围分别为-129.38×10-3～-65.19×10-3和-17.06×10-3～-9.33×10-3,空间上从东向西逐渐富集。受水体来源的区域差异影响,东部和西部河水水体氢氧同位素关系式存在明显不同。反映了东部地区河水以冰川补给为主,西部地区以降水补给为主,而湖水氢氧同位素的变化主要反映了水体蒸发程度。     

沉积盆地深部流体的地球化学特征及油气成藏效应初探

以济阳坳陷东营凹陷和塔里木盆地塔中地区为例，在前人深部流体研究的基础上，应用同位素地球化学、有机地球化学及热力学定量模型，对沉积盆地深部流体的活动特征及其油气成藏效应进行了初步的探讨。研究表明，在东营凹陷不仅存在着幔源富二氧化碳流体（H2O＋CO2）的活动，而且还存在着幔源富氢流体（H2O＋CH4＋H2）的活动。塔里木盆地塔中地区也发现了幔源富二氧化碳的活动。深部流体上升过程中热能传递的定量研究表明，幔源流体是良好的热能载体。东营凹陷和塔中地区的有机质异常热变现象证实了深部流体的热效应。有机质热演化生烃不仅需要热，而且是个缺氢的过程，富氢流体注入沉积盆地势必对油气的生成产生影响。加氢热模拟实验结果表明，加氢可大幅度提高烃源岩的产烃率；对腐泥型干酪根而言，加氢生烃效应最显著的阶段是在生烃高峰之后，产率可增加147％以上；腐植型干酪根的加氢生烃效应在各个阶段都较显著。在东营凹陷和塔中地区分别发现了深部流体促进烃源岩生烃的现象。因此，深部流体在能量上和物质上对油气的生成均可构成重要的影响。     

羊庄盆地水化学特征及补给来源

在搜集利用羊庄盆地以往研究成果基础上,对其进行水化学和同位素取样监测,开展水化学过程及演化研究,以期为后续岩溶关键带的研究打下基础,引导地区岩溶水合理开发利用。结果显示:区内岩溶水类型主要为HCO₃-Ca型,主要补给来源为大气降水,在径流过程中,与灰岩作用强烈,一定程度上受蒸发作用、阳离子交换作用及混合作用的影响;受人类活动影响,部分地区NO₃^-及SO₄^2-含量相对较高。     

羌塘盆地热觉茶卡-藏夏河地区泉水水化学特征及其地质意义

泉水的水化学特征可以反映氧化-还原环境和水动力条件,近年来被广泛地用于石油、天然气以及天然气水合物的找矿工作中。本文对羌塘盆地热觉茶卡—藏夏河地区37处泉水和13件地表水进行了水化学特征、水溶性烃类气体特征和水中氢氧同位素特征分析,结果表明,羌塘盆地热觉茶卡—藏夏河地区的水型主要为Na₂SO₄型和MgCl₂型,其次为NaHCO₃型和CaCl₂型。矿化度普遍较高,说明该区具有较好的保存条件。铵根离子的平均含量为0.895μg/g,在藏夏河地区高达7.381μg/g,表明在藏夏河东部地区有机质相对较为丰富,这与区域上发育的富有机质页岩结果一致。氢氧同位素结果显示,该区水体的氢氧同位素落在了大气降水线附近,表明水体的来源主要受大气降水的补给。另外,采集的9个泉水样品中均检测出一定含量的水溶甲烷,在白云湖地区的甲烷含量相对较高,显示出较好的油气潜力。综合研究表明,藏夏河东和白云湖地区具有良好的油气烃源岩条件,保存条件较好,显示出良好的油气和天然气水合物资源前景。     

右江盆地微细浸染型金矿成矿流体特征与来源

右江盆地金矿床原生包裹体中液体包裹体占包裹体总数的90%以上,包裹体的均一温度和盐度均较低,化学组成富Na 低K 、富Cl-低F-,2＜Na /K ＜10,1.5＜Na /(Ca2 Mg2 )＜4,不具有岩浆水和热卤水的特点.氢氧同位素组成表现为氢同位素变化不大,氧同位素变化范围大,但在δD-δ18O图解上具有大致沿华南中生代大气降水δD=-70%的直线上下分布的规律.流体包裹体中36Ar属大气成因,Sr同位素具有壳源的特点.上述证据表明,右江盆地微细浸染型金矿成矿流体中的水主要来源于大气降水.并指出大气降水在金矿成矿过程中不是矿区范围内的直线下渗,而是作盆地规模的由南向北的渗流.     

丹池盆地热水成因硅岩的沉积地球化学特征

丹池盆地硅岩（D₃1）属于典型的热水成因沉积物。它的显著地球化学特征之一是Sb.As和Ag富集,而REE贫乏,并且从近热水喷口→远离热水喷口,即沿着类碧玉岩→纹理状硅岩→块状泥质硅岩→硅页岩方向,元素、元素组合及稀土元素特征出现规律性的变化。     

贵德盆地地下热水水文地球化学特征

研究工作对完善区内高温地热系统成因机理和后期勘探及钻探工作提供一定的参考意义.为进一步研究贵德盆地地热资源赋存状态及热源来源,在充分了解贵德盆地地热地质条件的基础上,采集区内地热流体样品,进行水化学全分析和氢氧同位素分析,得到该区地热流体化学特征和氢氧同位素特征,估算了区内高温热田-扎仓寺热田的热储温度.分析结果表明:该区高温地下热水的水化学类型主要为SO₄·Cl-Na型,低温水水化学类型较为复杂,主要为SO₄-Na、SO₄·HCO₃-Na型;扎仓寺热田地下热水中Li+、F-、Sr2+、As3+与Cl-存在很好的正相关性,显示了相同的物质来源,SiO₂2-与Cl-极高的正相关性进一步验证了扎仓寺地热为深部热源;氢氧同位素数据都集中在当地大气降水线附近,说明地下热水主要为大气降水补给.选用合理的水文地球化学温标计算了扎仓寺热田的热储温度,并利用硅-焓模型分析了该热田地热流体中冷水混入比例及冷水混入前的热储温度,分析认为扎仓寺热田4 000 m以内存在两个热储层,第一热储层热储温度约为133 °C,热循环深度为1 800 m;第二热储层热储温度约为222 °C,热循环深度约为3 200 m.      

苏北阜宁县地下水水化学特征及成因分析

为了查明苏北阜宁县潜水和承压水的水化学成因和补给特征,文章采集区域内地表水、潜水、承压水(第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水)的水样,结合数理统计分析、Piper三线图、Gibbs模型和水化学特征系数等手段,分析了不同水体的氢氧同位素关系和矿化度分布、主要阴阳离子关系、水化学特征。结果表明:① 阜宁县地下水总体为弱碱性,潜水和承压水中阳离子质量浓度都呈现Na+>Ca2+>Mg2+>K+,潜水中阴离子质量浓度呈现HCO-3>Cl->SO2-4>NO-3,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水中阴离子质量浓度皆呈现出HCO-3>SO2-4>Cl->NO-3;潜水的总溶解固体(TDS)比第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水偏高,局部区域的潜水为微咸水和咸水,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水的水质明显优于潜水。② 地下水的补给与大气降水相关,潜水为现代降水补给,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水源于晚更新世或者更早时期的降水补给。③ 地下水水化学特性受降水影响较小,主要受到水岩作用、阳离子交换作用控制,其中第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水的盐分主要来源于硅酸盐岩风化,人类活动对地下水化学组分影响相对较弱。     

含油气沉积盆地深部地下水化学场分布特征研究

根据含油气沉积盆地深部地下水水化学特征，利用Ｐｉｔｚｅｒ模型，质量平衡模型及溶度积计算的数学模型，对我国东部沉积盆地深部地下水的化学场进行了定量研究。克服了传统水文地球化学模型在研究中－高盐度地下水中化学组分分布及其存在形式方面的限制，对盆地深部（１１００－２０００ｍ）中，高盐度地下水中的主要指示生物矿苏打（ＮａＨＣＯ３）和石膏（ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ）的饱和程度进行了定量评价，以此研究沉积盆地中与     

山东省高青县地下水资源可持续开发利用的对策

地下水是宝贵的自然资源,又是环境构成的基本要素,与人类活动和生存息息相关。开发利用地下水资源,一方面满足了人们自身的需要,另一方面又在改变和破坏着自然环境的平衡。山东省高青县水资源较为丰富,区内主要开发利用地下水资源。长期以来,不当的开发利用地下水资源诱发了诸如浅层地下水水质恶化、土壤盐碱化、深层地下水位持续下降等环境地质问题,给人们的生产和生活带来了负面影响。本文在分析山东省高青县地下水资源开发利用现状的基础上,结合当地的水文地质和自然环境等情况,提出地下水资源开发利用对策,为指导高青县合理开发利用地下水资源及有效防范环境地质问题,提供了重要的参考依据。     

Geochemical characteristics of geothermal water in Weiyuan geothermal field,Huzhu County,Qinghai Province

According to the chemical composition of thermal water from Geothermal Well DR2010 located in the Weiyuan Geothermal Field of Huzhu County in Qinghai Province, the groundwater recharge, age and geothermal resource potential of the thermal water are discussed by using the methods of Langelier-Ludwig Diagram, isotopic hydrology and geochemical thermometric scale. The analysis results indicate that the Weiyuan Geothermal Field is located in the northern fringe of Xining Basin, where the geothermal water, compared with that located in the central area of Xining Basin, is characterized by greater water yield, shallower buried depth of thermal reservoir and easier exploitation. Due to its active exchange with the modern cold water, the thermal water here shows relatively younger age. These findings provide a hydro-geochemical evidence for the exploitation of Weiyuan Geothermal Field.     

新疆伊犁河流域河水同位素与水化学特征及成因

本文以新疆伊犁河流域（伊犁河、特克斯河、巩乃斯河及喀什河）河水为研究对象,对其氢氧稳定同位素与水化学特征及成因进行了分析探讨。研究结果表明：伊犁河干流水化学类型以SO4·HCO3-Ca·Na型为主,长期农业生产致使其矿化度最高;特克斯河、喀什河次之,以低矿化度HCO3·SO4-Ca型水为主;巩乃斯河沿程由HCO3·SO4-Ca型水逐渐转变为SO4·Cl-Na·Ca型水,受地形、地下水补给影响,矿化度沿程变化幅度流域内同比较大。伊犁河水离子主要来源于蒸发岩的风化溶解,支流（特克斯河、巩乃斯河、喀什河）河水离子主要来源于蒸发岩和碳酸盐岩的风化溶解。伊犁河流域河水δD、δ18O值偏负,具有明显的内陆特征,空间表现出由南向北逐渐贫化、由东向西逐渐富集的特征。本文建立流域河水线（RWL）为：δD=7.14δ18O+6.16（R2=0.93）,表明河水氢氧同位素组成受到一定程度蒸发作用影响。值得注意的是,伊犁河和特克斯河水体中δD、δ18O组成表现出反高程效应,当高程增加100m时,δD和δ18O值分别增加0.6‰和5.2‰,其主要原因是纬度效应掩盖了高程效应。氘盈余值d-excess（d-excess=δD-8δ18O）与δ18O关系指示出,喀什河补给来源异于其他河流,可能接受氢氧同位素较贫化的冰雪融水补给。     

四川省沐川县北部土壤硒地球化学特征与成因探讨

通过对四川省沐川县北部土地质量地球化学调查,查明了工作区土壤Se的地球化学特征,并对其成因进行了初步研究.结果表明,工作区土壤Se含量范围为0.06×10-6-1.49 ×10-6,平均值为0.41× 10-6,主要以富硒土壤为主,满足富硒土壤条件的土壤面积占工作区总面积的60%.不同成土母岩中土壤Se含量差异较大,趋于表层富集,成土母岩为香溪群的土壤中Se含量较高,且重金属含量低;不同土地利用类型中,林地土壤Se含量最高;不同土壤类型中Se含量差异较小.相关分析表明,土壤Se含量与有机质、Pb、As、Cd等呈显著正相关,不同成土母岩对Se含量与pH值的相关性影响较大,表明成土母岩、有机质、重金属元素是影响该区土壤中Se含量的主要因素.     

河南嵩县北部基岩山区地下水水化学特征和环境同位素特征分析

嵩县北部基岩山区位于熊耳山脉东段南部,地下水与地表水分布不均,为研究基岩山区地下水特征和补径排关系,指导缺水山区地下水找水工作,通过现场调查、地下水采样,测定不同水体中的水化学成分及环境同位素,分析其变化特征,判明地下水的补给来源及各含水层的相互联系。水化学和环境同位素研究结果表明,大气降水是研究区地下水的主要补给来源,人工开采是其主要的排泄方式;研究区基岩地下水化学特征较复杂,松散岩类孔隙水、浅(深)层半固结层裂隙孔隙水地下水以Ca~(2+)和HCO_3~–为主,属HCO_3-Ca型水;松散岩类孔隙水、浅层半固结层裂隙孔隙水含水层之间的水力联系较为密切,基岩裂隙水通过发育的导水构造断裂与现代水连接,均具有较好的开发利用价值,而深层半固结层裂隙孔隙水参与水循环的能力较弱,开采应持慎重态度。该研究成果为缺水山区地下水的合理开采利用提供了科学依据和数据支持。     

湘西北地区岩溶地下水水化学与氘氧同位素特征分析

湘西北地区岩溶地下水水化学研究是地下水资源合理开发与利用的保证,文章在全面采集区内地下水水样进行水化学和同位素分析的基础上,利用氘氧同位素和综合水文地球化学研究方法对该区地下水的来源与组分成因进行探讨。结果表明：（1）研究区内岩溶水化学特征整体上三个区之间差异不大,但各区之间地下水组分的来源与成因仍有较大的不同,其主要来源于碳酸盐岩矿物的溶滤,并伴有不同程度的石膏等其他矿物溶滤,在龙山地区（I区）以方解石/白云石、石膏溶滤为主;永顺—凤凰地区（Ⅱ区）内,酉水流域地下水主要以白云岩溶滤为主;武水流域地下水中钙镁离子浓度受灰岩、白云岩溶滤作用共同影响。石门地区（Ⅲ区）主要离子来源于灰岩溶滤,地下水中钠钾离子、氯离子有多种来源;（2）研究区内氘氧同位素体现出明显的大陆效应和高程效应,泉相对井和暗河地下水系统具有相对封闭性,氘盈余则反映泉相对于暗河是一种快循环、短停留时间的系统。     

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。     

山东威海市呼雷汤地热水化学、成因与开发潜力

山东省储藏着丰富的中低温地热资源,呼雷汤是省内唯一可自流的温泉,其成因模式不明一定程度上影响了地热资源的有效利用。为查明呼雷汤成因模式,综合运用地面调查、物探、样品分析测试等方法进行分析研究。结果表明,呼雷汤的形成在区域上受荣成断裂控制,局部受青龙河断裂和汤西断裂控制,其补给水源为大气降水,热源为地热增温,估算补给高程为436～559 m、热储温度为109～118℃、循环深度为2159～2368 m。综上所述,呼雷汤的成因模式为：在伟德山山区获得大气降水补给后,沿荣成断裂下渗参与到地下水循环系统中,在径流过程中通过吸收围岩中的热量发生溶滤作用和水−岩相互作用,在地下2 km左右形成温度约110℃的SO4•Cl－Na型水;由于温度和压力的升高,地下热水沿构造裂隙向地表流动,在上涌过程中混入部分地下水,温度降低,最后在青龙河断裂和汤西断裂的交会处、静水压力最小的部位出露成泉。通过地热水开发利用潜力评价分析可知,地热水可用于理疗、洗浴和供暖,每年可供1840个床位理疗、46万人洗浴、908×104 m2面积供暖。