基于水化学特征的“奥灰”地热流体水文地球化学演化机制研究——以济南东部章宁1地热井为例

以章宁1地热井的研究为例,在分析地热水水文地球化学特征基础上,对地热水的化学成分形成进行了研究,并通过与相对补给径流区的西曹范、章桃1地下水水化学特征的比较,研究其演化机理。综合分析认为地热水为沉积岩溶滤水,属于中度变质水,地下水流经火成岩侵入体时溶解了大量的Cl~-及F~-,HSiO~-_3等微量元素,次为地下水与沿文祖断裂上升的深部热液的混合,导致地热水化学类型的改变。深部热液的水化学成分与济南东地热水与深部热液的混合比例有待进一步研究。     

贵州息烽温泉地质成因分析

贵州息烽温泉富含氡、锶等对人体有益的微量元素。在分析息烽温泉形成的地质背景基础上,利用构造地质、水化学和稳定同位素等手段,对温泉的成因进行了研究。研究表明,息烽温泉水源为大气降水,热源为深循环加热,循环深度约3 000 m,热储温度达100℃以上。在洋水背斜北倾伏端,地热水受碎屑岩阻隔并混合浅表地下水而排出。为保障息烽温泉的可持续性,其周边磷矿勘探、开采的同时,应加强地热水的勘查和保护工作。      

不同类型地热水硼的地球化学特征及对地热系统成因机制的指示

硼是地热流体中较为保守的元素,经常伴随地热系统出现,研究其来源对揭示不同类型地热系统成因机制有重要作用。分别选取了我国高温与中低温地热系统中较为典型且具有异常高硼浓度的西藏搭格架和宁夏银川盆地地热系统,研究了不同类型地热系统地热水中硼的来源及其相关的地球化学过程。结果表明搭格架中性和弱碱性地热水中硼主要来源于围岩的溶滤与岩浆流体的贡献,搭格架酸性地热水中的硼则主要来源于地下浅层冷水的输入;而银川地热水中硼则主要来源于深层古沉积水的补给。在此基础上,结合区域地质背景及地热水的水化学特征,讨论了不同类型地热系统的成因机制。研究结果表明,地热水中硼的地球化学特征具有识别不同类型地热系统成因机制的潜力。     

地热驱动力: 广东阳江新洲地热田驱动地热水运移的一种额外非重力作用的分析方法

Tóth总结提出的"嵌套式多级次水流系统"，和张人权等学者归纳总结的重力驱动地下水流系统理论，是地下水运移的重要理论基础。地下水的流动可能受到重力势、压实势、构造挤压力共同作用。然而，在对流型水热系统中发现了地下水补给区位置低于排泄区的反常现象。由于温度升高导致地热水密度减小和压力增大，使得地热水的实际压力水头增大，是出现这种反常现象的物理基础。笔者定义这种额外增大的压力水头为"地热驱动力"，分析其大小与地热水温度、盐度、黏滞度的关系并给出量化计算方法。在广东阳江新洲地热田的研究实例中，地热驱动力的启动点位于地热水循环的最深处4.34 km，该处由温度升高产生的地热驱动力的标准水头为+351.59 m，由盐度增加产生的地热驱动力的标准水头为-2.78 m，总的地热驱动力的标准水头为+348.81 m。地热水温度越高，地热驱动力越大；盐度越大，地热驱动力越小。地热驱动力的额外加持作用可以加快水热系统中地下水的循环。      

即墨温泉地热水水质的动态变化特征

即墨温泉是一种含多种化学元素的高矿化度热水资源,在深部地下热水沿断裂带上涌的过程中可能与浅部冷水发生不同程度的混合,使开采获得的地热水水质也发生了相应的变化。对即墨温泉地热资源核心开采区2口开采深度不同的地热井进行了为期1个水文年的水质变化监测,地热水水质参数上半年比下半年高,水质参数发生急剧变化的时间相对于气候的季节性变化有2～3个月的滞后,且氯度、矿化度和电导率的季节性变化幅度在开采深度较浅的水井中较大,表明开采条件和区域性气候条件的变化共同控制了地热水水质变化。     

济南市平阴氡地热水中氟的来源及赋存机理浅析

通过对3处不同热储类型的地热水水质分析结果的对比分析,试从热储岩性、矿化度、pH值、温度及地下水水化学类型等方面分析各因素对水中F~-溶解的影响机理,认为:热储岩性对地热水水质起决定作用,高热储温度、碱性环境是水中氟离子富集的有利条件;水中Ca~(2+)可与F~-产生不溶于水的沉淀,对水中氟离子的富集起限制作用;水中F~-与H_2SiO_3,Sr的含量一般存在共生关系。水中氟的活性和含量不能看作只与某种盐类或阴、阳离子发生单相关的孤立作用的结果,而要重视在水中各种盐类并存的混合体系中可能出现的元素或物质间的拮抗、协同及交互作用。     

郑州市地热水资源及地热深井施工实践

本文简要介绍了郑州市地热水资源之概况，对施工工艺中的成井条件、钻孔质量、冲孔换浆、止水等进行了较为详尽的论述。对郑州市地热水资源开发前景作出初步估计，同时对保护地热水资源提出切实可行的建议，呼吁全社会重视水资源的保护     

胶东温泉的地热属性与可持续开发对策

从胶东所处的板块构造位置和区域控热构造入手，根据地热传导理论，对胶东温泉的地热属性进行分析研究，认为胶东半岛温泉地热属性为毗邻板块边缘高温地热带的板内中低温地热系统，它以偏高的大地热流值为地热背景，以局部控热构造聚敛的大地热流为热源，以地形高差影响和相应的水力压差作用为动力，入渗的大气降水被岩石中的热量加热，并沿断裂出露形成温泉地热水。根据山东半岛温泉地热属性的特点和地热水开发中所面临的问题，提出保持胶东温泉可持续开发的相关对策。     

鲁西平原地热水的化学特征及开发利用

鲁西平原地热水资源较丰富,属中低温地热,埋藏分布广,温度适中,开采潜力大。通过对鲁西平原地热水的水化学和冷水、海水的水化学进行对比分析,研究地热水的形成及水化学特征,根据地热水的水化学特征对地热水进行有针对性地开发利用。     

德州市城区地热水动态与开采量关系

德州市城区多年来因地热水大量开采,地热水位持续下降,并形成了以德州市城区为中心的地热水降落漏斗。根据区内馆陶组热储多年地热水动态与开采量进行分析研究,查明了区内地热水动态与开采量的相互关系,进一步揭示了人为活动的影响,建立了区内地热水动态与开采量相关方程,并通过方程曲线态势分析,提出了区内地热集中开采区馆陶组热储地热水预警开采量,为区内地热资源的可持续开发利用提供了科学依据。     

西宁盆地地下热水的TDS分布特征及富集机理

西宁盆地大部分地下热水中TDS含量较高,极大限制了地热水的可利用性,研究盆地地下水TDS的成因机理,可为后期指导地热资源开发利用提供参考价值。通过对西宁盆地药水滩至盆地中心沿线地下水的常、微量组分的分析,探讨了区内TDS的分布特征及富集机理。结果表明：从盆地边缘到盆地中心,地下水由HCO₃-Ca·Mg型淡水逐渐向SO₄·Cl-Na、SO₄-Na型盐、卤水变化,地下水具有陆相沉积水特征,且变质程度逐渐增强;盆地内不同区域TDS的富集机理也有显著差异,盆地边缘以降水入渗、溶解混合作用为主,湟水中心区域以蒸发浓缩作用和混合、水-岩相互作用为主,而盆地中心区域则以深部沉积物质随热液上涌的混合作用和封闭环境下的水-岩相互作用为主。     

高温热泉中稀土元素的地球化学行为及其指示意义:以西藏搭格架水热区为例

西藏搭格架水热区位于拉萨-冈底斯地块南缘,毗邻印度河-雅鲁藏布江缝合带中段,区内出露酸性泉、中性泉和弱碱性泉,为不同类型地热水中REE分布特征及其地球化学成因研究提供了理想场所。通过在搭格架采集不同类型热泉样品,开展了样品REE浓度测试、配分模式分析和赋存形态计算,旨在揭示高温地热环境中REE地球化学行为的指示意义。研究结果表明,搭格架热泉中REE的地球化学行为呈非保守性,其ΣREE浓度受热泉环境中富Fe, Al矿物(或无定形态固体)而非硫酸盐矿物的吸附过程的影响;热泉REE配分模式和形态分布则主要受热储内氧化-还原条件及流体-岩石相互作用的控制,是其地质成因和总体水化学特征的反映。虽然搭格架热泉中宏量组分水化学特征指示热储围岩应主要为长英质岩石,但中、碱性热泉呈现的Ce负异常意味着热储中也可能存在碳酸盐岩。本研究为高温热泉稀土元素地球化学研究提供了典型范例。     

济南市平阴县大孙庄地区地热氡泉形成机理探析

济南市平阴县玫瑰镇大孙庄已发现两眼地热氡泉井,地热流体中氡含量高达332.6～625.7Bq/L,属于稀缺的天然理疗热矿水资源。采用土壤面积测氡、土壤剖面测氡、可控源音频大地电磁法（CSAMT）测量、水氡测试等方法,研究其形成机理。通过分析氡的物源条件、空间条件、动力条件,结合地热田的地质条件、水文地质条件、构造条件、水化学特征,建立了大孙庄地热氡泉形成机理模型,为在具有类似地质背景条件的地区勘查开发地热氡泉提供借鉴。     

西藏错那地热田水化学特征与物源机制

错那县位于西藏自治区山南地区南部、喜马拉雅山脉中段,是我国重要的边境口岸。为了研究错那地区地热田的水化学特征与物源机制,通过对研究区的温泉点水样的水化学数据进行化验分析,结合研究区的地热地质条件,使用piper三线图和Gibbs图等分析了水化学特征和物质来源。在阐明几种主要的地热温度计原理和适用条件的基础上,利用各种地球化学温度计和多矿物平衡图解法对研究区地下热水进行了温度估算。基于综合分析,最终得出热储温度为117℃左右,分析出地下热水的水化学类型以HCO₃-Na型为主,并进行了相应的地热资源评价。这有助于查明地下热水物质来源,探明该地区地热资源,以便在今后为该地区的地热资源开发利用提供技术支持,同时也推动了生态环境的保护和能源结构的逐步改变。      

山东省地热资源分布与开发利用研究

山东省地热资源丰富,目前16地市均有地热资源分布.天然温泉共19处,位于威海、烟台、青岛、临沂、泰安5个地市,主要用于洗浴、理疗、休闲度假等.以齐河-广饶断裂、聊考断裂、沂沭断裂带为界,山东省共分为鲁东隆起地热区、沂沭断裂带地热区、鲁西隆起地热区和鲁西北坳陷地热区,区内人工开采地热井共1 160眼,主要用于供暖、洗浴、...     

基于水文地球化学特征的黄河流域(济阳段)地热水成因机制研究

黄河流域(济阳段)地热资源丰富,阐明地热田的成因机制对区域地热水资源的开发利用和黄河流域高质量发展具有重要意义。以黄河流域(济阳段)齐广断裂以南灰岩热储为研究对象,进行水化学分析和同位素分析,结果表明研究区地热水水化学类型主要为SO₄·Cl-Ca·Na型、SO₄-Ca·Na型、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型、SO₄-Ca型,地热水总体上受大气降水的入渗补给,地热水补给区高程范围为497.81～2117.97m,地热水属于亚现代与近期补给的混合水和现代水。     

基于水化学的沂源盆地地热田成热模式探讨

沂源盆地地热田为低温水热型岩溶热储地热系统,盖层为古近系、白垩系、石炭系,热储层为寒武纪、奥陶纪碳酸盐岩,区内发育的深大断裂如上五井断裂、韩旺断裂、傅家庄断裂等为沟通深部热源的良好通道。为掌握地热田热水的补给来源、热源、地热水年龄,进一步分析其形成机理,采集地热水样品进行了地热水水文地球化学分析、气体及其同位素分析。结果表明,该地热田地热水水化学类型为HCO3·Cl·SO4Na·Ca型、HCO3Ca·Mg型,矿化度小于1g/L;地热水补给来源为大气降水,具深循环特征;热源以壳源为主;地热水年龄10.51ka B.P.,为古地下水。结合地下水循环机理,将其地热水形成机理总结为小型断陷盆地深循环承压型。     

西安地下热水开采现状与合理开发利用探讨

西安市的热水井井深较大，投资费用高．延长地热井的使用寿命，对经济合理的开发地下热水则十分重要。根据对西安市多年地下热水动态的监测资料分析．西安市的地热井水头下降速度过大，尤以第三和第四热储层段更大，年均下降10余米，个别甚至达到37m。依据地下热水的埋藏特征和各井的分布及开采量情况分析，造成上述现象的主要原因是由于井距较近、开采层段集中和单井开采量过大所致。为使西安市的地下热水能可持续开发利用，提出合理布井、限量开采及地下热水的回灌等措施。     

文登地区浅部干热岩地热资源的赋存条件分析

文登地区的5处天然温泉,多分布于河套边沿,水源足,水质优,水温高,证明该地区存在多处地温梯度异常。分析认为该地温梯度异常与太平洋板块边沿俯冲带、苏鲁超高压变质带放射性元素生热异常、深大断裂带的导热作用有关。根据各种岩性的导热性分析,认为含石英岩脉的花岗岩、花岗片麻岩或片麻岩为有利于干热岩资源开发利用的最优目的层。建议在5处天然温泉区域内,利用物探、钻探等勘查手段相结合,查明深大断裂带,调查地温梯度异常区,寻找浅部干热岩地热资源赋存区。