吉林省伊舒盆地地热流体特性及储量计算

吉林省伊舒盆地地层富水性良好、地热资源丰富,具有良好的地热资源开发利用前景。基于研究区伊舒盆地已有地热地质调查和评价资料,结合相关标准、规范和水化学方法,梳理分析研究区水文地质和地热地质条件,探讨了研究区内地热流体赋存条件、水化学和同位素组成特征,并利用热储岩体参数计算研究区的地热储量。结论表明：研究区地热流体主要赋存于深层碎屑岩类裂隙孔隙中,形成条件具有较高相似性和一定的同源性,溶解性固体(total dissolved solids, TDS)较高、含氟和偏硅酸的低温碱性地下热水,水化学类型为HCO^-₃-Na⁺型。氢氧同位素组成表明,研究区地下流体补给以古降水为主,地热流体年龄为27 Ka。地热流体储存水量为4.20×10¹⁰ m³,年可开采量为3 446.94×10⁴ m³/a。研究成果可为吉林省后续地热资源管理、开发和利用提供科学依据。     

粤北韶关地区不同岩性区地热流体地球化学特征及成因分析

本次研究通过对韶关地区78处温泉地热流体水化学组分和同位素数据统计分析,总结研究了三种岩性区水化学特征、水—岩相互作用过程、深部热储温度和地热水补给来源等,为区内温泉资源可持续开发利用提供科学依据。研究区地热流体TDS浓度平均值在侵入岩区、碳酸盐岩区和碎屑岩区分别为233.82 mg/L,705.35 mg/L和909.14 mg/L,从侵入岩区—碳酸岩盐区—碎屑岩区,TDS,K⁺,Cl^-,SO₄^2-,HCO₃^-浓度呈升高趋势。侵入岩区地热流体水化学类型以HCO₃-Na, HCO₃-Na-Ca型为主,碳酸盐岩区以HCO₃-Ca, SO₄-Ca型为主,而碎屑岩区常见HCO₃-SO₄-Na, SO₄-HCO₃-Na-Ca等类型。三种岩性区地热流体γNa/γCl值在1.48～158.86之...     

鲁山县碱厂地热田地热资源特征及开发利用潜力研究

地热资源已成为现阶段重要的绿色能源之一,研究区鲁山碱厂地热田位于车村—下汤深大裂带与南部的二郎庙—温汤庙裂带及水磨庄—栗村断裂之间。受到北西和北东向次级断裂带的影响,在次级两断裂的交汇处原有温泉出露,呈泉群形式产出。研究区热1井,水温50℃,涌水量95.8 m³/h,地热流体属于氟—硅复合型理疗热矿水。属于对流型地热,热储类型为带状热储,热储层由熊耳群安山玢岩组成,属断裂带裂隙承压水。研究区1 000 m深度内,热储中地热资源量7.37×10¹⁷ J,储存热水量7.10×10⁸ m³。地热流体可开采量8.76×10⁵ m³/a的,产能4.12 MW,为小型低温地热田。通过研究该地热区的地热资源特征开发利用情况,对鲁山地热资源勘查评价与开发有着积极的指导意义。     

宁晋县城区地热资源量计算方法研究

地热资源是一种储存在地球内部的可再生资源,其功能多,用途广。宁晋县地热资源分布广泛,储量丰富。目前城区内有地热井19眼,其中3眼已废弃,可利用热储层均为奥陶系基岩热储层,开发利用方式均以供暖为主。本文以“河北省宁晋县地热资源勘查项目”为依托,在建立地热模型的基础上,对研究区的地热资源量和地热流体可开采量进行了计算,并对工作取得地热田规模进行了评价。研究结果表明：研究区100年内内控制的地热流体可开采量在回灌条件下为122.31×10⁶ m³,地热流体可开采热量为3.27×10¹⁶ J;推断的地热流体可开采量为74.67×10⁶ m³,地热流体可开采热量为1.96×10¹⁶ J,储量查明级别为推断;属于中型地热田。     

沉积型和火山型地热流体的同位素水文地球化学对比研究

地热资源按地质构造及成因的不同可划分为火山型及沉积盆地型两种类型。国内外许多学者对沉积型地热系统的同位素水文地球化学研究较多,而火山型地热系统研究不足,且沉积型和火山型地热流体的同位素水文地球化学对比研究还有待进一步深入。文章以关中盆地腹部沉积型地热系统及腾冲火山地热系统为代表,应用同位素水文地球化学方法对不同类型地热流体的地质构造、地热流体起源及成因、热储开放程度等进行系统对比研究,进而揭示其异同之处,为我国不同类型地热资源的可持续开发利用提供科学依据。关中盆地与腾冲热海地热系统在热储空间、构造条件、热源方面均存在较大差异,前者热储更为封闭,热储层更厚,后者热储通道更为畅通,热源更为丰富;腾冲热海地热系统热储温度高,埋藏更浅,热水循环更快,更易于开发利用。关中盆地与腾冲热海地热系统均存在比较明显的δ18O富集现象,关中盆地地热流体滞留时间更长是δ18O富集的主控因素,腾冲较高的热储温度是δ18O富集的主控因素;关中盆地腹部为沉积-半封闭型、封闭型,腾冲热海地热系统为火山-半封闭型;在漫长的地质历史时期,水岩反应的程度是决定热储流体水化学类型的主控因素。     

胶东半岛中低温对流型地热资源水化学特征分析

胶东半岛是中国东部沿海地区中低温对流型地热资源赋存最丰富的地区之一,通过地热流体水化学特征分析可以了解其水化学及补径排特征、热储温度、地热流体循环深度及可更新能力等。本文通过胶东地区15处天然温泉地热流体及其附近基岩水体、第四系水体的常规水质分析、氘氧同位素、地热流体γNa/γCl、γSO4/γCl比值及管道模型和断层带模型计算流体循环深度等方法,得知胶东地区地热流体水化学类型主要以Cl- Na、Cl- Na·Ca型水、HCO3·SO4- Na、SO4·HCO3- Na型水为主,矿化度0. 45～7. 68g/L,pH 7. 3～8. 63。地热流体主要来源于大气降雨入渗补给,且与地热田周边的浅部地下水体无水力联系,均为深循环径流补给的地热流体,循环深度主要分布在1. 5～10km之间,属中深循环地热流体。研究区地热流体均未达到水岩平衡状态,对于地热流体γNa/γCl、γSO4/γCl比值普遍较大的地热田,其对应的地热流体循环深度相对较浅,表明地热流体水动力环境封闭性差,可更新能力强,地热流体处于不断的补给- 径流- 排泄的过程,部分地热田γNa/γCl、γSO4/γCl比值接近海水,是由于地热流体循环深度深、时间长,地热流体进行了大量的脱碳酸作用。本文对胶东地区中低温对流型地热流体的水化学特征分析将有助于增强人们对该类型地热资源形成机理的认识。     

锂同位素地球化学在地热流体水岩反应中的应用——以川西现代富锂热泉研究为例

高温流体的化学组成及同位素特征是深部环境信息的重要载体.本文基于锂同位素地球化学方法系统分析了川西现代热泉地热流体的水化学特征、水岩反应过程、补给来源、水岩反应温度及循环深度.研究结果显示,茶洛热泉水化学相类型为HCO3-Na型,与地表水和冷地下水的HCO3-Ca型存在明显区别.利用锂同位素温标估算茶洛热泉的水岩反应体...     

赣南地热气体起源的同位素与地球化学证据

对取自赣南地区10个温泉的地热气体进行了气体化学成分及氦、碳、氖同位素组成的分析。该区地热气体可分为CO₂型和N₂型两种类型。CO₂型地热气体分布在赣南东南部地区,主要成分是CO₂,占总体积96.47%以上,二氧化碳气体的δ¹³C值为 -5.50‰～-3.49‰（PDB）,平均为 -4.66‰,为幔源无机成因,其氦同位素组成为1.36～2.27 R_a,具有明显的幔源成因特征,最高约有28.2%的氦源于地幔,其N₂-Ar-He关系研究表明,该型地热气体中的氮源于地幔-地壳-大气混合成因。研究揭示该区CO₂型地热气体属幔源无机成因气,是地幔脱气作用的产物。N₂型地热气体分布在赣南西部地区,N₂含量占91.04%以上,其中二氧化碳气体的δ¹³C值为 -23.7‰～-12.6‰,平均为 -17.82‰,为壳源有机成因,其氦同位素组成为0.06～0.13 R_a,具有明显的壳源放射性成因特征,³He/⁴He 与 ⁴He/²⁰Ne关系和He-Ar-N₂关系研究表明,N₂型温泉气主要来源于大气,并有壳源气体的贡献。     

冀中坳陷地区地下热水氟分布特征及其风险评估和开发利用建议

【研究目的】冀中坳陷地区地热资源丰富,地下热水中氟分布特征及其风险评估对地热资源开发利用具有重要意义。【研究手段】本文以冀中坳陷地区地下热水为研究对象,通过分析砂岩热储层和碳酸盐岩热储层地热流体水化学数据,研究地热流体中氟的分布特征和富集规律,评价地热流体质量,提出地热流体开发利用相关建议。【研究结果】研究区地热流体以Na-Cl和Na-Cl-HCO₃型水为主,基本为碱性水,优势阳离子为钠离子,氟含量较高,尤其碳酸盐岩热储地热流体氟离子含量集中分布在7.5～9.5 mg/L,最高达13.9 mg/L;弱碱性环境、水温和水岩作用是影响研究区氟离子富集的主要因素,砂岩热储中氟离子浓度与Ca²⁺、Mg²⁺浓度呈显著负相关,而碳酸盐岩热储中其相关性并不显著。氟的富集受到萤石等含氟矿物的控制,砂岩热储地热流体萤石饱和指数全部小于零,而氟离子浓度较高的碳酸盐岩储层地热流体萤石饱和指数普遍分布在零附近。【结论】研究区高氟地热流体不能直接用于生活饮用水、农田灌溉和渔业用水,在进行地热资源综合梯级利用时解决地热尾水除氟问题至关重要。     

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床稳定同位素地球化学特征

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床是近年来秦岭—大别成矿带发现的超大型斑岩钼矿床,已探明钼资源储量246×10~4t。通过对沙坪沟钼矿床不同勘探线剖面和不同深度代表性样品的S、H、O稳定同位素地球化学的研究,揭示了沙坪沟钼矿床S、H、O同位素组成特征及其空间分布特征。矿床硫化物硫同位素组成变化范围较窄,δ³⁴S变化于+0.4‰～+6.2‰,平均值为+3.47‰,落在火成岩范围,分布具明显的塔式效应,硫的来源比较均一,主要为深源硫。成矿流体的δ¹⁸O_包裹体水为0.40‰～7.52‰。流体包裹体中δD变化范围为-90‰～-63‰。主成矿期成矿流体总体为岩浆水。在不同勘探线剖面上矿化中心具高的δ³⁴S、δ¹⁸O值,而且显示出从深部钠长石—钾长石—硅化带→黄铁绢英岩化带→浅部的绿泥石—碳酸盐化带δ³⁴S、δ¹⁸O值有降低的趋势。上述特征表明沙坪沟钼矿床主成矿期成矿环境由碱性向酸性过渡,且没有发生明显的低δ¹⁸O作用,成矿环境相对封闭,外部对流循环的雨水系统参与成矿作用程度相对较小,与东秦岭其他斑岩钼矿床不同。     

新疆塔什库尔干谷地地热资源研究进展

归纳了新疆塔什库尔干谷地地热地质条件,分析了区内地质构造、地温分布、地热流体化学及同位素特征,研究了地热形成机理,计算了曲曼地热田的地热资源量和可开采量。结果表明: 研究区地热资源受断裂构造控制; 地温变化与盖层、完整基岩、断裂带(热储)表现出明显的一致性,目前实测最高热储温度为161 ℃,深部热储计算温度可达222~268 ℃,地温梯度最高为149.20 ℃/100 m; 地热流体具有深循环特征,与浅表冷水的水化学和同位素特征具有明显的差异; 地热流体来源于大气降水,在断裂及裂隙内储存、运移、富集,在侵入岩体放射性生热和结晶余热的热量供应下,地下流体不断与围岩进行热量及物质交换,在热储围岩和盖层中,热量以传导方式为主,在热储内,热量以对流方式为主; 曲曼地热田储存的热量为55.919×10¹¹ MJ,地热流体可开采量约为12 593 m³/d,产能(热能)约为77.9 MW。因此认为,塔什库尔干谷地热储埋藏深度浅,易开采,具有可观的直接和间接经济价值。     

吉林中部锑矿床成矿流体特征及其意义——以大秃顶子、植林、幸福屯锑矿为例

吉林中站地区分布着一系列金、锑、铜镍矿床，成矿地质条件良好.对大秃顶子、幸福屯、植林3个锑矿床辉锑矿主成矿期石英流体包裹体进行显微测温研究和稳定同位素(H、O、S)分析，结果表明，流体包裹体主要发育有3种类型：Ⅰ型富液两相■包裹体，Ⅱ型纯液相(H₂O)包裹体，Ⅲ型气相包裹体.包裹体均一温度范围为121.5～281.5℃，盐度范围为3.39%～10.73%，估算密度范围为0.833～0.985 g/cm³，成矿流体为中低温、低盐度、低密度.H-O同位素组成特征显示，δ¹⁸O变化范围为15.71‰～18.28‰，δD变化范围为-111.1‰～-83.8‰，成矿流体主要是岩浆热液，后期有大气降水加入.黄铁矿的δ³⁴S范围在-8.25‰～-3.86‰，辉锑矿的δ³⁴S范围在-8.18‰～-7.67‰，δ³⁴S值范围较为集中，明显区别于岩浆硫，成矿物质主要来源于地壳.锆石U-Pb测年结果显示，区内侵入岩的结晶年龄为205±2.7 Ma、192±1.9 Ma、195±...     

地热流体气相成分对构造环境的指示作用

综述了地热流体中气体及其同位素组成对构造环境指示作用研究的若干新进展。把已有研究方法划分为：①ｗ３Ｈｅ／ｗ４Ｈｅ单组分比值法；②双组分对比法；③多组分综合图解法。根据对贝加尔裂谷带和秦巴地区某些地下热水氦同位素特征的研究，提出陆内下地壳深大断裂的地下热水ｗ３Ｈｅ／ｗ４Ｈｅ值为大气ｗ３Ｈｅ／ｗ４Ｈｅ值的０．３～０．５倍，并认为这些地热流体是介于典型壳源型和消减带型之间的一种过渡类型     

青海省都兰县双庆铁矿床流体包裹体及稳定同位素地球化学特征

青海省祁漫塔格-都兰成矿带是以铁铜多金属为主的成矿带,其矿产丰富但研究程度较低。双庆铁矿床是该成矿带上的典型矿床,目前尚未系统开展流体包裹体及稳定同位素地球化学研究。本文通过流体包裹体显微测温和稳定同位素分析测试研究表明,该矿床自含磁铁矿石英脉到石英硫化物阶段,流体性质略有改变。均一温度变化范围为213.7℃～327.8℃,盐度变化范围为0.53％～6.14％,密度变化范围为0.703～0.888g/cm³,属于中高温、低盐度、低密度流体; 从变化可知, 随着成矿作用继续进行,成矿均一温度与流体盐度有一定程度降低。磁铁矿的δ¹⁸O_V-SMOW 变化范围为4.4‰～10.8‰,表明磁铁矿的成矿物质来源于幔源;热液硫化物的δ³⁴S_V-CDT 值分别为0.9‰和-0.1‰,平均值为0.4‰,具陨石硫特征,反映了火成硫和深源硫的来源特点;热液方解石的δ¹³C_V-PDB 变化范围为-6.3‰～-5.2‰,表明其碳质来源于深源花岗岩浆,结合δ¹⁸O_V-SMOW 的-33.8‰～-18.3‰变化范围,通过碳氧同位素研究结果推测其碳质可能主要来自花岗岩浆,后期受大气降水影响明显。石英中δD-δ¹⁸O_H2O 结果表明,双庆铁矿床早期成矿流体以岩浆热液为主, 晚期有大量大气降水的加入, 即成矿流体为岩浆水与大气降水的混合流体。     

四川西部中高温地热流体地球化学特征及其地质意义

四川西部是我国主要的高温地热资源分布区之一,水热活动的时空分布、物质来源与深部水热岩作用密切相关,地热流体化学特征可反映流体上升至近地表过程中发生的深部地球化学过程信息。通过分析鲜水河地热带、甘孜-理塘地热带和金沙江地热带典型地热田的地热流体化学组分特征,认为研究区地下水类型基本为HCO₃-Na型水。其中甘孜-理塘地热带地下热水中的K ⁺、Na ⁺、HCO₃ ^-和Mg ²⁺与Cl ^-有相似物质来源,除了来自矿物溶解外,还来源于地球深部物质。研究区地热流体径流较长,深度为2 189.93~5 620.52 m,地热流体在上升过程中冷水混入比例为 56%~78%,水岩作用仍未达到平衡状态。在循环过程中,受到含钙、镁的硅酸盐矿物溶解的影响。厘清区域内地热流体汇聚的路径及其控制因素,提高对四川西部地区地热资源分布规律和成因的认识,可为区域内工程建设施工提供参考依据。     

新疆塔什库尔干县曲曼地热田地下热水同位素研究

新疆塔什库尔干县曲曼地热田位于帕米尔高原中东部的塔什库尔干谷地北段,钻孔揭露最高温度162℃。文章测定了曲曼地热田地下热水和地表水样品中的氢、氧、硫、氦等同位素,结合B、Br、Cl等地热地球化学特征,对地热田的补给来源、补给区高程和气温、热源、循环特征等进行了分析。测试结果显示:地下热水中δ¹⁸O为–8.00‰～–10.77‰, δD为–72.50‰～–82.12‰, δ³⁴SCDT为21.10‰～23.76‰;其他水体中δ¹⁸O为–10.50‰～–13.03‰,δD为–81.68‰～–93.87‰,δ³⁴SCDT为1.16‰～7.05‰; ⁴He值为0.01×10^–4,³He/⁴He为0.397 Ra;地下热水中B含量为2.6～13.1 mg/L。对数据进行分析后得到以下结论:(1)曲曼地热田δD-δ¹⁸O分布在大气降水线下方且具有向右上方延伸的特点, TDS值为1～4 g/L, r Na...     

吉尔吉斯斯坦布丘克造山型金矿床：来自流体包裹体、H- O- S同位素证据

吉尔吉斯斯坦北天山构造带的矿床学数据缺乏,制约了天山造山带境内外成矿对比。布丘克金矿床位于吉尔吉斯斯坦北天山构造带中部。金矿体为石英复脉,呈带状发育于NWW向韧性剪切带中。矿体倾向SSW,倾角60°～70°,赋矿围岩主要为侵入于早古生代变质碎屑杂岩中的正长斑岩。布丘克金矿床成矿期石英流体包裹体观察、石英H-O同位素、硫化物S同位素测试结果显示,布丘克金矿床石英脉中包裹体大小集中在2～10μm之间,类型以H₂O-CO₂型、富CO₂型、水溶液型包裹体为主,成分以富CO₂、含CH₄为特征。成矿流体具有中温(200～320℃)、低盐度(3%～7%NaCl_eqv)特征;石英δD_V-SMOW值介于-108.1‰～-90.2‰之间,δ¹⁸O_流体值介于4.86‰～9.26‰之间;黄铁矿δ³⁴S分布在0‰左右(-0.9‰～1.6‰)。综合本文数据、矿床地质特征、区域地质资料,本文认为布丘...     

关中盆地南部山前中深层地热资源赋存特征及应用

地热资源的广泛利用有助于减少化石燃料的使用、降低雾霾污染。关中盆地南部山前地区的地热资源丰富,开发潜力大,但研究程度较低。本文概述了关中盆地南部山前地区的自然地理概况,分析了该区域地热资源开发利用过程中存在的问题,总结了区域地热载体特征和构造单元特征,划分了区域内近地表处(20 m)、深层(1500 m)处、地温梯度以及大地热流值分布情况。按赋存条件的不同,将地热流体分为四个地段,并详细论述每段的地质特征和成因模式。认为研究区地热资源主要来源于地球的内部热能,其次为地壳中放射性元素衰变、矿物转化过程中产生的热能以及少量生物降解产生的能量,将地热资源的形成模式分为热传导型和热对流型两类,热传导型地热资源广泛分布,热对流型地热资源分布在导通深部高温部位的断裂带附近。采用体积法计算了关中盆地南部山前地区地热单元储存的总热量,4000 m以深暂难利用的地热资源量及4000 m以浅能利用的地热资源量。采用热流量法计算了宝鸡温水沟、眉县汤浴、蓝田汤浴、华清池和西安东大等高地温异常区的地热流体资源量。根据研究区地热资源赋存规律,划分了地热资源的鼓励开采区和保持开采区,指明了地热资源的利用方向。本文旨在适时推动陕西省关中盆地南部山前地区的清洁能源事业,为区域地热资源的科学、长期开发提供理论依据。     

河北张宣地区中山沟金矿成矿流体特征及其对侵入岩型碲金矿床的限定

提要：【研究目的】中山沟金矿位于华北克拉通北缘、尚义—崇礼—赤城深大断裂的南侧,是河北省张宣金矿集区典型金矿床之一。本文探讨了矿床成矿流体特征和演化,以期为该矿床找矿勘查提供理论依据。【研究方法】本文总结了中山沟金矿的成矿背景、矿区地质特征、矿体及矿石特征,选取4个阶段的代表性样品,开展了流体包裹体岩相学和显微测温、氢氧同位素、氦氩同位素等研究。【研究结果】研究发现中山沟金矿可划分为4个成矿阶段：钾长石-黄铁矿-石英阶段(Ⅰ)、乳白色石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、烟灰色石英-硫化物阶段(Ⅲ)和贫硫化物-碳酸盐阶段(Ⅳ)。各成矿阶段主要发育气液两相原生流体包裹体。流体包裹体测温数据表明,其主成矿阶段均一温度为210～250℃、盐度为6.01%～13.62%NaCleqv。氢、氧同位素研究表明,δ¹⁸O_水和δD_V-SMOW值分别为-2.97‰～6.96‰和-94.6‰～-80.2‰,具有明显向大气降水线发生漂移而呈线性变化的特征。黄铁矿氦、氩同位素研究表明,³He/⁴He值为1.82×1...     

冀东北地区中低温对流型地热系统的氟指示意义研究

为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。结果表明:研究区地热流体F^-含量为1.36~23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3^-—Na^+和SO4^2-·HCO3^-—Na^+等Na型水中富集程度高于HCO3^-—Ca^2+和HCO3^-—Ca^2+·Mg^2+等Ca型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。