安徽大别山区温泉的水化学与同位素特征及成因

安徽大别山区位于扬子板块和中朝板块之间的碰撞造山带东部, 南东侧以池-太断裂为界, 北西侧止于金寨深断裂, 向东至庐江东汤池。对大别山区5个温泉, 即太湖县汤泉乡汤湾温泉(AH2)、岳西县温泉镇温泉(AH6)、岳西县菖蒲镇溪沸温泉(AH7)、庐江县东汤池温泉(AH11)和舒城县西汤池温泉(AH12)进行调查和分析。深大断裂和与之平行或斜交的小型断裂控制着大别山区温泉的出露, 地下热储带分布于花岗岩和变质花岗岩中。温泉水温为40~70℃, pH值为7~8.8, 均为中低温、弱碱性温泉。温泉氢氧稳定同位素组成表明, 大别山区温泉的补给水源为大气降水, 并具有轻微的18O漂移现象。利用同位素高程效应公式估算温泉补给区高程为950~1300 m, 补给区平均温度约为8.2℃。地下水在大别山区接受大气降水入渗补给, 经历深循环受到来自深部热源的加热之后, 沿断裂带或破碎带上升, 在山谷、河谷的低处出露形成温泉。估算的热储温度为80~120℃, 热水循环深度为1400~1800 m。结合硅焓方程法和实地调查, 认为AH2和AH7不存在冷热水混合, AH6、AH11和AH12若继续扩大开采, 不排除会发现热水与浅部冷水的混合。     

射气-闪烁法测定地下热水的镭-226和氡-222浓度

地下热水中放射性浓度较高的226 Ra和222 Rn对于研究地下热水的形成和循环具有重要的意义。阐明了实验室测定地下热水226 Ra和222 Rn放射性浓度的射气-闪烁法的仪器组成、测试原理、测试步骤、水样前处理和结果换算,讨论了在测试过程中各仪器和试验方法所需参数的选取及确定的具体操作。结果表明:在本试验中,所用放射性测试仪器FD-125型氡钍分析仪的最佳阈电压为2V,对应的最佳工作高压为450 V;所采用的3个闪烁室的校正因子分别为0.005 428、0.005 567和0.005 060;进行前处理提取水样226 Ra时,pH值应控制在2.5~3.0之间,可确保方法回收率最大。     

西北地区额济纳绿洲非饱和带水分和盐分分布

在西北地区黑河流域下游的额济纳绿洲选择3个土壤剖面采集不同深度土壤样品和潜水样品进行测试,并在野外观测非饱和带不同深度的水土势变化。结果表明,SO4^2-是非饱和带土壤和地下水中的主要离子成分,土壤和地下水呈偏碱性。土壤易溶离子含量随深度大体上呈减少趋势。绿洲非饱和带发育有收敛型和发散型零通量面,自夏季至冬季,零通量面变得不清晰直至消失。在非饱和带中,土壤易溶盐含量、含水量和总水土势随深度的变化趋势基本相同,植物根系的吸收对水分和盐分的垂直分布有着重要的影响。     

热力学熵在陆地水文循环演化中的应用初探

陆地水文循环演化过程是开放的、不可逆的能量耗散过程,可以用热力学熵的概念来定量描述.初步给出了水文循环关键要素:降水、土壤入渗、蒸发蒸腾和径流的熵产率的计算方法.计算表明蒸发蒸腾作用对陆地水文循环过程的熵产率影响非常显著,并且蒸发蒸腾能够影响其他要素的熵产率.     

地下热水运移数学模型简介

介绍了国内外评价地热资源的方法：①用容积法（热储法）计算地热资源量；②用解析法和数值法求解描述热水流动和热量运移的数学模型，模拟和预测地下热水系统的水动力场和温度场的时空变化。这些模型既有稳定流的，也有非稳定流的，并已从一维模型发展到二维模型再到三维模型。描述地下热水流动和热量运移的三维非稳定流模型，是目前流行和先进的数学模型。     

北京城区地下热水结垢趋势的判断和分析

结垢天地下热水供暖系统运行中普遍存在的现象,对地下热水的腐蚀结垢趋势的计算和判断对于整个工艺运行的稳定性至关重要。本文以北京城区地热田10个代表性地热井为例,采用指数(雷兹诺指数和拉申中指数)判断法以及WATCH程序对地下热水的结垢趋势进行计算和判定,结果表明,城区地热田的大部分地下热水有结垢的可能性,导致结垢的主要矿物是方解石和温石棉。     

天津市宁河北奥陶系灰岩水源地的水文地球化学模拟

天津市宁河北水源地属埋藏型地下水源地,其开采层奥陶系灰岩含水层呈北东向的向斜展布,隐伏于石炭系-二叠系砂页岩之下,并被新近系覆盖,仅在东北部与第四系含水层有水力联系,地下水的补给主要来自浅层第四系含水层的越流补给。应用水文地球化学模拟方法,研究从第四系含水层到奥陶系含水层地下水经历的水-岩作用,包括方解石、白云石、萤石和硬石膏的溶解或沉淀、二氧化碳气体的溶解或逸出等,地下水硬度、矿化度总体上有下降趋势,这是由于含Ca²⁺、Mg²⁺和HCO^-₃的矿物相发生溶解,迁入溶液的比率要小于发生沉淀迁出溶液的比率,具体表现在从第四系含水层到奥陶系含水层Ca²⁺、和HCO^-₃浓度的降低幅度较大。通过模拟计算,可以定量确定从补给区到研究区沿水流路径上的水-岩相互作用及质量交换,有助于揭示该区地下水化学环境的演化机制。     

北京延庆县松山温泉的特征与成因

松山温泉位于北京市延庆县松山森林公园内,附近为燕山期花岗岩,岩体裂隙较发育。在该温泉附近施工的2个钻孔自流热水。温泉及其附近自流孔热水水温为32~42 ℃,主要阳离子为Na⁺、K⁺和Ca²⁺,主要阴离子为SO₄^2-、HCO^-3和Cl^-,水化学类型为SO₄-Na型;热水矿化度为0.548~0.566 g/L,pH值为9.14~9.21,H₂SiO₃含量为87.1~97.1 mg/L,F^-含量为19.0~20.8 mg/L。氢、氧同位素资料表明,研究区地下热水来源于大气降水;估算的补给高程为1 256~1 351 m,补给区温度为4.4~8.8 ℃,热水年龄为14.19~48.95 a,地下热储温度为114~119 ℃,热水循环深度为2 236~2 274 m。松山温泉为花岗岩中地下水在山区获得大气降水入渗补给后,在经历深循环过程中获得深部热流加热后上升在山坡上出露形成的温泉。     

海水蒸发轨迹线及其应用

利用海水蒸发实验资料，在双对数图上，可以建立Ｃｌ＾－、Ｎ＾＋、Ｍｇ＾２＋、ＳＯ４＾２＋、Ｋ＾＋、Ｃａ＾２＋、ＨＣＯ３＾－、ｓＲ＾２＋、Ｂ＾３＋、Ｌｉ＾＋、Ｒｂ＾＋、Ｃｓ＾＋、Ｉ＾＋含量及矿化度与Ｂｒ＾－含量的关系曲线，称为海水蒸发轨迹线。它们可以和来帮助判断沉积盆地地下卤水的起源。分析沉积盆地蒸发岩卤水在后来的成岩环境中是否发生过成岩反应。     

四川康定市二道桥地区地下热水稳定同位素特征及热储温度计算

为研究四川省康定市二道桥地区地下热水稳定同位素特征和热储温度,对二道桥地区5个温泉(井)即二道桥温泉(SC107、SC107-2)、康巴人家温泉(SC107-3)、自流热水井(SC107-4)、自喷热水井(SC107-5)进行调查和分析。研究区温泉的分布及出露主要受雅拉沟断裂和雅拉河谷控制。温泉水温33.2～46℃,为中低温温泉,pH为6～6.5。水样的氢氧稳定同位素特征表明研究区地下热水的补给来源为大气降水。利用氢氧稳定同位素高程效应及温度效应估算区内地下热水补给区高程为3 000～4 500 m,补给区温度为-3.5～-0.3℃,表明地下热水有一部分补给源自附近山区的冰雪融水。Na-K-Mg三角图显示研究区热水均为未成熟水,不宜用阳离子地热温标计算热储温度。应用SiO₂地热温标、多矿物饱和指数法以及用固定铝方法对部分温泉多矿物平衡图进行修正,得出研究区地下热水的热储温度为65～75℃。研究区温泉在东部跑马山以及西部农戈山附近接受大气降水补给,降水沿着大雪山—农戈山断裂和跑马山断裂下渗,地下水经历深循环,在此过程中获得大地热流加热,最终在雅拉河谷雅拉沟断裂附近出...