1、中 國 地 質 大 學研究生課程(kchng)論文封面課程(kchng)名稱 地下水污染(wrn)與防治教師姓名 李義連 研究生姓名 楊智 研究生學號 1201410593 研究生專業 環境科學與工程 所在院系 環境學院 類別: B.碩士 日期: 2014 年 12 月 12 日評 語對課程論文的評語:平時成績：課程論文成績：總 成 績：評閱人簽名：注：1、無評閱人簽名(qin mng)成績無效；2、必須用鋼筆或圓珠筆批閱(p yu)，用鉛筆閱卷無效；3、如有平時成績，必須在上面(shng min)評分表中標出，并計算入總成績。目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _

2、Toc406268134 第一章 地熱系統(xtng)的介紹1 HYPERLINK l _Toc406268135 1.1 干熱巖系統(xtng)1 HYPERLINK l _Toc406268136 1.2 淺層地溫(dwn)能2 HYPERLINK l _Toc406268137 1.3 水熱型地熱系統2 HYPERLINK l _Toc406268138 第二章 地下熱水的水化學特征3 HYPERLINK l _Toc406268139 2.1水化學類型分析3 HYPERLINK l _Toc406268140 2.2 水化學組分特征6 HYPERLINK l _Toc406268141

3、 2.2.1主要元素分析6 HYPERLINK l _Toc406268142 2.2.2微量元素6 HYPERLINK l _Toc406268143 2.2.3氣體特征7 HYPERLINK l _Toc406268144 第三章 水巖相互作用8 HYPERLINK l _Toc406268145 第四章 熱水中同位素分析9 HYPERLINK l _Toc406268146 第五章 地熱流體的成因機制10 HYPERLINK l _Toc406268147 第六章 地球化學溫標的計算11 HYPERLINK l _Toc406268148 第七章 總結 PAGEREF _Toc40626

4、8148 h 12 HYPERLINK l _Toc406268149 參考文獻 PAGEREF _Toc406268149 h 13 地熱(dr)流體水化學分析及形成機理第一章 地熱系統(xtng)的介紹隨著地球上資源的日益枯竭，地熱能作為一種清潔的能源，正日益受到人們的密切關注。總的來說，地熱能的劃分(hu fn)可分為三個部分，根據其分布特點及深淺可分為淺層低溫能，水熱型系統與干熱巖系統。1.1 干熱巖系統干熱巖是一種沒有水或蒸汽的熱巖體，主要是各種變質巖或結晶巖類巖體，干熱巖普遍埋藏于距地表3-10km的深處，其溫度范圍很廣，在 150-650oC之間，現階段，干熱巖地熱資源是專指埋深

5、較淺、溫度較高，有開發經濟價值的熱巖體（徐天福，2012）。保守估計，地殼中干熱巖（3-10km深處）所蘊含的能量相當于全球所有石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍。增強型地熱(dr)系統（Enhanced Geothermal System，EGS）是在干熱巖技術基礎上提出的。美國能源部的定義是采用人工(rngng)形成地熱儲層的方法，從低滲透性巖體中經濟地采出深層熱能的人工地熱系統從上圖可以看出，增強性地熱系統的主要技術(jsh)為水力壓裂與地球物理勘探技術。蘇正（2012）等學者認為對于水力壓裂技術，最主要的是獲得地下巖體中的裂隙空間，使水流得到有效的存儲與獲取熱量的通道，當然，在這過程

6、中出現了很多問題，比如說對圍巖介質的溶解，顯然不利于干熱巖的穩定性開采，同時水作為一種資源也正變得益發珍貴。因此，對于壓裂介質的選擇，不少研究這正采取向介質中注入超臨界二氧化碳的方法。物探技術的應用不僅需要在確定深部熱儲的位置，及熱巖的斷裂等過程中用到（王曉星等，2013），在檢測地下水的流向等方面同樣不可或缺。這些地球物理方法技術包括以下幾個方面：地震勘探與微震檢測，電法和電磁法，重磁方法等。此外，同位素等一些示蹤劑技術也正在興起，也能夠起到了解深部地熱層的作用。1.2 淺層地溫能淺層地溫能是地熱資源概念的延伸，是與地熱能有關的一個分支，與傳統地熱資源既有聯系又有較大的區別。淺層地溫能是指蘊

7、藏在地表以下一定深度范圍內巖土體、地下水和地表水中具有開發利用價值的熱能（韓再生等，2007）。可以說，淺層地溫能利用的是太陽能，即利用地面以下土壤或水的晝夜溫差，其中最關鍵的是地源熱泵技術的提升。另一個與傳統地熱能的區別是，淺層地溫能存在于蓋層淺部可冬夏兩用。由于淺層地溫能的溫度(wnd)與年平均氣溫相近，沒有直接利用的價值，只能通過地源熱泵系統消耗少部分機械能提高品位后才能成為有利用價值的熱能（衛萬順等，2009）。在夏天這種常溫的地質(dzh)環境比當地氣溫低十幾度，所以又可以成為熱匯接受空調制冷時的人工排熱，起到了傳統地熱起不到的作用。其中，“淺層”是指利用深度(shnd)一般為200

8、米。對于經濟適用性而言，可根據不同地區的利用目的進行劃分（欒英波等，2013）。我國南方地區以散熱方式為主，經濟的地埋管施工深度一般為100米左右；北方地區以冬季取熱為主要用途，由于淺部地溫較低，根據地熱增溫率，開發利用深度可增加到300或400米。1.3 水熱型地熱系統水熱型地熱主要是指利用熱儲中的熱水來進行發電、取暖等一系列生產生活活動。水熱型地熱資源的形成和分布，受大地構造特點和其在全球構造中所處構造部位的控制，兩者具有良好的一致性，特別是表現在溫泉及熱泉的分布特征上。這種地熱系統根據其熱傳導方式可分為對流型地熱系統和傳導型地熱系統（汪集旸，1993）。這種系統的熱源一般來自大地熱流，大

9、地熱流是單位時間內由地球內部通過單位地球表面積散失的熱量(mWm2)，是地球內熱在地表可直接測得的一個物理量，它是一個綜合參數，能反映地區地熱場的基本特點，理論上可以把大地熱流(Q)分解成兩大部分，一部分來自地球深部，稱地幔熱流(qm)；另一部分則源于地殼巖石的放射性，稱為地殼熱流(qc)。Q=qc+qm qc和qm都是地殼厚度的函數，但變化方向不同，qm反映的是巖石深部的熱狀態，與一個地區的構造活動性密切關聯，高溫物質上涌，巖石圈則變薄，qm同地殼厚度常有負相關的關系；qc則相反，由于地球內部主要的放射性元素鈾、釷、鉀都是親石元素。地殼厚度越大，地殼所含的放射性元素就可能越多，qc就越大，q

10、c與地殼厚度呈正相關。其中高溫（150oC）地熱帶的形成和分布，同巖石圈板塊發展與演化密切相關，出現在板塊邊界附近。而大型中溫（90150 oC）、低溫（90 oC）熱水盆地都是中、新生代裂谷盆地，一些中低溫熱泉，幾乎全都同板塊內深大活動斷裂有關。我國廣泛分布的主要是中低溫地熱系統，我國中低溫地熱系統主要分布在東南沿海、山東半島、山西、遼寧這些構造區域。這些地熱分布區構造活動強烈，裙皺和斷裂發育，熱儲溫度普遍低于140 oC，徑流深度小于4.0km。較典型的地熱異常區有漳州、鄧州、福州等，這些熱異常區域已經幵發利用（王貴玲，2010；汪集旸，1989）。第二章 地下(dxi)熱水的水化學特征2

11、.1水化學類型(lixng)分析(fnx)對熱水的水化學類型的劃分跟普通地表水與地下水的水化學劃分并無太大區別，主要都是根據熱水中主量離子組分，利用舒卡列夫分類以及piper三線圖來劃分水化學類型。此外，在對水樣的水化學類型進行三線圖劃分時，還可以根據采樣點在一定地域的分布，以及分布點的地質特征，地下水類型等來進行圈化，以期得到一定的分布規律。如袁建飛（2013）在對廣東沿海地熱系統的水文地球化學研究具有一定的代表性，研究者把采樣點大體按地域分為了粵西與粵東兩類，兩類型都分成類四種組分。從圖1可以看出，從地域區劃的地下水或冷水的水化學類型較為復雜，彼此之間并無較好的規律；對于從地下水儲存類型的

12、圈化來看，其中儲水類型對于水化學類型并無較大的影響關系，可知，對于熱水水化學類型的影響還應根據其圍巖介質的特性來進行分析。 另外，對于水化學類型的研究，部分學者還從聚類分析的角度，運用統計方法及軟件來尋求水化學類型分布的規律。聚類分析是一種考慮了多因素的數學分類方法，其基本原理是根據樣本自身的屬性，用數學方法按照某些相似性指標，定量地確定樣本之間的親疏關系，并按這種親疏關系程度對樣本進行聚類如張華（2007），于彥（2013）等分別就廣西北海市與天津市區的地熱流體的水化學特征進行了分析。張華等首先對研究區的各類型地下水離子組分及水化學類型進行了分析，在投點到piper三線圖上時，得出的水化學類

13、型只有三類，而進行Q型聚類分析后，可以將北海市地下水分成4類，分別是以Na、Cl、TDS的值來進行劃分；于彥等對水化學類型的Q型聚類分析在基于構造單元的歸類與熱儲層分類的基礎上，得到了地熱流體的水化學特征與地質構造單元、熱儲層特征有著較好的相關關系，與傳統地球化學研究方法的結論一致，而且該方法具有客觀、高效、直觀的特點，得出對水質數據積累較多的地區，利用聚類分析法研究地下水的地球化學特征具有很好的應用前景的觀點。 同時，在對水化學類型研究的基礎上，雖然給出了各個區域的水化學類型分布，以及水化學類型受地下水補徑排條件的影響（李俊峰，2008），但從國內的研究情況來看，相對于普通地下水的水化學類型

14、的水文地質圖并沒有相關的文獻記載，因此，對于從整體上把握研究區的水化學類型分區還需進一步研究。圖 1 典型(dinxng)地熱水化學分析三線圖 2.2 水化學組分(zfn)特征 2.2.1主要(zhyo)元素分析(fnx) 地下熱水中主要元素由于水溫較高的關系，多數元素的溶解度等往往會受到影響，但是根據地下熱水的水化學類型，還是能夠確定地下熱水中的主元素有以下幾種：主要陰離子為HCO3- 、Cl- 、SO42- ，主要的陽離子為Ca2+ 、Mg2+ 、Na+、K+。除此之外，地下熱水中還有一些代表深部熱水所特有的組分，稱地下熱水標性組分。對于主成分的分析，往往是根據水樣點的地質環境特征，在加上

15、一些離子的特性來進行數據的堆列與分析。以王衛星（2013）等在對河北湯泉地熱流體的主離子成分分析為例：首先，作者通過對水樣點數據數據的羅列，得出區內主要的陰陽離子為HCO3-、SO42-、 Cl- 、NO3- 、Ca2+ 、Na+、K+ 、Mg2+ 。然后對各離子的含量特征進行了分析，認為：水中K+的含量遠小于Na+的原因是K+在地殼中為營養元素，容易被植物吸收，此外在溫度較高的情況下參與多找難溶礦物的成礦作用，因此在水中的含量較低。對于水中其他主要離子的來源，作者也給出了解釋，如SO42-是地下水流經含石膏礦物的巖石時將巖石中的石膏等硫酸鹽等溶融進入了水中，另外硫化物礦床氧化帶氧化產物的溶解

16、也是地下水中SO42-的來源之一。此外，作者對于主量元素的分析多以列出元素的含量來表明地熱水的成分特征（張保健，2006；袁建飛，2013；于湲，2006等），通過這種列舉，可以清晰的看出地下熱水中的組分特征，而不必去從水化學檢測表中去一一查找。同時，從水化學的動態分析，也可以發現如果常溫地下水的總溶解固體量低于地熱水，呈緩慢的下降趨勢時指示常溫地下水對熱儲的補給在緩慢增（劉久榮，2002）。對于主要元素的分布特征，還可以利用SPSS等多元統計軟件來發現各離子之間的聯系，通常情況下是對各主要離子組分進行單因子的相關性分析，通過兩者之間的較大相關系數來判別其離子礦物成分的來源。同時，對于組分元素

17、的分析，還可以運用一系列的圖標來表明各離子組分之間的關系，并且判別其地下熱水的組分來源，這些比例關系常常用來判斷水巖相互作用程度以及各離子組分的反應平衡程度。2.2.2微量元素 同時，地下熱水還擁有一些特定的元素，如于湲（2006）在對北京城區的地下熱水研究中發現城區熱田的地下熱水的特征性組分有：F、SiO2和 H2BO2。北京地區基巖地下冷水含 F 都在 1 mg/l以下，但所有取樣的地下熱水含 F 量均較高，可以認為是地下熱水最典型的標性組分，同樣在其他地區的地熱流體中F含量也存在較高值（黃桂強，2010；吳偉志，2013）。地下(dxi)熱水中的SiO2含量(hnling)也明顯高于基巖

18、地下冷水，從大量的地下(dxi)熱水的研究情況來看，地下熱水中的SiO2含量與深部熱儲的溫度存在著較好的相關關系（胡燕，2007），一般表現為含量隨溫度的升高而升高，因此可以用來進行熱儲異常區的判定。高東東（2010）還對SiO2的形成條件進行了研究，認為在CO2氣體參與硅酸鹽礦物水解下，產生可溶SiO2；從水化學平衡理論與方法可以較好的用于研究地下水所處的水文地球化學環境以及判斷SiO2的來源和礦物溶解過程。對于SiO2的測定，一些學者也提出了更精確的測定方法和改進的步驟，如彭瑞林（1992）提出在現有條件下對原始水樣進行現場稀釋使存在聚合的非晶形二氧化硅得到重新溶解的方法。除此之外，地熱水

19、中的微量元素還有As，劉虹（2009）等學者在對云南騰沖地區的地熱流體進行研究時發現，在溫泉水中的As含量較高，而且以三價砷的形式為主，在對各微量元素進行相關分析時發現，As與Pb具有良好的相關系數，可見這兩種元素具有相似的化學特征。海相碳酸鹽巖中普遍含有Sr元素，當地下水與海相碳酸鹽巖接觸過程中，巖石中的鍶元素以鍶離子形式進入地下水中，由于徑流條件不同，水巖接觸時間不同，使得地下水中的鍶離子濃度也不同，而巖溶水中普遍含有鈣離子，因此Sr2+/Ca2+可反映地下水的形成和徑流條件（阮傳俠，2010）。2.2.3氣體特征地下熱水中的氣體組分相對來說研究較少，地下熱水中氣體組分的研究主要以氡氣為主

20、，部分熱水樣中可能還存在著CO2氣體，H2S，CH4氣體以及惰性氣體He，地熱流體中的He同位素對于判斷地熱流體的成因就有重要意義，一般來說，地幔，地殼和空氣中3He/4He比值具有各自的特征，因此，對地熱流體中3He/4He的測量可以推斷地熱流體的熱源機制。H2S氣體一般在水中賦存有大量硫酸鹽以及在脫硫細菌的作用下才會產生（李婷，2013），甲烷只有在富含有機質的還原環境中才會出現，因此熱水中較常出現的氣體組分為氡與CO2氣體。水中的氡往往作為一種放射性元素來進行研究，在卡斯特地區（子濤，2012）及溫泉分布地區（王燮華，1989）的氡氣研究走在前沿，熱水中的氡與圍巖介質的巖性（呂慧進，20

21、02）和特定的地質構造結構具有密切的關系，在花崗巖和斷裂帶（任玲，2014）附近的熱水含有較多的氡含量，在水流動過程中溶解進熱水中，長期在含氡溶洞內工作或洗浴含氡的溫泉（王燮話，1999；畢治英，2001）會對人體造成傷害。地下水中CO2氣體的來源有5種成因類型（閆志為，2003），最主要的來源為大氣溶解于水中的CO2，生物的呼吸作用產生的CO2以及水和土壤中的微生物分解有機質產生，對于地下熱水來說，深部熱源造成碳酸鹽巖或礦物變質分解產生的CO2和現代火山活動地區和深大斷裂區直接來自巖漿分泌產生的CO2這兩種情況的可能性比較大，因此通過對水中和土壤中氡氣的測量能夠反映地下熱水的控制構造，確定地

22、下熱水的有利遠景區（劉菁華，2009）。趙珂（2005）等學者(xuzh)認為，地熱水中的CO2氣體與溫泉所處的地質構造有明顯的關系，在對滇東斷裂帶上的溫泉進行研究(ynji)時發現，水中CO2含量的多少與斷裂的深部構造與地熱流活動的差異有關。此外(cwi)，通過運用水中CO2中13C和HCO3-中13C的比值，可以判斷水中CO2氣體的來源。第三章 水巖相互作用對于地熱流體的水巖相互作用，從現有的研究情況來看，主要是從各組成礦物的元素的角度出發，或運用化學模擬軟件，如PHREEQC，WATCH（柴蕊，2006）等來計算各礦物的飽和指數，或運用一些離子比值來判斷相關礦物的地球化學過程。地熱水的水

23、巖相互作用程度通常由熱水中Na-K-Mg平衡圖解來進行判定，以馬瑞（2007）對太原熱水的研究為例，可以看到平衡圖解可以分為三個部分，完全平衡，部分平衡和非平衡的水，這種判斷平衡的依據主要是根據鈉長石與K+離子的置換生成鉀長石和Na+的過程以及鉀長石與Mg2+在水的作用下生成云母和綠泥石這兩個平衡反應，因此，這三種離子的平衡圖解并不能完全代表熱水與巖石的相互作用，還需借助其他組分的含量來判別。除了Na-K-Mg平衡圖解外，判斷水巖相互作用的指標，Giggenbach還提出了Na-K-Mg-Ca圖解來判斷水巖作用平衡，楊雷（2010）等在對重慶市斷裂帶溫泉的研究中發現，所有的水樣均為未成熟水，與

24、Na-K-Mg平衡圖解的結果是一致的。 圖 Na-K-Mg平衡(pnghng)圖解 除了(ch le)Na-K-Mg平衡圖解外，判斷水巖相互作用的指標(zhbio)還有各元素的離子比值，如Ca2+/Na+，Mg2+/Na2+ 等（黃平華，2010），顏世強（2007）等在對山東德州凹陷地下熱水的水文地球化學演化過程中，運用平均化學特征系數：rNa/rCl=1.14，大于海水系數 0.8；rSO4/rCl=0.2，rCa/rMg=2.9, rCl/rBr=3111, r （HCO3+SO4）/rCl=0.26，均大于海水系數，反映了地下熱水具有大陸溶濾水的特征。以及根據元素的組成利用PHREEQ

25、C軟件計算出的各種巖石的礦物飽和指數（張萌，2014）。Phimmer等(1988)認為當SI-0.5時溶液為未飽和狀態，礦物仍然能夠溶解；而SI=0吋溶液處于飽和狀態，礦物溶解和沉淀到達平衡；當SI0.5時，溶液為過飽和狀態，多余的礦物將會沉淀析出。通常情況下，地下熱水與地下冷水的系統并不會有相互影響，但在特定情況下，地下熱水也可能造成對地下水飲用水的污染。J. Wurl等通過對圣胡安的地下含水層研究發現，飲用地下水的污染并不是來自海水，通過對地下水的組分對比分析，發現其污染源來自于地下熱水。第四章 熱水(r shu)中同位素分析地下熱水(r shu)的同位素分析是了解地下熱水形成機制以及(

26、yj)補徑排條件的一大有力手段，對于地下熱水中同位素的分析，包括13C，14C，氫氧同位素特征等。氫氧同位素（18O，D）特征是地熱水同位素分析中運用最廣泛地一種同位素分析手段，各個研究者對地下熱水的補給來源往往依靠研究區內氫氧同位素的比值與全球大氣降水線進行比較，從而得出熱水的補給來源來自于大氣降水的結論，如張群利（2011）等對滎鞏礦區巖溶地下水的研究，袁建飛（2013）對廣東沿海地下熱水的研究，陳軍峰（2006）等對太原交城縣玄中寺地熱水化學的研究等等。除此之外，氫氧穩定同位素的比值還具有一定的指示意義（張保健等，2009），可以計算地下熱水的補給高程，補給高程的計算能夠判斷出地熱流體的

27、補給范圍。吳孔軍（2010）等在對鄭州市地熱流體的研究中，利用氫氧同位素計算出的地熱流體的補給高程結合周圍地區的地形高度，認為鄭州市西南低山丘陵區主要為鄭州市區中深層、深層、超深層地下水的補給區。此外，從氫氧同位素的比值還可以判定地熱流體中凈熱水與冷水的混合比例（馬致遠等，2005）。此外，氚同位素T也可運用在地熱流體的循環交替過程中，杜毓超（2011）等在對滇西潞西盆地的地熱流體研究中通過T含量及過量參數的測量，認為該地區的地熱流體的熱水循環速度較慢且與地表水的聯系較少，而大斷裂附近的溫泉中T的含量則較高。13C同位素主要用來確定地熱流體的熱源特征，鄧紫娟（2009）在對熱海地熱田溫泉中CO

28、2氣體的研究中發現，TDC的13C值在瑞利去氣或絕熱沸騰去氣過程中都會降低，得出深部熱儲來源明顯具有幔源碳的特征。同時發現水中13C-TDC與騰沖火山區斷裂帶和中更新世英安巖分布有很好的空間相關性。14C主要用來測定古地下熱水的年齡，同時需要結合不同的條件選取合適的校正模型，由于地熱水的形成機制的緣故，地熱水14C的年齡一般較大，說明其補給與循環的速度較為緩慢，李峻峰（2008）等學者認為通過這種年齡的差距可以判斷地下熱水的流動方向，這一點還值得商榷；對于現代水年齡的測量以及與現代水的相互影響，一般用3H來判斷。于湲（2006）Sr同位素同樣可以用來判斷地熱系統的開放程度及水巖相互作用程度，徐

29、國芳（2013）等利用地下熱水Sr 含量及87Sr/86Sr比值，對關中盆地深層地下熱水進行研究，發現研究區內地下熱水類型可分為循環型地熱水、半循環半封存性地熱水和相對封存型地熱水。第五章 地熱流體的成因機制地熱資源是地球熱能在地殼淺部歷史的賦存，能夠富集和儲存地熱能，并使熱流體作對流運動的地下場所稱地熱儲，熱儲特征包括圖巖和儲熱巖體的產狀和性質、構造控制因素、熱源性質、水熱傳輸系統和埋藏產出條件（田廷山等，2006）。按照水熱傳輸方式和地熱系統所處的地質構造環境，劃分為沉積盆地傳導型地熱儲和隆起山地斷裂對流型地熱儲。在對地熱儲的概念有了一定了解之后，對于地熱流體的成因機制就有了大概的判斷。上

30、官(Shnggun)志冠（1999）等在對云南騰沖地區(dq)的地熱流體的研究具有(jyu)代表性，云南地區的地熱流體成因可以分為兩類，第一類地熱流體的熱源來自于火山噴發活動和現代幔源巖漿侵入活動，這種幔源生熱的機制還與地殼深部的放射性元素有關（張百鳴，2006）；第二類地熱流體的熱源則屬于構造活動，從上述的地熱資源的特征也可以發現，地熱流體的空間分布與熱源往往與大地構造有很大的關系。地下水在向深部流動的過程中在地熱增溫的作用下形成地熱流體（舒澤宣，2013），而這種流動的通道往往以大的斷裂構造有關，并且斷裂開啟的熱儲層極大的影響了地熱流體的水化學特征（阮傳俠等，2010）。王澤龍（2006）

31、等對北京地下熱水的成因機制分析認為研究區地下熱水分成兩個部分，除了在大斷裂附近與深部熱源溝通外繼續向深部的基巖儲層運移外，還有一部分向碳酸鹽巖巖溶排泄。對地熱流體成因機制的分析，除了根據地熱流體所處的熱儲層及大地構造情況外，還需運用一系列的水文地球化學手段來判斷，并進一步判斷地熱流體的流動特征。龐海（2010）等在對該區地質背景、熱儲特征、同位素、地熱成因等進行了綜合分析，對熱源的來源和熱儲的特征有了進一步的了解。閆華（2013）利用87Sr/86Sr 比值進一步明確了研究區熱儲流體接受補給時的方向及路徑，同時結合研究區熱儲流體中多種同位素水文地球化學特征及盆地沉積演化史的研究成果提出研究區深

32、部熱儲流體存在殘存陸相沉積水的可能性，并對研究區深部熱儲流體的成因類型進行了劃分。從上述分析可以看出，對于大部分的地熱流體成因模式可以概括如下（White，1968）：首先地熱流體的水分補給來源一般為大氣降水，降水在入滲補給的過程中沿斷裂帶的裂隙向深部熱儲層運移，活動斷裂及深部構造對區內熱水活動有明顯的控制作用（劉昭，2014），并在此過程中逐步加熱，當經過長距離的運移后遇到斷裂帶或阻礙然后排泄出來（葉咸，2013；周立岱，2005）。第六章 地球化學溫標的計算地熱溫標計算地球深部地熱流體的熱儲溫度是進行地熱資源評價的必須部分，在地熱資源地質勘查規范中做出了明確的要求，各種地球化學溫標建立的基

33、礎是地熱流體與礦物在一定溫度條件下達到化學平衡，在隨后地熱流體溫度降低時這個平衡會仍予保留（王奎峰，2014）。總的來說，地球化學溫標有以下幾種，分別適用于不同的條件，往往要根據地熱流體的實際溫度進行選擇，在地熱資源調查規范的要求下選取溫標計算應滿足其標準。表 部分常用(chn yn)地熱溫標一覽表（朱思萌，2014）編號地熱溫標類型溫標表達式A1石英溫標T=1315/(5.205-lgSiO2)-273.15A2石英溫標（無蒸汽損失）T=1309/(5.19-lgSiO2)-273.15A3石英溫標（100下最大蒸汽損失）T=1522/(5.75-lgSiO2)-273.15A4玉髓溫標T=

34、1032/(4.69-lgSiO2)-273.15B1Na-K溫標T=1217/lg(Na/K)+1.483-273.15B2Na-K溫標T=933/lg(Na/K)+0.993-273.15B3Na-K溫標T=1390/lg(Na/K)+1.75-273.15B4Na-K-Ca溫標T=1647/lg(Na/K)+0.25(lg(Ca0.5/Na)+2.06)+2.07-273.15B5K-Mg溫標T=4418/13.98-lg(K2/Mg)-273.15B6Na-Li溫標T=1590/lg(Na/Li)+0.779-273.15B7Mg-Li溫標T=2200/lg(Mg0.5/Li)+5.4

35、7-273.15通常(tngchng)情況下，對于同一組水樣來說，運用不同(b tn)的溫標計算往往存在不同的深部熱儲值，K-Mg地熱溫標由于對溫度的反映速度較快（王奎峰，2014），適用于低溫地熱系統，而Na-K地熱溫標對于溫度的變化反映較為緩慢，因此可以作為對比值來進行驗證。石英和玉髓地熱溫度計分別適用于計算深、淺層的熱儲溫度（趙平等，1998）。所以，對于地球化學溫標的選取，根據其原理還應該計算熱水中各組分的平衡程度（王瑩，2007），通常情況下，可利用Na-K-Mg平衡圖解來判斷熱水的平衡程度。此外，除了利用地熱溫標來評價區域地熱資源的潛力之外，還可以用于地熱異常帶的判斷（侯玉新，20

36、02），在時空分布的特點上查明地熱分布帶的規律。第七章 總結從上述的地熱流體的水化學特征分析及地熱流體的成因分析來看，有以下幾點結論與建議：1）從水化學類型的分布特征來看，各研究者在確定了各水樣點的水化學類型后，并沒有確定的從水平空間上確定其分布特征，地熱流體在垂直帶上具有不同的特征，因此，對地熱流體特征的三維立體模擬可以進一步確定地熱水的水化學分布特征。2）對于地熱流體的研究，在物探等手段上還需進一步加強，來了解地熱流體的水動力特征，運用地震波和地磁法等手段可以直觀(zhgun)的了解地下流體的運動特征，可以更好的反映地熱流體的水巖相互作用的過程與程度。3）對于地熱流體(lit)的成因機制分

37、析，當前運用的手段方法有很多，如同位素示蹤，但更多的是根據地熱流體所處(su ch)的地質環境特征來判斷，因此除了加強物探手段外，對于同位素特征的應用還需進一步了解其機理，如運用氫氧同位素時不能僅僅廣泛的認為其地熱水補給來源來自大氣降水，還需對氫氧同位素的指示意義做進一步的研究。4）在水巖相互作用的過程中，除了對各礦物的飽和指數進行模擬計算來判斷礦物的平衡程度外，更重要的是聯系水樣點的實際地質條件，更多的用一些礦物學的方法從更微觀的角度來判別熱水中的水文地球化學過程。參考文獻1馬致遠,范基嬌,蘇艷,牛光亮. 關中南部地下熱水氫氧同位素組成的水文地質意義J. 地球科學與環境學報,2006,01:

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