黔东南变质岩区温泉水化学特征及水岩反应研究

发布时间：2020-04-29 14:57

【摘要】：水岩反应是泛指流体与岩石之间发生的化学反应,并同时实现流体与围岩之间的能量、质量及同位素等的交换。地热水中的离子大多数来源于水岩反应,离子组分特点能够在一定程度上反映含水层岩性特点和水岩反应程度。长期以来,人们对温泉的形成成因方面、温泉水来源和热储温度均有进行深入研究,并取得了相应成果,而对于温泉的水化学特征所反映的水岩作用过程研究比较缺乏。因此,本文在根据众多学者研究的基础上,对黔东南变质岩区温泉水化学特征以及水化学特征所反映的水岩作用进行研究。本文以黔东南变质岩区剑河、黄平、雷山、台江四处温泉及周边围岩作为研究对象,通过野外观侧、岩石矿物鉴定、各水化学成分含量测定、地球化学分析等方法,运用矿物学、岩石学、地球化学、水文地质学等多种研究手段,多学科,多角度地来全面探讨黔东南变质岩区温泉水化学特征及水岩反应的研究。论文主要获得以下认识:研究区主要出露地层为青白口系的下江群,为一套浅变质岩碎屑岩,温泉出露地层主要以清水江组为主,以含较多的凝灰质为特征,主要为变余沉凝灰岩、变余砂岩、变余粉砂岩和板岩等,主要岩石矿物为石英、长石、岩屑和少量云母、黄铁矿等。研究区四处温泉均为断裂(裂隙)温泉,主要受断裂构造控制,补给主要以大气降水为主。温度为27.5~42.8℃,为中低温温泉;p H值为7.8~8.7,属于弱碱性;主要离子为Na+和HCO3-,离子浓度范围为分别为58.9~310mg.L-1、131~703mg.L-1,是典型的HCO3-Na型水。通过对岩石样品主量元素、微量元素、稀土元素和温泉水的微量元素、稀土元素地球化学特征以及温泉主要离子来源分析,揭示出研究区具有一定的水岩作用。研究区温泉水中大部分离子来源于水岩反应,水中的微量元素基本上继承了岩石中微量元素特征,水中的稀土元素是岩石中的稀土元素进入水体,温泉水中Eu均呈现出明显的正异常,主要是由于斜长石中含有较多的Eu,在水岩反应过程中使水体中的稀土元素继承了斜长石的稀土元素特征,即显示Eu的正异常。因此,稀土元素组成,主要受热储层清水江组中钠长石与水的反应制约。Na+是岩石中钠长石与富含CO2水的反应;水样中的SO42-以及亲硫元素Cu、Pb、Zn、As、Sb等主要来源于岩石中黄铁矿氧化溶解。由研究区温泉水的水化学特征,岩石与水组分之间的相关性以及微量元素含量变化特征分析得出,研究区大部分离子来源于水岩反应,研究区主要发生的水岩反应为:钠长石与富含CO2水的反应、斜长石与水之间的反应以及黄铁矿在氧化条件下与热水之间的反应等。
【图文】：

分布图,地质背景,江南造山带,盖层沉积

第 2 章地质背景区区域地质背景位于贵州省的东南部，位于云贵高原东南边沿湘西的低山丘陵和广西过渡自西向东南倾斜，境内地形起伏程度较大，其间各种山地和丘陵纵横交的山间盆地和河谷台地。位于江南造山带西南段北亚带及中亚带，发育岩地层至新生代地层（戴传固等，2010），它们的原岩形成于不同的沉积沉积作用组合，产出于不同类型的盆地，受大地构造背景控制明显；存在了从洋壳-过渡地壳-稳定地台盖层沉积的演化过程；多期构造运动形成及组合，构造线方向主要为北北东向，产出有各类褶皱、断裂和过渡剪

清水江组,岩石特征

2.1.3 岩石2.1.3.1 野外岩石观察黔东南变质岩区主要为一套浅变质岩碎屑岩，普遍遭受了区域变质作用，次为低温动力变质作用（陶平等，2013）。主要出露青白口系下江群的番召组、清水江组、平略组、龙里组，岩性为一套由变余砂岩、砂质板岩-粉砂质板岩、绢云母板岩。本文研究区出露地层主要是以清水江组为主，出露面积较大，以含大量的凝灰质为特征，岩性主要是变余凝灰岩、变余沉凝灰岩、变余凝灰质砂岩-粉砂岩和板岩等，节理发育，分层明显，，整体上板岩出露厚度较大，岩性颜色主要以浅褐色为主。（图 2-2）。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P314.1;P588.3

【参考文献】