西藏典型高温水热系统中硼的地球化学研究
发布时间：2022-01-23 19:15
硼是生物的必需营养元素,但硼的过量摄入也会引起人和动物慢性中毒或阻碍植物生长。当前,大量研究集中于与环境中硼的来源有关的天然过程,如火山活动、地表岩石风化、地下水系统中含硼矿物的溶解以及大气沉降等,来源于地热系统的硼及其环境地球化学行为则研究程度相对较低。鉴于地热水的排泄是环境中硼的主要来源之一,且常污染地热区内或附近作为饮用水源的其他类型天然水体,本论文选取西藏典型高温水热系统（羊易、宁中、曲才、曲卓木、羊八井、搭格架、色米、古堆）为研究对象,在建立地热水中硼的特殊存在形态（多聚硼氧配阴离子、氟硼络合物）的准确识别和定量测试方法的基础上,分析了西藏地热水中硼的赋存形式、主控因素及相互转化机理,重点研究了地热流体中硼的地球化学起源及其进入地表环境后的迁移、转化、蓄积过程。论文主要研究内容包括:1、分析了研究区地热水的水化学及氢、氧、碳、硫、硼同位素特征,探讨了主要水化学组分的物质来源。根据地热水硼含量,将研究区分为低硼、中硼和高硼地热区,低硼地热区包括羊易、宁中、曲才和曲卓木,中硼地热区包括羊八井,高硼地热区则包括搭格架、色米和古堆。研究区大部分地热水样品呈中性/弱碱性,仅在搭格架和色...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区地理位置图
图 2.2 研究区地质简图（据 Zhang et al. 2017[96]修改）：BNS：班公-怒江缝合带；ITS：雅鲁藏布江缝合带；THS：特提斯喜马拉雅序列；HHS：高喜马拉雅序列；LHS：低喜马拉雅序列；STDS：西藏南部的拆离体系；MCT：主中央逆冲断层；MBT：主边界逆冲断层2.2.3 热流分布及壳幔热结构根据构造热特性，青藏高原可分为北部、中部和南部三个地块，即老地体拼合的北部稳定冷地块，挤压变形形成的中部拉萨-冈底斯构造热地体，和向南扩展的活动性喜马拉雅加热地体。依据壳幔结构及实测大地构造热流数据，对研究区热流分布及壳幔热结构有以下认识[97]：以班公错-怒江缝合带为分界线，北部古老稳定冷地体和南部年青活动热地体实测热流值存在巨大差异。这两个地体可能是集中展示陆壳汇聚型构造诱发热作用的空间域，其中拉萨-冈底斯地体大低热流值幅度变化更大。异常的大低热流值是深部壳内热活动的客观反映，推测地壳深部可能存在多层次控制地表热流异常的垂向叠覆型场源结构。例如，拉萨北部和罗布莎两地区热流值略微偏高，可能
图 3.1 研究区地质简图及采样点分布图3.2 地热水水文地球化学特征根据地热水中硼的浓度，将研究区分为低硼（6.9 ~ 44.6 mg/L）、中硼（44.9 ~52.5 mg/L）和高硼地热区（1.1 ~ 530.8 mg/L），其中低硼地热区包括羊易、宁中、曲才和曲卓木，中硼地热区包括羊八井，高硼地热区包括搭格架、色米和古堆。地热水主要水化学组分及同位素组成见表 3.2。3.2.1 酸碱性一般而言，酸性泉的形成主要有以下三种不同方式：1）当岩浆囊位于地表浅部，岩浆挥发组分与常温地下水混合形成地热水后，以较快速度上升到地表，上升过程中来不及达到平衡状态，此时地热水具有岩浆流体的特性，在地表形成酸性较强的酸性泉。2）深部地热流体通过绝热冷却上升到地表过程中，酸性气体如H2S、SO2等气体会从地热流体中分离出来，上升到地下浅部，与常温地下水混合
【参考文献】：
期刊论文
[1]滇藏地热带地热水硼同位素地球化学过程及其物源示踪[J]. 吕苑苑,郑绵平,赵平,许荣华. 中国科学:地球科学. 2014(09)
[2]西藏地热异常区CO2脱气研究:以朗久和搭格架地热区为例[J]. 沈立成,伍坤宇,肖琼,袁道先. 科学通报. 2011(26)
[3]硼酸盐水溶液结构及研究方法[J]. 周永全,房艳,房春晖. 盐湖研究. 2010(02)
[4]中国青藏高原特提斯的形成与演化[J]. 潘裕生,方爱民. 地质科学. 2010 (01)
[5]硫同位素示踪与热液成矿作用研究[J]. 陕亮,郑有业,许荣科,曹亮,张雨莲,连永牢,李闫华. 地质与资源. 2009(03)
[6]西藏错那-拿日雍错地堑的第四纪正断层作用及其形成机制探讨[J]. 吴中海,张永双,胡道功,赵希涛,叶培盛. 第四纪研究. 2008(02)
[7]水溶液中硼氧配阴离子的存在形式及影响因素[J]. 张林进,叶旭初. 无机盐工业. 2008(02)
[8]利用MC-ICPMS对水样中硼同位素比值的测定[J]. 吕苑苑,许荣华,赵平,谢烈文,李禾. 地球化学. 2008(01)
[9]硼酸盐水溶液中硼物种的存在形式及影响因素[J]. 张爱芸,姚燕. 盐湖研究. 2007(02)
[10]西藏搭格架热泉型铯矿床地球化学[J]. 赵元艺,聂凤军,侯增谦,李振清,赵希涛,马志邦. 矿床地质. 2007(02)
博士论文
[1]偏硼酸钠溶液性质、结构及电化学还原[D]. 周永全.中国科学院研究生院(青海盐湖研究所) 2014
[2]离子交换法从盐湖卤水中分离富集硼的工艺及应用基础研究[D]. 肖湘.中南大学 2013
[3]青藏高原碰撞造山过程中的现代热水活动[D]. 李振清.中国地质科学院 2002
硕士论文
[1]硼酸盐水溶液振动光谱分析[D]. 高波.陕西师范大学 2004
本文编号：3604996
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区地理位置图
图 2.2 研究区地质简图（据 Zhang et al. 2017[96]修改）：BNS：班公-怒江缝合带；ITS：雅鲁藏布江缝合带；THS：特提斯喜马拉雅序列；HHS：高喜马拉雅序列；LHS：低喜马拉雅序列；STDS：西藏南部的拆离体系；MCT：主中央逆冲断层；MBT：主边界逆冲断层2.2.3 热流分布及壳幔热结构根据构造热特性，青藏高原可分为北部、中部和南部三个地块，即老地体拼合的北部稳定冷地块，挤压变形形成的中部拉萨-冈底斯构造热地体，和向南扩展的活动性喜马拉雅加热地体。依据壳幔结构及实测大地构造热流数据，对研究区热流分布及壳幔热结构有以下认识[97]：以班公错-怒江缝合带为分界线，北部古老稳定冷地体和南部年青活动热地体实测热流值存在巨大差异。这两个地体可能是集中展示陆壳汇聚型构造诱发热作用的空间域，其中拉萨-冈底斯地体大低热流值幅度变化更大。异常的大低热流值是深部壳内热活动的客观反映，推测地壳深部可能存在多层次控制地表热流异常的垂向叠覆型场源结构。例如，拉萨北部和罗布莎两地区热流值略微偏高，可能
图 3.1 研究区地质简图及采样点分布图3.2 地热水水文地球化学特征根据地热水中硼的浓度，将研究区分为低硼（6.9 ~ 44.6 mg/L）、中硼（44.9 ~52.5 mg/L）和高硼地热区（1.1 ~ 530.8 mg/L），其中低硼地热区包括羊易、宁中、曲才和曲卓木，中硼地热区包括羊八井，高硼地热区包括搭格架、色米和古堆。地热水主要水化学组分及同位素组成见表 3.2。3.2.1 酸碱性一般而言，酸性泉的形成主要有以下三种不同方式：1）当岩浆囊位于地表浅部，岩浆挥发组分与常温地下水混合形成地热水后，以较快速度上升到地表，上升过程中来不及达到平衡状态，此时地热水具有岩浆流体的特性，在地表形成酸性较强的酸性泉。2）深部地热流体通过绝热冷却上升到地表过程中，酸性气体如H2S、SO2等气体会从地热流体中分离出来，上升到地下浅部，与常温地下水混合
【参考文献】：
期刊论文
[1]滇藏地热带地热水硼同位素地球化学过程及其物源示踪[J]. 吕苑苑,郑绵平,赵平,许荣华. 中国科学:地球科学. 2014(09)
[2]西藏地热异常区CO2脱气研究:以朗久和搭格架地热区为例[J]. 沈立成,伍坤宇,肖琼,袁道先. 科学通报. 2011(26)
[3]硼酸盐水溶液结构及研究方法[J]. 周永全,房艳,房春晖. 盐湖研究. 2010(02)
[4]中国青藏高原特提斯的形成与演化[J]. 潘裕生,方爱民. 地质科学. 2010 (01)
[5]硫同位素示踪与热液成矿作用研究[J]. 陕亮,郑有业,许荣科,曹亮,张雨莲,连永牢,李闫华. 地质与资源. 2009(03)
[6]西藏错那-拿日雍错地堑的第四纪正断层作用及其形成机制探讨[J]. 吴中海,张永双,胡道功,赵希涛,叶培盛. 第四纪研究. 2008(02)
[7]水溶液中硼氧配阴离子的存在形式及影响因素[J]. 张林进,叶旭初. 无机盐工业. 2008(02)
[8]利用MC-ICPMS对水样中硼同位素比值的测定[J]. 吕苑苑,许荣华,赵平,谢烈文,李禾. 地球化学. 2008(01)
[9]硼酸盐水溶液中硼物种的存在形式及影响因素[J]. 张爱芸,姚燕. 盐湖研究. 2007(02)
[10]西藏搭格架热泉型铯矿床地球化学[J]. 赵元艺,聂凤军,侯增谦,李振清,赵希涛,马志邦. 矿床地质. 2007(02)
博士论文
[1]偏硼酸钠溶液性质、结构及电化学还原[D]. 周永全.中国科学院研究生院(青海盐湖研究所) 2014
[2]离子交换法从盐湖卤水中分离富集硼的工艺及应用基础研究[D]. 肖湘.中南大学 2013
[3]青藏高原碰撞造山过程中的现代热水活动[D]. 李振清.中国地质科学院 2002
硕士论文
[1]硼酸盐水溶液振动光谱分析[D]. 高波.陕西师范大学 2004
本文编号：3604996
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