粤中隐伏岩体区地热赋存特征及热异常成因分析
发布时间：2022-01-21 14:23
地热资源的本质是能量的表现形式,资源的赋存过程,本质上是地球内部热量向地表传递的过程。东南沿海地区是我国重要的地热活动区,但东南沿海地温场分布特征如何,以及热传递的介质物性如何响应地温场的分布尚未有结论。本文通过对在从化—永汉地区采集的地热水和地下冷水样品分析,结果表明研究区地下热水普遍具有偏碱性、溶解氧含量低、相对地下冷水偏还原环境的特点,热水水化学类型以Na-HCO3和Ca·Na-HCO3为主,热储温度范围为83～146℃。总结了从化—永汉地区的水热成因模式,周边低山区的大气降水渗入地下后沿断裂向深部运移,并不断接受来自地球深部地幔热量和花岗岩中放射性元素衰变产生的热量,与围岩热交换并升温,热水以北西向断裂与北东向主干断裂交汇部位作为升流通道向上运移,出露地表或被钻孔揭露形成温泉或地热井。结合东南沿海莫霍面埋深、酸性岩体分布和岩石圈结构等区域地质地球物理背景条件分析,菲律宾板块的NW向挤压作用对包括研究区在内的东南沿海地区地热系统的形成起到了重要作用。本文研究可为今后东南沿海地区地热资源勘查评价提供基础依据。
【文章来源】：地质学报. 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
亚洲东部构造框架图(据Faure et al., 2017修改)
2017年6～9月对粤中从化—永汉地区进行野外勘查和系统采样(图2),选取天然出露温泉、地热井及冷水井/泉为研究对象,采样时,水温和pH值采用便携式测定仪器现场测定。用于SiO2测定的水样,采集后立即稀释5倍,置于100 mL聚乙烯瓶中保存待测。用于其他测试的水样,先用0.45 μm的微孔滤膜进行抽滤,去除水样中的悬浮物,然后分别装入3个用去离子水润洗两遍并干燥的100 mL聚乙烯瓶中,水样必须装满采样瓶,防止气体进入,向其中一个水样瓶中加入14 mol/L的纯硝酸试剂直至水样pH值低于2.0,此水样用于常规阳离子和微量金属元素测试;其他两个采样瓶中不添加任何试剂,用于无机阴离子的测定。样品采集完后在4℃环境中保存并于2周内完成测试。样品测试完成于国土资源部地下水科学与工程重点实验室。主要阳离子的含量采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) (ICAP-6300)来测定,微量元素的含量采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS 7500C)来测定,主要阴离子的含量采用离子色谱仪(DX-120)来测定。对本次收集的地下热水水化学数据进行阴阳离子平衡检验,误差均在±5%范围内,多数在±2%范围内,可保证数据的可靠性。具体取样检测方法见GB8535-2008(饮用天然矿泉水检验方法)、DZ/T0064-93(地下水质检验方法)以及GB/T5750-2006(生活饮用水标准检验方法)。采集样品的温度及测试结果见表1。
地热地球化学方法是热储温度计算的有效手段,目前有多种方法可用于热田的深部热储温度计算,包括阳离子温标法和硅温标法等。其中,阳离子温标法需要地热流体达到水岩平衡,且避免海水等富含离子成分流体混入的影响。根据从化—永汉地区热水水化学特征,并未发生与海水的混合作用,因此只需要对热水的水岩平衡状态进行判别。Na-K-Mg三角图解可以在同一个图上判断大量水样的平衡状态和是否适合离子温度计估算热储(Giggenbach, 1988)。通过水温泉水化学组分计算,将研究区水样点投影于Na-K-Mg三角图上(图5),可以看出研究区冷水点均落在三角图Mg端元附近,属于未平衡水;而热水点均位于部分平衡或未成熟水部分,因此并不适合使用阳离子温标法进行计算。并且从图5中可以看出,热水点呈明显线性关系,也说明了具有冷水的混入作用。因此本文采用基于溶解度的石英温标对混合水温度进行计算,并通过硅焓混合图解来估算深部热储温度,识别冷水混入过程。3.3.2 地热地球化学温标计算结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]广东惠州—从化典型地热田水文地球化学特征及成因分析[J]. 闫晓雪,甘浩男,岳高凡. 地质论评. 2019(03)
[2]Research on the fault controlling mechanism of geothermal water in Zhangzhou Basin[J]. GAN Hao-nan,LIN Wen-jing,YUE Gao-fan,WANG Xiao,MA Feng,WANG Gui-ling. Journal of Groundwater Science and Engineering. 2017(04)
[3]南岭地区与东南沿海地区中生代花岗岩放射性地球化学特征及岩石圈热结构对比研究[J]. 林乐夫,孙占学,王安东,刘金辉,万建军,李小聪,罗贤文. 岩石矿物学杂志. 2017(04)
[4]我国东南沿海干热岩赋存前景及与靶区选址研究[J]. 蔺文静,甘浩男,王贵玲,马峰. 地质学报. 2016(08)
[5]中国海陆1:500万莫霍面深度图及其所反映的地质内涵[J]. 郝天珧,胡卫剑,邢健,胡立天,徐亚,秦静欣,刘少华,雷受旻. 地球物理学报. 2014(12)
[6]中国地热资源及其潜力评估[J]. 蔺文静,刘志明,王婉丽,王贵玲. 中国地质. 2013(01)
[7]广东省从化温泉热矿水水化学与同位素特征[J]. 周海燕,周训,柳春晖,虞岚,李娟,梁永国. 自然资源学报. 2008(04)
[8]广东从化温泉的水文地球化学模拟[J]. 周海燕,周训,姚锦梅. 现代地质. 2007(04)
[9]中国地热学研究之进展[J]. 陈墨香,汪集,邓孝. 地球科学. 1995(04)
[10]福建漳州低温断裂带地热系统数学模拟研究[J]. 胡圣标,熊亮萍. 地质科技情报. 1990(04)
博士论文
[1]广东沿海地热系统水文地球化学研究[D]. 袁建飞.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]广东从化新温泉地热地质特征及地热资源评价[D]. 叶青.中国地质大学(北京) 2012
本文编号：3600431
【文章来源】：地质学报. 2020,94(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
亚洲东部构造框架图(据Faure et al., 2017修改)
2017年6～9月对粤中从化—永汉地区进行野外勘查和系统采样(图2),选取天然出露温泉、地热井及冷水井/泉为研究对象,采样时,水温和pH值采用便携式测定仪器现场测定。用于SiO2测定的水样,采集后立即稀释5倍,置于100 mL聚乙烯瓶中保存待测。用于其他测试的水样,先用0.45 μm的微孔滤膜进行抽滤,去除水样中的悬浮物,然后分别装入3个用去离子水润洗两遍并干燥的100 mL聚乙烯瓶中,水样必须装满采样瓶,防止气体进入,向其中一个水样瓶中加入14 mol/L的纯硝酸试剂直至水样pH值低于2.0,此水样用于常规阳离子和微量金属元素测试;其他两个采样瓶中不添加任何试剂,用于无机阴离子的测定。样品采集完后在4℃环境中保存并于2周内完成测试。样品测试完成于国土资源部地下水科学与工程重点实验室。主要阳离子的含量采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) (ICAP-6300)来测定,微量元素的含量采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS 7500C)来测定,主要阴离子的含量采用离子色谱仪(DX-120)来测定。对本次收集的地下热水水化学数据进行阴阳离子平衡检验,误差均在±5%范围内,多数在±2%范围内,可保证数据的可靠性。具体取样检测方法见GB8535-2008(饮用天然矿泉水检验方法)、DZ/T0064-93(地下水质检验方法)以及GB/T5750-2006(生活饮用水标准检验方法)。采集样品的温度及测试结果见表1。
地热地球化学方法是热储温度计算的有效手段,目前有多种方法可用于热田的深部热储温度计算,包括阳离子温标法和硅温标法等。其中,阳离子温标法需要地热流体达到水岩平衡,且避免海水等富含离子成分流体混入的影响。根据从化—永汉地区热水水化学特征,并未发生与海水的混合作用,因此只需要对热水的水岩平衡状态进行判别。Na-K-Mg三角图解可以在同一个图上判断大量水样的平衡状态和是否适合离子温度计估算热储(Giggenbach, 1988)。通过水温泉水化学组分计算,将研究区水样点投影于Na-K-Mg三角图上(图5),可以看出研究区冷水点均落在三角图Mg端元附近,属于未平衡水;而热水点均位于部分平衡或未成熟水部分,因此并不适合使用阳离子温标法进行计算。并且从图5中可以看出,热水点呈明显线性关系,也说明了具有冷水的混入作用。因此本文采用基于溶解度的石英温标对混合水温度进行计算,并通过硅焓混合图解来估算深部热储温度,识别冷水混入过程。3.3.2 地热地球化学温标计算结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]广东惠州—从化典型地热田水文地球化学特征及成因分析[J]. 闫晓雪,甘浩男,岳高凡. 地质论评. 2019(03)
[2]Research on the fault controlling mechanism of geothermal water in Zhangzhou Basin[J]. GAN Hao-nan,LIN Wen-jing,YUE Gao-fan,WANG Xiao,MA Feng,WANG Gui-ling. Journal of Groundwater Science and Engineering. 2017(04)
[3]南岭地区与东南沿海地区中生代花岗岩放射性地球化学特征及岩石圈热结构对比研究[J]. 林乐夫,孙占学,王安东,刘金辉,万建军,李小聪,罗贤文. 岩石矿物学杂志. 2017(04)
[4]我国东南沿海干热岩赋存前景及与靶区选址研究[J]. 蔺文静,甘浩男,王贵玲,马峰. 地质学报. 2016(08)
[5]中国海陆1:500万莫霍面深度图及其所反映的地质内涵[J]. 郝天珧,胡卫剑,邢健,胡立天,徐亚,秦静欣,刘少华,雷受旻. 地球物理学报. 2014(12)
[6]中国地热资源及其潜力评估[J]. 蔺文静,刘志明,王婉丽,王贵玲. 中国地质. 2013(01)
[7]广东省从化温泉热矿水水化学与同位素特征[J]. 周海燕,周训,柳春晖,虞岚,李娟,梁永国. 自然资源学报. 2008(04)
[8]广东从化温泉的水文地球化学模拟[J]. 周海燕,周训,姚锦梅. 现代地质. 2007(04)
[9]中国地热学研究之进展[J]. 陈墨香,汪集,邓孝. 地球科学. 1995(04)
[10]福建漳州低温断裂带地热系统数学模拟研究[J]. 胡圣标,熊亮萍. 地质科技情报. 1990(04)
博士论文
[1]广东沿海地热系统水文地球化学研究[D]. 袁建飞.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]广东从化新温泉地热地质特征及地热资源评价[D]. 叶青.中国地质大学(北京) 2012
本文编号：3600431
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3600431.html
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