承德北部茅荆坝地热田地热流体的水化学和同位素特征及其成因

P314; 承德北部茅荆坝地区地表出露的地热水温度高达98.7 ℃,赋存于裂隙较发育的侏罗世中粗粒二长花岗岩热储,SO42-含量较高,但关于该区地热流体的补给来源、循环演化过程与成因机制研究尚少.为了认识该基岩山区地热系统的成因以合理开发利用地热资源,在区域地热地质调查的基础上,测试分析了不同水体的水化学组分、地下水年龄(3H和14C)、硫酸盐硫、氧同位素(δ34S-SO42-和δ1aO-SO42-)、碳酸盐碳同位素(δ13C-HCO3-)、锶同位素(87Sr、86Sr)等特征值.结果表明:(1)茅荆坝地区地热水化学类型以SO4-Na型为主,硅酸盐矿物的溶解及阳离子交换作用促进了地热水中Na+...

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Published in水文地质工程地质 Vol. 51; no. 1; pp. 224 - 236
Main Authors 庞菊梅, 王英男, 金爱芳, 邵海, 殷志强, 万利勤, 殷秀兰, 于军
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心,北京 100055%自然资源部国土整治中心,北京 100035%中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心,北京 100055%中国地质环境监测院,北京 100081%河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队,河北承德 067000 2024
中国地质环境监测院,北京 100081
Subjects
thermal storage temperature
硫同位素
茅荆坝地热田
流体循环
热储温度
sulfur
fluid circulation
Maojingba geothermal field
age of geothermal water
地热水年龄
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ISSN1000-3665
DOI10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202205008

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Summary:P314; 承德北部茅荆坝地区地表出露的地热水温度高达98.7 ℃,赋存于裂隙较发育的侏罗世中粗粒二长花岗岩热储,SO42-含量较高,但关于该区地热流体的补给来源、循环演化过程与成因机制研究尚少.为了认识该基岩山区地热系统的成因以合理开发利用地热资源,在区域地热地质调查的基础上,测试分析了不同水体的水化学组分、地下水年龄(3H和14C)、硫酸盐硫、氧同位素(δ34S-SO42-和δ1aO-SO42-)、碳酸盐碳同位素(δ13C-HCO3-)、锶同位素(87Sr、86Sr)等特征值.结果表明:(1)茅荆坝地区地热水化学类型以SO4-Na型为主,硅酸盐矿物的溶解及阳离子交换作用促进了地热水中Na+、K+和SiO2的富集,水中SO42-并非来源于硫酸盐岩矿物溶解,推测为H2S气体从深部还原环境上升到浅部氧化后生成SO42-,也可能来源于高温地热水与硫反应形成的硫酸盐;(2)地热水n(87Sr)/n(86Sr)均值为0.709 2,与海相碳酸盐岩比值接近,揭示热储深部可能存在海相碳酸盐岩储层;(3)地热水属于古地下水,14C校正年龄为11.9～14.9ka,循环更新能力差,由周边山区的大气降水补给,补给高程在1 532～1 632 m;(4)地热系统深部热储温度为142～144 ℃,高温中心位于热田北部.研究结果对冀北山地地热资源的可持续开发利用具有重要意义.
ISSN:1000-3665
DOI:10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202205008