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 - 庞菊梅; 王英男; 金爱芳; 邵海; 殷志强; 万利勤; 殷秀兰; 于军 (水文地质工程地质, 2024)
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.