從水化學觀點分析天津市地熱流體成礦規(guī)律

【摘要】：本文選擇團泊西、北辰、大寺新家園～海河教育園三個重點區(qū)，從水化學觀點對天津市地熱流體的成礦規(guī)律進行了分析。重點論述了地熱流體的水文地球化學特征和規(guī)律，進而分析其逕流方向和補給來源，刻畫水化學場的空間分布規(guī)律。 重點區(qū)地熱資源屬沉積盆地型斷陷坳陷中低溫地熱資源，從中元古界到新生界沉積了一系列的儲水地層，分為孔隙型熱儲和巖溶裂隙型熱儲兩個熱儲類型?？紫缎蜔醿Π骰?zhèn)組和館陶組；巖溶裂隙型熱儲包括奧陶系、寒武系昌平組和薊縣系霧迷山組，各區(qū)發(fā)育熱儲層情況不一。在天津地區(qū)，新近系和基巖地熱流體均具有明顯的水化學水平分帶規(guī)律，自北向南，地熱流體的礦化度逐漸增高、水質類型由重碳酸鈉型逐漸變?yōu)槌煞謴碗s的氯化物型。通過地熱流體礦化度與取水段埋深散點圖分析得出，孔隙型地熱流體的礦化度與埋深存在著正相關關系。因為越向深處，更高的熱儲層溫度使地層中的化學元素更多地溶于地熱流體中，從而導致礦化度增高。通過Na-K-Mg平衡圖，得出相對于其他儲層，奧陶系巖溶裂隙更為發(fā)育，在垂向上受到上覆和下伏儲層的補給，尤其是在一些深大斷裂附近，極有可能存在大的徑流通道。通過HCO3-Cl-SO4平衡圖可以推斷地熱流體的成因類型，推斷巖性及巖溶裂隙發(fā)育情況并不是造成重點區(qū)水質差異的主要因素。通過地熱溫標，推斷出重點區(qū)奧陶系地熱流體的熱儲溫度范圍大約在73℃～125℃之間。 此外，還收集了大量地熱流體、雨水以及地表水的同位素數(shù)據(jù)，應用同位素地球化學方法，定性或定量地解決地熱流體的起源和成因，區(qū)分補給源區(qū)和補給高程：明化鎮(zhèn)組熱儲層年齡在16.83~20.47Ka之間。奧陶系熱儲層年齡在15.15~20.33Ka之間，霧迷山組熱儲層年齡在19.43~27.35Ka之間。天津市滄縣隆起區(qū)各熱儲層均屬于“古水”補給。南部平原區(qū)地熱流體是天津北部薊縣山區(qū)的大氣降水入滲經過較遠距離徑流后補給形成的。 【關鍵詞】：成礦規(guī)律 水化學 成因類型 補逕排 同位素 地熱溫標
【學位授予單位】：中國地質大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P314
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第1章 引言7-12
• 1.1 工作區(qū)概況7-8
• 1.2 研究現(xiàn)狀及選題依據(jù)8-10
• 1.2.1 研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 選題依據(jù)9-10
• 1.3 研究思路及方法10-12
• 1.3.1 研究思路10
• 1.3.2 研究方法10-12
• 第2章 工作區(qū)地熱地質特征12-18
• 2.1 構造特征12
• 2.1.1 北辰重點區(qū)12
• 2.1.2 大寺新家園～海河教育園重點區(qū)12
• 2.1.3 團泊西重點區(qū)12
• 2.2 熱儲層特征12-18
• 2.2.1 北辰重點區(qū)熱儲特征13-14
• 2.2.2 大寺新家園～海河教育園區(qū)熱儲特征14-16
• 2.2.3 團泊西重點區(qū)16-18
• 第3章 地熱流體化學特征及形成條件18-54
• 3.1 區(qū)域地熱流體化學特征18-19
• 3.1.1 新近系地熱流體18
• 3.1.2 基巖地熱流體18-19
• 3.2 重點區(qū)地熱流體化學特征19-28
• 3.2.1 平面分布特征19-26
• 3.2.2 垂向變化特征26-28
• 3.3 地熱流體固液平衡研究28-35
• 3.3.1 地熱流體化學成分分析28
• 3.3.2 礦物-流體化學平衡28-30
• 3.3.3 Na-K-Mg 平衡圖30-31
• 3.3.4 HCO3-Cl-SO4平衡圖31-35
• 3.4 地熱化學溫標及熱儲溫度推算35-38
• 3.4.1 SiO2地熱溫標36
• 3.4.2 Na-K 地熱溫標36
• 3.4.3 K/Mg 地熱溫標36-38
• 3.5 地熱流體的同位素特征分析38-46
• 3.5.1 穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)分析39-43
• 3.5.2 放射性同位素數(shù)據(jù)分析43-46
• 3.6 地熱流體的成因及運移規(guī)律分析46-54
• 3.6.1 地熱流體的成因46-50
• 3.6.2 地熱流體的補徑排條件50-54
• 第4章 結論54-56
• 參考文獻56-58
• 致謝58-59
• 作者簡歷59-60

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