关键词:
水化学特征
同位素特征
地热水
馆陶组
冀东平原
摘要:
冀东平原新近系馆陶组热储为碎屑岩类孔隙型层状热储,地热地质条件优越。为了科学保护、合理利用该地热资源,本文对冀东平原不同地质构造单元所采集的16个馆陶组地热水样开展了化学成分和H-O同位素组成分析。结果显示,冀东平原馆陶组地热水pH值范围7.78~8.62、矿化度722.3~2619 mg/L、水化学类型主要有HCO_(3)·SO_(4)-Na、HCO_(3)·Cl-Na、SO_(4)·Cl-Na型;热水中F^(-)、SiO_(2)、溶解性总固体、锶、锌、溴、碘、铁、锰、偏硼酸等含量较高,但与西藏羊八井和搭格架相比,地热水中一些与岩浆热液活动相关的元素(如F、B、As、Li等)含量要低得多。H-O同位素特征显示,地热水中δD值为-71‰~-73‰,δ^(18)O值为-7.6‰~-9.8‰,地热水补给高程800~1300 m,总体径流方向由西北向东南,地热水与上覆浅部地层水联系不密切,主要受侧向同层径流补给及古生界奥陶系热流体的顶托补给,为深层承压水,属深循环加热成因的地下热水。燕山地区山地大气降水在重力的作用下沿断裂构造向下运移,并向东南径流,地下水被来自地壳深部的热不断加温,水-岩反应逐渐剧烈,溶滤作用,导致热水中矿物质含量显著增加。随着循环深度和距离的增加,地热水赋存环境越来越封闭,水体更新速率逐渐降低,地热水发生脱硫酸作用,同时与下伏深部热储地热流体发生混合作用,主要离子也随之发生了变化。本研究为理解馆陶组地热水的形成与演化过程提供了科学依据。