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利用大量的地热流体化学成分及环境同位素（δD、δ18O、14C）测试数据，深入分析了隆起山地 构造对流型、沉降盆地传导型地热流体的化学特征及分布规律，进而对地热流体的环境同位素分 布特征及形成年龄进行了梳理总结，得出了明确的结论。结果表明：隆起山地构造对流型地热田 地热流体主要以断裂上升泉的形式出露，分布于西秦岭-祁连造山带，补给来源为当地及周边大气 降水入渗，地热流体形成年龄一般小于 5 000 ~ 30 000 a，水质较好，属“开启型”的地热系统；热储层 岩性、断裂规模及水热循环方式和深度等明显控制着地热流体化学类型、环境同位素特征和形成 年龄。沉降盆地传导型地热田地热流体主要以管井开采的方式出露；热储埋藏深度小于 1 600 m 的 地热井，地热流体补给来源为当地及周边大气降水入渗，形成年龄一般小于 5 000 ~ 30 000 a，水质
相对较好，属“半开启-半封闭型”的地热系统；热储埋藏深度介于 1 600 ~ 2 600 m 之间的地热开采 井，主要为地质历史时期逐步形成的“古水”，水化学类型复杂且水质较差，地热流体形成年龄介于
30 000 ~ 50 000 a,属“封闭型”的地热系统；热储层岩性、埋藏深度、地下水在岩层中的滞留时间与循 环深度等明显控制着地热流体化学类型、环境同位素富集程度和形成年龄。 相似文献
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大柴旦热泉成因及其硼锂富集机制研究是系统揭示该区域富硼锂盐湖卤水矿床成矿规律的关键环节,同时对青藏高原同类型富硼锂热泉深部水文过程的精细研究具有重要的参考价值。本文从地热学的视角梳理并评述了大柴旦热泉成因的研究现状,重点探讨了大柴旦热泉的水源补给端元、热源及其储热机制、热泉的硼锂物源及其富集过程。研究结果初步显示,大柴旦热泉水源以大气降水为主,在高山区为冰雪融水,补给高程约为 5980 m,热储温度约为 194.5℃,循环深度约为 7630m,上升过程中混入了约 66%的冷水;岩浆流体的补给或岩浆脱气过程可能为热泉提供了热量;热泉中硼锂的物源可能来自花岗岩源岩的高温水岩淋滤、岩浆流体补给或岩浆脱气输入以及风成沉积物中易溶盐类矿物溶解的共同贡献。大柴旦热泉地热系统及其战略资源元素富集过程的整体研究仍比较薄弱,尤其是不同补给端元贡献的定量研究,硼锂岩石地球化学行为的厘定,深部水岩作用的模拟等仍需要进一步开展详细的研究工作。 相似文献
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对黔东南州北西部出露的12处温泉的水化学特征、同位素特征进行了分析,得出黔东南州北西部温泉水的来主要为大气降水补给、年龄以现代水为主。黔东南州北西部温泉水与围岩矿物未达到完全平衡,不适宜用Na、K、Mg地热温标,玉髓的地热温标显示黔东南州北西部温泉热储温度在42.3℃~75.6℃。对下一步黔东南州北西部的温泉地热勘查、开发利用具有指导意义。 相似文献
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采用环境同位素示踪技术研究旱区不同土地利用类型下的土壤水来源与运移机理,通过以新疆三工河流域为研究区,对三工河流域四个土壤剖面分层采集了不同土地利用类型的土壤水,测定了其稳定同位素(δD、δ^(18)O)的含量,分析了非饱和带土壤水稳定同位素沿土壤剖面的垂向变化规律。结果表明:区内非饱和带中的土壤水在入渗的同时经历了明显的混合作用,荒地土壤水比耕地受蒸发作用影响更强烈,荒地蒸发影响深度为1.2~1.6 m,耕地蒸发影响深度为0.8~1.2m;荒地与耕地土壤水中氢氧同位素在垂向上呈现旋回变化,每个旋回经历了一次新水入渗补给的过程,即新水入渗与土壤老水混合-土壤水氢氧同位素逐渐变小直到贫化极值-地表入渗补给结束,土壤水向下运移并逐渐与土壤老水混合同时受蒸发作用-同位素逐渐富集直到土壤老水本底值;耕地土壤剖面补给水δD值为-112.93‰^-102.58‰,荒地土壤剖面补给水δD值为-111.07‰^-94.44‰,比地下水、地表水同位素值更贫化,可见土壤水中的补给水主要来源于大气降水;灌溉水入渗地表后,在强烈的蒸发作用下,很难向非饱和带深部运移对地下水补给,节水灌溉方式改变了绿洲内土壤水入渗补给机制。研究结论为进一步厘定绿洲内垂向补给量,准确评价三工河流域水资源量提供重要依据。 相似文献
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塔克拉玛干沙漠地下水环境同位素研究 总被引：2，自引：0，他引：2
根据塔克拉玛干沙漠科学考察,运用环境同位素水文地质学方法,对沙漠中现代河床、古河道、沙漠下伏古冲洪积洪泛平原三种典型地段地下水的补给源、径流特征、排泄途径等综合分析,表明沙漠中大部分地下水来源于周边细土平原带的侧向补给,河水影响范围有限,降水影响极小。地下水径流因条件差异而不同,排泄以蒸腾作用、毛细蒸发及溢出蒸发三种方式为主。 相似文献
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《干旱区地理》2016,(6)
采用环境同位素示踪技术研究旱区不同土地利用类型下的土壤水来源与运移机理,通过以新疆三工河流域为研究区,对三工河流域四个土壤剖面分层采集了不同土地利用类型的土壤水,测定了其稳定同位素(δD、δ~(18)O)的含量,分析了非饱和带土壤水稳定同位素沿土壤剖面的垂向变化规律。结果表明:区内非饱和带中的土壤水在入渗的同时经历了明显的混合作用,荒地土壤水比耕地受蒸发作用影响更强烈,荒地蒸发影响深度为1.2~1.6 m,耕地蒸发影响深度为0.8~1.2m;荒地与耕地土壤水中氢氧同位素在垂向上呈现旋回变化,每个旋回经历了一次新水入渗补给的过程,即新水入渗与土壤老水混合-土壤水氢氧同位素逐渐变小直到贫化极值-地表入渗补给结束,土壤水向下运移并逐渐与土壤老水混合同时受蒸发作用-同位素逐渐富集直到土壤老水本底值;耕地土壤剖面补给水δD值为-112.93‰~-102.58‰,荒地土壤剖面补给水δD值为-111.07‰~-94.44‰,比地下水、地表水同位素值更贫化,可见土壤水中的补给水主要来源于大气降水;灌溉水入渗地表后,在强烈的蒸发作用下,很难向非饱和带深部运移对地下水补给,节水灌溉方式改变了绿洲内土壤水入渗补给机制。研究结论为进一步厘定绿洲内垂向补给量,准确评价三工河流域水资源量提供重要依据。 相似文献
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论文根据土右旗所处区域区域地热地质条件及土右旗地热地质条件,对土右旗热储层分布情况,热储层盖层,热流通道,热源及热水补给条件进行分析研究,包头市土默特右旗主要为盆地型地热增温型地热田,盆地内地热储层分布广,沉积稳定,从现有资料分析其热储温度较高,地热储层厚度分布稳定,面积大,地热条件较好,可望成为较大型的地热田。 相似文献
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广东省英德市横石塘地区的地热田属于碳酸盐岩型地热资源。文章根据钻孔测温资料,结合区域地质资料,分析了该地热田的地温场特征、埋藏条件、补径排条件等。该地热田主要热储层为泥盆―石炭系碳酸盐岩,热水径流特征和地温场特征受吴川―四会深断裂带的一系列构造控制。测温曲线显示：地温场形态呈不规则长椭圆形,长轴方向近北西向,可以推断地温场变化与岩石的断裂、裂隙和溶蚀程度有关。本区无附加型热源,深循环为该区热水的主要形成原因。 相似文献
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强震区泥石流启动机制 总被引：2，自引：0，他引：2
地震区的泥石流物源主要来源于滑坡、崩塌等松散体,具有结构疏松,密实度低,堆积时间短等特点,与非地震环境中的滑坡、崩塌堆积体的结构有所不同,堆积体的物理力学性质发生了改变,堆积体转换为泥石流所需的外界条件也相应的改变。以汶川地震区都江堰市龙池镇典型泥石流灾害为例,分析了地震滑坡、崩塌松散体的堆积形态和堆积体的应力环境。从静力学和动力学角度分析堆积体在强降雨条件下的起动特征,探讨了降雨作用形成的地表径流水深与堆积体失稳时的应力极限状态的关系。分析得出沟道岸坡滑坡堆积体发生侵蚀时的地表径流力为F=(τ1f-f1sinα)/cos(α-26.65),并建立径流水深与地表径流力的关系:H=F/4ρsgJ。分析在动量守恒条件下,堆积体单位时间内的侵蚀体积dV=dM/γs模型。为了进一步探讨在实际现场的应用,以汶川地震区都江堰市的水打沟泥石流为例,分析发生泥石流时的地表径流水深为0.011 m,其结论与实际调查结果基本一致。 相似文献
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对雷州半岛土壤渗透性进行了分析,并结合地形地貌、降雨入渗补给情况,识别地下水潜在补给区。雷州半岛土壤渗透性空间差异较大,饱和渗透系数变化范围为 0.04~8.83 m/d。总体而言,半岛南部、遂溪西北部渗透性较好,中部较差。土壤渗透系数受到土地利用类型、土壤粒径、土壤有机质等的影响。随着土壤中值粒径和有机质含量的增加,土壤渗透系数增加。不同土地利用类型,其土壤平均渗透性优劣表现为：荒地＞桉树林＞甘蔗＞菜地＞菠萝＞其他林地＞香蕉＞苗圃＞坡稻＞水稻田。降雨入渗补给系数南北高、中间低,随着土壤渗透系数增加而提高。半岛南部石茆岭和石板岭一带,地势高,坡度较缓,同时土壤渗透性和降雨入渗补给系数相对较高,为雷州半岛地下水潜在补给区。 相似文献
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One-dimensional models of groundwater flow, sediment thermal history and petroleum generation within continental rift basins 总被引：1，自引：0，他引：1
We investigate the effects of convective heat transfer on the thermal history of sediments and petroleum formation within continental rift basins using one-dimensional mathematical modelling. The transport equations used in this study to describe vertical groundwater flow and conductive/convective heat transfer are solved by the finite element method. Sediment thermal history is quantitatively represented using first-order rate kinetic expressions for kerogen degradation and an empirical fanning Arrhenius model for apatite fission track annealing. Petroleum generation is also represented in the model by a suite of first-order rate kinetic expressions. The analysis provides insights into how pore fluid circulation patterns are preserved in the rock record as anomalies in palaeogeothermometric data within continental rifts. Parameters varied in the numerical experiments include the ratio of conductive to convective heat transfer (thermal Peclet number; Pe) and the composition of the disseminated organic matter in the sediment (type II and III kerogen). Quantitative results indicate that vertical groundwater flow rates on the order of a mm/yr cause a change in computed vitrinite reflectance of the rocks and a shift in the depth to oil generation by as much as 3000 m. Differences in thermal gradients between recharge and discharge areas (Pe= 0.6) also change the width of the zone of oil generation by a factor of two. Even more dramatic, however, are the large changes in predicted apatite fission track length distributions and model ages between recharge and discharge areas. For example, a sediment package buried to a depth of 2400 m over 200 Myr within the groundwater recharge column had a fission track length distribution with a computed mean and standard deviation of 12.83 μm and 0.77 μm, respectively. The fission track model age for this sediment package was 209 Ma. The same sediment package in the discharge area has a distribution with a mean track length of 5.68 μm, a standard deviation of 3.37 μm, and a fission track model age of 2.6 Ma. Transient groundwater flow simulations, in which fluid circulation ceases after a period of time within the rift basin, are also presented to illustrate how disturbances in palaeogeothermometric parameters are preserved on geological time-scales. Vitrinite reflectance profiles require about 10 Myr to return to conductive conditions within groundwater recharge areas while the convective disturbances are preserved indefinitely along the discharge column, as long as further subsidence does not occur. Ancient groundwater flow systems are preserved as anomalies in computed apatite fission track model ages and distributions much longer after groundwater flow stops, relative to organic-based geothermometers. Significant differences exist in model ages between recharge (145 Ma) and discharge (90 Ma) areas 200 Myr after flow has ceased. However, calculated fission track histogram distributions are virtually identical in recharge and discharge areas after about 50 Myr. Our study suggests that ancient groundwater flow systems can be detected by comparing thermochronometric data between suspected recharge and discharge areas within continental rifts. Vitrinite reflectance profiles, observed offsets in the depth to the onset of petroleum generation, and apatite fission track annealing studies are all well suited for detecting groundwater flow systems which have been relatively long lived (107 years). Apatite fission track age data are probably best suited for identifying ancient groundwater flow systems within rifts long (>200 Myr) after flow ceases. 相似文献
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Younes Noorollahi Saeid Mohammadzadeh Bina Hossein Yousefi 《Natural Resources Research》2016,25(2):227-239
In this research, a simulation was performed for evaluating power production from an abandoned geothermal well as an enhanced geothermal system by injecting a secondary fluid. Abandoned wells, due to lack of fluid or very low transmissivity, are regarded among the low-to moderate-temperature resources that have the potential for heat production without any cost for deep drilling. Accordingly, they are taken as suitable sources of energy. In the present paper, an abandoned geothermal well at Meshkinshahr geothermal field in Sabalan district, northwestern Iran, with 3176 m depth was simulated. The bottom-hole temperature of 148 °C, as well as well casing size, and real thermal gradient for well were applied in the model. A 3D heat transfer simulation model was designed by considering a coaxial pipe as a down-hole heat exchanger between surrounding rocks of the well and injected fluid. Injected fluid to the well with specified pressure and temperature receives heat from rocks surrounding the well, until it reaches the bottom of the well and converts to vapor. The vapor returns to the surface from inner pipe with very low heat loss during its return. The inner pipe is isolated by a thin layer having a low heat conductivity to prevent heat loss from the returned fluid. It was observed that obtained heat in the well depends on temperature profile of the well, injection velocity, and fluid mass flow rate. The model results were optimized by selecting suitable parameters such as inlet injection speed and fluid flow rate to achieve the highest temperature of the fluid returned from the well. A binary power plant was also modeled to determine the extractable power using returned fluid as input using ammonia and isobutene, as working fluids in binary cycle. Finally, electric power of 270 kW was generated from well NWS3 using designed down-hole heat exchanger. 相似文献
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降雨、灌溉入渗和潜水蒸发在卫宁平原地下水循环中有重要的作用。为了准确评价卫宁平原地下水垂向入渗补给量和蒸发量，通过设立中卫、中宁两个包气带原位试验点，观测期为2013年6月~2013年11月和2014年4月~2014年10月，获取了两个试验点不同埋深处的土壤水负压、温度、岩性及水分运移参数，并采用定位通量法计算试验点的地表蒸散发、入渗量和潜水面蒸发、入渗量。结果显示：在包气带岩性相同、灌溉期相同（7~10月）、总灌溉量相近条件下，作物的灌溉模式决定了灌溉对潜水的补给强度：玉米少次大量（150 mm·次-1）灌溉对潜水的补给量为373.65 mm，远远大于茄子多次小量（50 mm·次-1）的灌溉模式下的152.3 mm；而在包气带岩性相同、种植作物相同、灌溉模式不变的前提下，同时期潜水面净补给强度相近：中宁试验点2013年7~10月份潜水面净通量为32.88 mm，2014年同期为57.42 mm。在降雨情况或灌溉量较小（50 mm）的情况下，植被的生长会阻碍水分在包气带中的下渗；在灌溉量较大（100 mm和150 mm）的情况下，植被的生长会促进包气带水分的下渗。 相似文献
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基于多源遥感数据的玛纳斯河流域冰川物质平衡变化 总被引：3，自引：0，他引：3
冰川物质平衡变化是连接气候和水资源的重要纽带,对河川径流有重要的调节功能。本文采用MOD11C3和TRMM 3B43等多源遥感数据驱动度日模型,模拟了2000—2016年玛纳斯河（简称玛河）流域冰川物质平衡过程,并分析了冰川融水对径流的补给规律。结果表明： ① 通过构建气温及降水反演模型能有效校正气象遥感原数据的精度,且经降尺度后能较精细刻画冰川区气候变化特征。冰川区年均气温和降水量分别为-7.57 ℃和410.71 mm,海拔4200 m处为气候变化剧烈地带,气温直减率以其为界上下分别为-0.03 ℃/100 m和-0.57 ℃/100 m,降水梯度分别为-2.66 mm/100 m和4.8 mm/100 m,海拔大于4700 m后降水又以5.17 mm/100 m递增。② 研究期内流域冰川持续呈负平衡状态,累积物质平衡达-9811.19 mm w.e.,年均物质平衡介于-464.85~-632.19 mm w.e.之间。垂向物质平衡在消融区和积累区分别以244.83 mm w.e./100 m、18.77 mm w.e./100 m递增。2000—2002年、2008—2010年冰川消融减缓,2002—2008年、2010—2016年消融加剧,其中2005—2009年期间冰川亏损最为强烈。③ 年内河川径流对冰川物质平衡变化响应强烈,尤以7月、8月物质平衡亏损最为严重占全年总量的75.4%,使得同期河川径流量占全年径流总量的55.1%。年际冰川融水补给率波动于19%~31%之间,可能是不同年份降水和积雪融水补给率差异较大所致。玛河与天山北坡其他河流冰川融水贡献率非常接近,也进一步证实了本研究物质平衡估算结果的可靠性。本研究可为其他流域冰川物质平衡研究提供借鉴和参考。 相似文献
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巴丹吉林沙漠沙山区径流与地下水补给条件 总被引：1，自引：0，他引：1
在全球高差最大的巴丹吉林沙漠沙山斜坡上发现了沙漠区罕见的因大气降水而产生的地表超渗径流,地表径流侵蚀,缓渗径流及因地下径流出露而产生的地表径流--风沙混合物理沉积与化学沉积(次生盐).根据电镜观察,能谱分析,化学分析和粒度分析等资料,研究了径流化学沉积物的矿物和化学组成,风积沙和径流--风沙混合物理沉积物的粒度组成,径流类型及沙山区水分平衡,降水对地下水与湖水的补给机制.超渗径流的出现表明,虽然该区降水量少,但存在能够为地下水提供补给来源的较强有效降雨过程.径流,径流--风沙混合物理沉积和化学沉积等六项科学指标从深层次上充分证明,该区降水通过入渗至少达到了沙山的下部,完全能够对地下水构成有效补给.细粒层相对的隔水性是该区地下径流出露于地表的原因.沙山区确实存在令人惊奇的水分正平衡,即在大气降水在经过蒸发和蒸腾等消耗之后,每年还有约134648.4 t/km2水补给了地下水和湖水,成为湖水的重要补给来源之一.沙山区能够产生有效降水,植被稀少蒸腾量少,沙层入渗率高和沙层受蒸发影响深度很小是该区水分出现正平衡和大气降水能够补给地下水的四个条件,也是导致该沙漠区有众多湖泊发育的主要条件. 相似文献
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在天山北坡以选取的典型区昌吉市和阜康市为例,利用动态相关法、典型流域开采模型法、可开采系数法分析确定地下水可开采量。对这3种方法分别分析了其计算过程中的制约因素,并将计算的结果和以往成果进行了比较。结果表明：动态相关法计算结果准确度较高,成果可靠性高,且在以往的新疆地下水资源评价成果中,至今还未采用过,故推荐动态相关法为新疆天山北坡平原区地下水可开采量确定方法的首选。 相似文献