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Hydro-geochemical simulation of the mixing balance of exploitation and reinjection of geothermal fluid 
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下载免费PDF全文 This paper targets its research at the exploitation–reinjection well of geothermal fluid of one geothermal heating project in Tianjin, China, examines such factors as ground temperature, CO_2 partial pressure and stratum lithology, and simulates the changes in the main component contents of geothermal fluids mixed at different proportions in the exploitation and reinjection well. The research findings show that the mixed fluids are increasingly similar in nature to the reinjected water as the reinjection process goes on. It's suggested that the manual method should be used to ensure the reinjected water has the similar mineralization as the exploited ground water in the process of reinjection and some acceptable adjustments should be made according to the specific component and water temperature. The study on water-rock balance calculation shows that PHREEQC can simulate the complicated chemical reactions related to water when the transfer of solute happens, so the necessary technological supports are given for the reasonable development and protection of geothermal resources. 相似文献
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氢氧同位素在地热水研究中得到了广泛应用,但由于影响因素较多,对地热水氢氧同位素组成的控制过程通常缺少全面认识。本文以贵德盆地周边两条断裂带上五处温泉为例,通过对比不同地热水之间的水化学差异和热储温度差异,建立了不同地热水的水岩反应程度与氢氧同位素是否偏离大气降水线的关系。在前人识别并定量出扎仓寺地热水存在冷水混合作用的基础上,借助冷水混合比例估算了冷水混合和水汽分离引起的氢氧同位素的变化幅度,在此基础上通过“氧漂移”规律恢复了扎仓寺地热水在发生水岩反应前的氢氧同位素组成。本文关于三个过程对氢氧同位素影响程度的计算方法可以用于分析其他地区地热水的氢氧同位素成因,从而加深对地热水循环过程的认识。 相似文献
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基于国外大量硼同位素示踪的地热研究实例,在先期建立的MC-ICP-MS测定水中硼同位素分析方法基础上,以羊八井地热田为研究对象,进行了热田地热流体的硼同位素地球化学初步研究。研究表明,羊八井地热田区热储流体的硼同位素值为 -10.5‰～-9.1‰,为非海相来源; 结合区域地质特征,研究认为热储内的硼组分来源于蚀变花岗岩围岩,并且蚀变花岗岩的硼同位素特征可能与深层地热流体相似。研究表明羊八井浅层热储内硼元素的地球化学行为并非完全是保守元素,存在着一定的硼同位素分馏。在端元硼同位素特征差异较小的羊八井热田,为硼同位素二元混合模型示踪水体混合过程带来了相当的复杂性。本文从热田开采过程与采样时间、水-岩相互作用、气-液相分离以及结垢过程等方面分析了浅层热储内引起硼同位素分馏的可能因素,其中从整体来看,气-液相分离过程的影响相对较大;而在个别井位水-岩相互作用与结垢的影响可能相对较为显著。 相似文献
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古近纪时期,华南江汉盆地的潜江凹陷和江陵凹陷发育盐湖,沉积了巨厚的蒸发岩,并形成和储藏了富锂、钾、铷、铯、溴、碘等元素的卤水资源,这些元素含量达到工业品位或综合利用品位;富锂卤水属于深层地下卤水型锂矿资源,镁锂比值低,是非常优质的锂资源。本文总结了江汉盆地大地构造特征、火成岩及古气候背景,论述了古盐湖沉积岩相特征、富锂卤水水化学、分布及储层特征、卤水中锂的来源与富集机理、卤水型锂矿成矿模式以及富锂卤水勘查与开采技术进展,提出了卤水开发利用中存在的问题和解决途径。江汉盆地富锂卤水成因包括:古盐湖锂可能主要来自高温水岩反应产生的富锂热液流体的补给;在干旱的气候下,古湖水不断蒸发浓缩,导致卤水中锂浓缩富集;在盐湖演化末期,逐渐埋藏的盐类晶间富锂卤水被转移至裂隙、砂岩及玄武岩储层中储集;在较高的地热背景值下,埋藏卤水与储层岩石可能发生水岩反应,进一步促进了卤水中锂的富集。江汉盆地深层卤水初步勘查显示,氯化锂资源量已达到大型工业规模,展示了巨大的资源潜力。此外,卤水锂开采技术已基本形成,建议进一步加强富锂卤水的绿色开发技术研究,制定相关勘查开发规范。 相似文献
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云南芒市遮放盆地位于三江造山带中南段,该区断裂发育,岩浆活动强烈,地热资源丰富,但当前研究程度较低。文章针对龙陵瑞丽大断裂东侧沉积岩区开展了地质、物探、水文地质及水文地球化学调查等工作,对采取的水样进行了水化学分析、稳定同位素分析及定量计算。利用硅-焓方程法和硅-焓图解法定量评估了温泉热水中冷水混合比,并估算了热水补给高程、补给区温度、热储温度、循环深度和温泉天然放热量。计算得出 CO2的δ13CCO2值为-16.56‰,参与水—岩反应的CO2为幔源和土壤混合成因,且水—岩反应主要为CO2进入储水层与围岩发生水化学作用生成HCO3-,地下水水化学组分的成因类型主要为岩石风化型。进一步查明了瑶池地热流体化学特征、地热资源赋存状态、热循环机理及热源来源,分析了研究区地下热水的形成演化过程。研究成果为遮放地区地热研究提供了数据支撑及理论支持,同时也为瑶池旅游资源的可持续开发和保护提供重要的指导意义。 相似文献
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Indication of hydrogen and oxygen stable isotopes on the characteristics and circulation patterns of medium-low temperature geothermal resources in the Guanzhong Basin,China 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Guanzhong Basin is a typical medium-low temperature geothermal field mainly controlled by geo-pressure in the west of China.The characteristics of hydrogen and oxygen isotopes were used to analyze the flow and storage modes of geothermal resources in the basin.In this paper,the basin was divided into six geotectonic units,where a total of 121 samples were collected from geothermal wells and surface water bodies for the analysis of hydrogen-oxygen isotopes.Analytical results show that the isotopic signatures of hydrogen and oxygen throughout Guanzhong Basin reveal a trend of gradual increase from the basin edge areas to the basin center.In terms of recharge systems,the area in the south edge belongs to the geothermal system of Qinling Mountain piedmont,while to the north of Weihe fault is the geothermal system of North mountain piedmont,where the atmospheric temperature is about 0.2℃-1.8℃in the recharge areas.The main factors that affect the geothermal waterδ18O drifting include the depth of geothermal reservoir and temperature of geothermal reservoir,lithological characteristics,water-rock interaction,geothermal reservoir environment and residence time.Theδ18O-δD relation shows that the main source is the meteoric water,together with some sedimentary water,but there are no deep magmatic water and mantle water which recharge the geothermal water in the basin.Through examining the distribution pattern of hydrogen-oxygen isotopic signatures,the groundwater circulation model of this basin can be divided into open circulation type,semi-open type,closed type and sedimentary type.This provides some important information for rational exploitation of the geothermal resources. 相似文献
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锂同位素分馏机制讨论 总被引：7，自引：0，他引：7
作为一种新兴的稳定同位素示踪工具, 锂同位素地球化学的研究近年来受到了国际地学界日益广泛的关注.其应用领域涵盖了从地表到地幔的流体与矿物之间的相互作用.在地表风化作用过程中, 轻锂同位素(6Li) 优先进入固体相, 而7Li则进入流体相, 因而地表风化作用淋滤出了岩石中的重锂, 致使河水具有重的锂同位素组成, 河水又将重锂同位素组分补给海洋, 洋壳的低温蚀变作用使得海水的锂同位素组成进一步变重.在俯冲带, 由于俯冲板片释放的流体具有重锂同位素组成的特征, 它们上升并交代上覆的地幔楔和相邻的地幔, 使得地幔楔的锂同位素组成变重.同时, 深俯冲的板片由于脱水而具有较轻的锂同位素组成, 它们在地幔中可能形成一个局部轻锂的地幔储源.影响地幔橄榄岩锂同位素分馏的因素主要有3个方面: 温度、扩散机制以及外来熔体的反应.由于高温下地幔矿物之间的锂同位素分馏很小, 而单纯的扩散分馏机制不能够很好的解释我国华北汉诺坝地区地幔橄榄岩中矿物之间的锂同位素分馏.因此, 具有轻锂同位素组成的熔体与橄榄岩之间的反应是上述现象的一个合理解释.需要指出的是, 在橄榄岩-熔体反应的过程中, 锂同位素的扩散作用也对地幔矿物之间的同位素分馏有一定的贡献. 相似文献
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Novel applications of fluid inclusions and isotope geochemistry in unravelling the genesis of fossil travertine systems 总被引：1，自引：0，他引：1 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Hamdy El Desouky Jeroen Soete Hannes Claes Mehmet Özkul Frank Vanhaecke Rudy Swennen 《Sedimentology》2015,62(1):27-56
The Denizli Basin is a fault‐bounded Neogene–Quaternary depression located in the Western Anatolian Extensional Province, Western Turkey. The basin is a unique geological site with abundant active and fossil (Quaternary) travertine and tufa deposits. Fluid inclusion microthermometry and isotopic analysis were applied to study the genesis of the Ball?k fossil travertine deposits, located in the south‐eastern part of the basin. Microthermometry on fluid inclusions indicates that the main travertine precipitating and cementing fluids are characterized by low salinity (<0·7 wt% NaCl equivalent) and variable temperatures that cluster at <50°C and ca 100°C. Fluids of meteoric origin have been heated by migration to the deeper subsurface, possibly in a local high geothermal gradient setting. A later uncommon cementation phase is related to a fluid with a significantly higher salinity (25·5 to 26·0 wt% bulk). The fluid obtained its salinity by interaction with Late Triassic evaporite layers. Strontium isotopes indicate that the parent carbonate source rock of the different travertine precipitates is very likely to be the Triassic limestone of the Lycian Nappes. Carbon isotopes suggest that the parent CO2 gas originated from thermal decarbonation of the Lycian limestones with minor contributions of magmatic degassing and organic soil CO2. Oxygen isotopes confirm the meteoric origin of the fluids and indicate disequilibrium precipitation because of evaporation and degassing. Results were integrated within the available geological data of the Denizli Basin in a generalized travertine precipitation model, which enhanced the understanding of fossil travertine systems. The study highlights the novel application of fluid inclusion research in unravelling the genesis of continental carbonates and provides several recommendations for hydrocarbon exploration in travertine‐bearing sedimentary basins. The findings suggest that travertine bodies and their parent carbonate source rocks have the potential to constitute interesting subsurface hydrocarbon reservoirs. 相似文献
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灰岩碳氧同位素特征与隐伏花岗岩的关系——以栗木水溪庙矿区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
对栗木水溪庙矿区泥盆系上统融县组灰岩的碳氧同位素进行了研究,该地区灰岩的碳氧同位素组成可提供隐伏花岗岩隆起及其相关流体的重要信息。受隐伏花岗岩侵入驱动的流体与上覆融县组灰岩发生反应的温度在110℃左右,流体的初始同位素组成为δ18OSMOW=-3‰,δ13CPDB≤-7‰,反应的水岩比值（w/r）可能小于5。这种岩浆水与大气降水的混合流体与围岩之间的水岩反应使得地表灰岩的δ18O和δ13C值降低,产生负异常。研究表明,围岩的δ18O值降低受反应的水岩比值和温度控制;δ13C值降低主要与反应的水岩比值有关。反应的温度越高,w/r值越大,灰岩的碳氧同位素负异常越明显。因此,水溪庙矿区地表出露的碳酸盐地层中的碳氧同位素变化可在地球化学勘查中用于指示下伏花岗岩岩脊的隐伏位置。 相似文献
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本文对榴辉岩部分熔融过程中不同同位素体系是否存在分馏这一当前研究热点进行了综述。榴辉岩作为研究洋陆俯冲、超高压变质以及壳幔相互作用的主要岩石类型,其部分熔融与地壳增生、板片折返过程以及俯冲隧道中元素的迁移分配等具有紧密的联系。作为典型的高压-超高压变质岩石,榴辉岩可通过俯冲带将壳源信息携带至地幔深部,影响地幔的化学组成,并可在大洋玄武岩中得以表现。近些年,随着仪器分析技术的发展,实验研究和理论计算均表明榴辉岩部分熔融过程中稳定同位素可以产生显著的分馏。作为常见的放射性成因子体同位素和传统稳定同位素Sr-Nd-Hf-O被广泛应用于源区示踪、岩浆混合以及结晶分异等过程。但目前有研究指出,在非平衡熔融过程中,熔体和源区的Sr-Nd-Hf-O同位素可发生解耦,导致二者的同位素组成不均一。另外,通过研究榴辉岩及其熔融产物的金属稳定同位素特征,发现榴辉岩部分熔融过程中,由于石榴石效应,会造成Ca、Mg、Fe、Li等金属稳定同位素的分馏。因此,当利用稳定同位素示踪榴辉岩熔体的源区时,需要考虑其分馏的影响。 相似文献
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Abstract The Rehai geothermal field in Tengchong County, Yunnan Province is a significant high- temperature hydrothermal convective system. The geothermal reservoir is composed of granite. Various geothermometers are used to evaluate the reservoir temperature. The most likely temperature of the reservoir as represented by TNa-K-Ca is about 230 °C. The chemical and isotopic compositions of fluids before boiling within the reservoir are estimated. The mixing and dilution of cold and warm waters are discussed. The Rehai geothermal field is a high- temperature (hot) water system with the subsurface boiling zone close to the surface. The reservoir pressure at different depths is calculated. And finally the water-rock equilibration is inferred. 相似文献
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经济社会快速发展需要更多的能源与资源保障,地球深部资源与能源极其丰富。“向地球深部进军”是经济社会发展需要与资源勘查开发技术、经济效益成本承受能力相匹配的必然发展趋势。随着“碳达峰、碳中和”战略目标的提出,绿色低碳高质量发展成为时代发展的主旋律。为满足能源、资源保障和生态环境保护等重大需求,加大清洁能源勘探开发力度、提高碳封存能力、强化地质储能研究等显得尤为重要。深部水文地质作用与此息息相关,亟待重视和加强研究。本文采用文献分析法,通过学科发展历程与热点焦点问题的综合对比研究,对深部地下水分布与循环理论研究、深部地下水地质作用下地热与锂资源成藏、深部地热-干热岩与页岩气等清洁能源开发、深部咸水层CO2地质封存、地质储能等方面涉及的深部水文地质研究现状和未来趋势进行了分析总结,认为深部水文地质在高温高压条件下地下水循环动力机制、物质能量转换过程、水岩相互作用、成热成藏机理和勘查监测技术精准度等方面尚需深入系统的研究,而储层非均质性刻画、热源机制、深部资源能源可持续开发技术、人工干预下深部资源环境演变特征、水力压裂诱发地震以及断层对流体触发的敏感性和触发过程演变等是未来应给予重点关注的关键性问题。 相似文献
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Research on basic characteristics of 2H, 18O and 14C in geothermal fluid in Guangdong Province,China
ZENG Tu-rong 《地下水科学与工程》2014,7(1):42-52
In general, previous geothermal geochemical studies in Guangdong Province mainly involves single method to cover limited aspects and areas. In that way, various methods available cannot actually provide more convincing results of geothermal fluid’s circulation system and evolution process from different dimensions, especially in terms of isotope. As a result, more comprehensive researches remain to be done on geochemistry of geothermal fluid, in particular, the space-time law of isotope’s evolution pattern as well as recharge cycle. Based on data of environmental isotopes (2H and 18O) and the isotope of radiometric dating (14C), geothermal geology, characteristics of groundwater flow field and types of goethermal reservior in Guangdong Province are taken into account in this paper, so as to analyze numerical rule and spatial distribution features of isotopes. Thus, corresponding main causes, mechanism and hydrogeological significance can be revealed to further study the potential of geothermal fluid to renew and recharge in the long run, which is conducive to enrich geothermal theories and solve existing hydrogeological problems. 相似文献
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构造变形与流体联合控制成矿作用的机制是矿床学界关注的热点问题之一。作为大陆岩石圈中的应变局部化带，剪切带中一般都渗透着大量流体，流体与岩石的相互作用及其化学效应和物理效应，导致了矿物化学不平衡和组分的迁移，引起岩石化学成分重新调整。文章通过对韧性剪切带内的流体作用、剪切带内的成分与体积变化、剪切变形与成矿模拟实验总结，讨论了剪切变形过程中的力学-化学作用、剪切构造应力和流体在构造成岩成矿过程中的行为。因此，要加强构造应力对温度、岩石物理性质、地球化学相平衡和水岩体系的相关参量方面影响的综合研究。 相似文献
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水化学特征揭示的济北地热水与济南泉水关系 总被引：1，自引：1，他引：0
以济南北部地热田地热水及济南泉域岩溶地下水、泉水为研究对象,通过分析常规离子、微量元素及同位素,探讨了地热水的成因机理、补径排及地热水与上游泉域岩溶地下水、泉水的水力联系。研究认为,研究区地热水与岩溶地下水、泉水为同源补给,地热水属海相含盐沉积岩溶滤水。通过对氢氧稳定同位素和氚同位素法测年结果的分析,初步判定现代大气降水为地热水的主要补给来源。14C法测年结果分析表明,地热水接受更新世古降水补给,地热水为古降水和现代大气降水的混合水。 相似文献
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张掖盆地地处甘肃省河西走廊黑河流域中游地区,地势南东高北西低。已有勘探资料显示,张掖盆地赋存丰富的水热型地热资源。通过研究该区域地球物理勘探、钻探、地温测量及水文地球化学等成果资料,分析了张掖盆地地热资源赋存特征,探讨了其成因模式。张掖盆地地热田属沉积盆地型中低温地热田,热储为呈层状分布的新近系白杨河组砂岩、砂砾岩,选择钾镁地球化学温标计算热储温度为47～82°C,盖层为新近系上新统疏勒河组泥岩及第四系松散地层;地热水类型主要为碎屑岩类孔隙水,根据氢氧同位素特征推断其主要补给来源为南部祁连山区大气降水;祁连山北缘深大断裂和盆地内NNW向基底断裂是地热流体深循环良好的导水通道,地下水接受补给后沿导水断裂带或岩层孔隙裂隙运移,在深部热传导的增温作用下,赋存于碎屑岩类孔隙之中形成了本区的地热资源。水质分析结果表明：本区地热水属于溶滤型的陆相沉积水,水化学类型为Cl·SO4—Na型,F-、SiO2、溶解性总固体、总硬度含量随水温的升高而增大;区内地热水3H值普遍小于2.0 TU,说明形成年代较早;14C分析结果进一步证实,区域地... 相似文献
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区域成矿流体的形成与演化 总被引：6，自引：0，他引：6
成矿流体是富含挥发份、碱金属的含矿卤水 ,其中碱金属来源于岩浆热液、变质热液、海水及通过水岩作用从岩石中萃取等 ;而挥发份来源于地幔、水岩作用与有机质分解作用。成矿流体中的硫也是多来源的 ,硫的活度与氧逸度有关 ,高温还原环境H2 S的活度降低 ;成矿流体的同位素分馏与水岩作用强度有关 ,控制同位素分馏的基本因素是温度及水岩比值。根据成矿流体的成分及物理化学性质 ,可以分类为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐型卤水。成矿流体没有固定的来源 ,在一定地质条件下 ,任何来源的热水流体都可以形成成矿流体。控制成矿流体形成的主要地质作用是岩浆作用、变质作用、地热增温作用及构造作用等。文中根据地质作用类型对区域地质流体进行划分 ,可分为岩浆作用区域成矿流体 (以高温硅钾卤水为主 ,可以有高温到中低温的流体分带 ) ,沉积作用区域成矿流体 (以中低温碳酸盐及硫酸盐型卤水为特征 ) ,大洋盆地区域成矿流体 (与岩浆岩区域成矿流体类似 ,有高温到低温的流体分带 )和变质作用区域成矿流体 (变质程度不同而有不同的流体类型混合 )。 相似文献
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惰性气体同位素和卤素示踪成矿流体来源 总被引：8，自引：0，他引：8
本文简要地回顾了流体包裹体中He、Ar同位素以及Cl、Br和I在现代地壳流体和古成矿流体示踪研究方面的应用，认为利用流体包裹体中He、Ar同位素和Cl、Br、I可以有效地示踪地幔流体参与成矿的过程及其背景，有助于深入研究流体的热场和运移轨迹。 相似文献
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地质、地球物理、地球化学等数据信息资料是预测地热系统的关键。热源、流体或热量的运移途径、地热储层、盖层和保温条件对一个有效的地热系统的形成和保存至关重要。同时,地热勘探应考虑地形、地震活动、野生动物保护、环境敏感区和基础设施等因素。全球地热数据库调研分析表明:目前只有以美国为代表的少数国家整合了不同的地热数据库中历史积累的数据,能够初步用于地热勘探潜力区预测。大多数其他国家和地区的地热数据库数据缺乏统一的数据组织方式,查询和分析功能不完善,无法进行深层次的数据挖潜及有效使用。地理信息系统工具和数学方法的引入,有可能是解决这一问题的途径,可以整合不同属性的数据,运用模糊逻辑方法或机器学习方法方法,叠加潜力区带分析思想,从而预测隐藏式地热系统。 相似文献