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新疆地热资源分布、成因及开发利用方向:第三次新疆综合科学考察地热科考成果综述
1
作者 孔彦龙 董远卓 +26 位作者 叶灿滔 程远志 乃尉华 庞忠和 马伟斌 张健 龚宇烈 李义曼 姜光政 王迎春 古丽波斯坦·吐逊江 田小明 李棱雪 师德扬 张程凯 田逸楠 李斌 陈锋 张磊 王珂 任亚倩 张伟尊 罗冠中 段佳斌 陈娅奎 张小雷 汪集暘 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期283-295,共13页
基于“冷壳冷幔”的理论认识,新疆一直被认为是地热资源相对贫瘠的地区,其总体勘查和开发利用情况远落后于内地。第三次新疆综合科学考察课题“地热等清洁能源资源综合调查与评价”在收集整理全疆地热已有成果的基础上,重点开展野外补... 基于“冷壳冷幔”的理论认识,新疆一直被认为是地热资源相对贫瘠的地区,其总体勘查和开发利用情况远落后于内地。第三次新疆综合科学考察课题“地热等清洁能源资源综合调查与评价”在收集整理全疆地热已有成果的基础上,重点开展野外补充调查,新发现了地热点位11处,补充确定了地热资源赋存形式2种,估算新疆地热资源量折合超过18亿吨标准煤。调查结果显示,新疆地热资源主要分布于盆间隆起山地,与其主要人口分布保持高度一致,而较少的人口基数决定了新疆人均地热资源量较高,反而说明了其具有较大的开发利用潜力。新疆地热资源表现出“北疆禀赋差,南疆禀赋好”的分布格局:北疆天山、阿勒泰山地区广泛发育以断裂深循环成因的中低温水热型地热资源,而在南疆帕米尔高原,受印度欧亚板块碰撞的影响,形成了目前新疆唯一发现的高温地热资源。然而,新疆地热资源开发利用整体水平相对较低,开发利用方式单一,以洗浴保健和旅游疗养为主,且主要在经济发展较好、交通较方便的北疆,南疆地热开发利用程度较低。通过本次科学考察摸清了新疆地热资源分布与开发利用现状情况,结合新疆国土空间规划,围绕新疆“双碳”发展战略,课题组提出新疆地热能源资源开发利用路线建议:在南疆塔什库尔干塔吉克自治县等地区推动“地热发电+综合利用”发展,在北疆温泉县等地区大力推进“地热+”综合能源开发,在乌昌石城市群全面深化浅层、中深层岩土地热能利用。 展开更多
关键词 第三次新疆综合科学考察 能源转型 资源禀赋 地热开发 地热发电 地热供暖
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基于机器学习的福建省地热温泉理疗热矿水元素空间分异特征与物源解析
2
作者 孙厚云 马峰 +2 位作者 王贵玲 张薇 马铭 《地质学报》 北大核心 2026年第1期293-320,共28页
福建地热开发以康养洗浴旅游直接利用为主,省域尺度的地热温泉理疗热矿水元素的空间分异与物源解析研究具有重要意义。本研究系统采集了福建全域195件地热温泉样品,通过累积频率法厘定了理疗热矿水元素的水文地球化学基线值,确定了热矿... 福建地热开发以康养洗浴旅游直接利用为主,省域尺度的地热温泉理疗热矿水元素的空间分异与物源解析研究具有重要意义。本研究系统采集了福建全域195件地热温泉样品,通过累积频率法厘定了理疗热矿水元素的水文地球化学基线值,确定了热矿水类型及其分布特征。通过机器学习自组织神经网络SOM-k-means聚类、空间自相关分析、PMF-Mantel test方法解析了热矿水元素空间分异影响因素与其物质来源。结果表明,福建省理疗热矿水类型主要为氟水—硅水,硅水和氟水热矿水样点占比为96.92%和94.36%。氡水、硼水、锶水和溴水点主要分布于沿海地区,Sr^(2+)、Br^(-)、HBO_(2)、Li^(+)和Rn有医疗价值样品占比为8.72%、7.73%、6.67%、6.15%和19.27%。SOM-KM将福建省域地热水样分为三个聚类簇,有效区分出第一聚类簇中(n=178)富磷氟水-硅水复合热矿水34组,第二聚类簇硅-氟-锶-锂-溴-硼多元素复合医疗热矿水样12组,和第三聚类簇医疗价值较低水样5组。水岩作用、深部地热流体升流、海水入侵补给、大气降水与浅层地下水入渗补给、断裂带对流扩散、人类活动影响6类因子对地热流体水化学的贡献分别为16.65%、18.99%、28.77%、16.86%、7.38%和11.35%。地热流体H_(2)SiO_(3)主要由硅酸盐岩水岩作用贡献(77.05%),深部流体升流前水岩作用贡献了地热流体中83.55%的F^(-)。地热水Sr^(2+)主要由海水入侵混合(52.74%)及浅层地下水入渗补给(27.18%)贡献,海水入侵、深部流体升流混合、浅层地下水入补给对地热流体Li^(+)贡献率分别为63.97%、20.28%和15.59%。海水补给混合与水岩作用对地热流体HBO_(2)贡献率分别为71.59%和21.37%。区域NW向断裂控制的沿海断陷盆地和断陷海湾地热异常区(莆田平原-兴化湾、泉州平原-泉州湾、漳州盆地-厦门湾、诏安平原-诏安湾等)是硅-氟-锶-锂-溴-硼多元素复合医疗热矿水有利靶区。 展开更多
关键词 地热温泉 水化学 理疗热矿水 自组织神经网络 正定矩阵因子分解 福建省
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断控型温泉形成的主控因素——来自COMSOL Multiphysics数值模拟的约束
3
作者 张浩竹 张超 +3 位作者 王朱亭 姜光政 胡杰 黄荣华 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期18-33,共16页
温泉是地球深部对外散热的常见形式之一,而温泉的形成往往伴随着断裂活动。对于温泉型地热资源开发而言,断控型温泉往往作为主体之一,因此深入了解断裂带和温泉间的内在联系对其开发利用有着重要的意义。然而断裂带的不同特征(如宽度、... 温泉是地球深部对外散热的常见形式之一,而温泉的形成往往伴随着断裂活动。对于温泉型地热资源开发而言,断控型温泉往往作为主体之一,因此深入了解断裂带和温泉间的内在联系对其开发利用有着重要的意义。然而断裂带的不同特征(如宽度、渗透率、倾角等变化)对温泉的形成与影响仍缺乏系统性研究。本文基于三维水-热耦合数值模型,系统性分析了在地形、地层、水文条件及区域热背景不变的情况下,单一断裂带的宽度、渗透率和倾角对温泉形成过程与特征的影响。在此基础上,进一步对2组交汇断裂带对地下水循环过程的影响进行了讨论。研究表明,在断裂方向上高海拔段由于大气降水与地表水的下渗导致了负热异常,而低海拔段则为正热异常与温泉形成的区域。这表明温泉的形成不仅受到断裂带本身的控制,同时也受到地形条件的影响。断裂带的渗透率、倾角与温泉的流量和温度在一定程度上呈正相关关系,其中倾角变化对温泉温度的影响最为明显。然而随着断裂带宽度的增大,温泉温度会呈先上升、再下降的趋势。在断裂带交汇作用下,除各交汇断裂的地形低洼处是温泉形成的主要场所外,断裂带的交汇处也可产出温泉,但这取决于交汇断裂的特征。 展开更多
关键词 地热资源 温泉 断裂带 地形特征 数值模拟
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滇西洱源盆地高温热泉水文地球化学特征及其地质意义 被引量：1
4
作者 张寿川 刘凯 +6 位作者 杨扬 郑姝卉 张垚垚 刘晓煌 王路瑶 王家梁 刘书睿 《地球学报》 北大核心 2026年第1期91-104,共14页
洱源盆地赋存丰富的高温地热资源,但地热水中氟离子含量普遍超标。为识别该区域高温热泉的水文地球化学特征与成因机制,本文采集25组地热水样品,通过水化学测试、同位素分析,结合自组织映射神经网络聚类分析、水化学图解法及离子比例关... 洱源盆地赋存丰富的高温地热资源,但地热水中氟离子含量普遍超标。为识别该区域高温热泉的水文地球化学特征与成因机制,本文采集25组地热水样品,通过水化学测试、同位素分析,结合自组织映射神经网络聚类分析、水化学图解法及离子比例关系等方法开展系统研究。结果显示,该盆地高温热泉温度为46.40~89.20℃,pH值为6.20~8.20,总溶解固体含量326~1197 mg/L,水化学类型均为HCO_(3)-Na型。地热水化学特征主要受水岩作用主导,受硅酸盐岩溶解和阳离子交换作用影响。基于自组织映射神经网络分类结果分析高氟热泉成因机制,得出氟离子主要来源于富氟矿物溶解,富集过程与pH值、阳离子交换作用和竞争吸附作用密切相关。地热水主要接受大气降水补给,补给高程为2500~4192 m,循环深度为2625~5286 m,应用石英温标法估算热储温度105~166℃。本研究揭示洱源盆地高温高氟地热水化学特征及成因机制,为该区域地热资源高效开发利用提供理论依据。 展开更多
关键词 高温热泉 水文地球化学 氢氧同位素 自组织映射神经网络 洱源盆地
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冀中地热区深部热水产甲烷菌群落多样性
5
作者 甄世军 赵佳怡 +2 位作者 张翠云 殷密英 张胜 《中国地质》 北大核心 2025年第5期1785-1796,共12页
【研究目的】了解深部环境中产甲烷菌群落多样性是探索早期生命起源、极端环境生命和调控甲烷产量的基础。然而,地热区深部碳酸盐岩岩溶−裂隙热水中产甲烷菌群落多样性仍然不清。【研究方法】利用地热科学钻探孔抽水试验,采集深部热水... 【研究目的】了解深部环境中产甲烷菌群落多样性是探索早期生命起源、极端环境生命和调控甲烷产量的基础。然而,地热区深部碳酸盐岩岩溶−裂隙热水中产甲烷菌群落多样性仍然不清。【研究方法】利用地热科学钻探孔抽水试验,采集深部热水样用于产甲烷菌标记基因mcrA高通量测序,分析冀中地热区深部碳酸盐岩岩溶−裂隙热水中的产甲烷菌群落多样性。【研究结果】从冀中地热区深部热水中共检出3个纲、4个目、8个属的产甲烷菌,但其群落组成极不均匀,其中隶属于广古菌门、甲烷杆菌纲和甲烷杆菌目的甲烷热杆菌属Methanothermobacter是产甲烷菌的主要类型,占比99.85%;优势菌种是Methanothermobacter wolfeii(相似性达99%,占比71%),产甲烷菌的主要代谢途径是CO_(2)还原;不同样品产甲烷菌群落多样性不尽相同,但均以甲烷热杆菌属Methanothermobacter为优势菌属,占比均大于99.77%。【结论】本研究揭示了冀中地热区深部碳酸盐岩岩溶−裂隙热水中含有较丰富而组成极不均匀的产甲烷菌群落,拓展了甲烷热杆菌属Methanothermobacter的生境类型,为进一步研究产甲烷菌在地球生态系统的功能奠定了科学基础。 展开更多
关键词 地热 产甲烷菌群落 多样性 深部热水 地热科学钻探 冀中地热区 地质调查工程
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环首都山区温泉发育特征与开发利用前景
6
作者 刘伟朋 贾小丰 +4 位作者 张子纯 张秋霞 马光伟 杨骊 李胜涛 《中国地质》 北大核心 2025年第6期2191-2204,共14页
【研究目的】环首都山区属于京津冀生态涵养区,包括集中连片特困区,温泉资源较丰富,但勘查开发程度较低,开展温泉分布规律和发育特征研究,对于山区地热资源的勘查开发具有一定的指导意义。【研究方法】本文在收集京津冀山区温泉和深部... 【研究目的】环首都山区属于京津冀生态涵养区,包括集中连片特困区,温泉资源较丰富,但勘查开发程度较低,开展温泉分布规律和发育特征研究,对于山区地热资源的勘查开发具有一定的指导意义。【研究方法】本文在收集京津冀山区温泉和深部构造资料基础上,通过叠加分析,揭示了温泉分布与深部构造热背景的联系。结合补充调查、样品采集及综合研究,总结了温泉发育特征,探讨了温泉热源与成因,因地制宜提出研究区温泉开发利用前景。【研究结果】温泉主要沿NE、EW向深大断裂呈带状或串珠状分布,研究区90%温泉分布在莫霍面深部构造变异带所属浅部构造区。温泉温度与居里面埋深具有一定的相关性,燕山北部高温温泉区居里面埋深20 km左右,燕山与太行山交接带较高温温泉区居里面埋深22~24 km,太行山及燕山东南部低温温泉区居里面埋深22~26 km;温泉热源主要来自地幔热或“低速−高导层”,上地幔底辟体和深大断裂为深部热源的上涌提供了良好的通道;在区域尺度上,温泉出露温度与循环深度不存在直接对应关系,山间盆地沉积岩储层热储温度较低,温泉流量较大,最高可达约120 m^(3)/h;变质岩热储温度一般大于100℃,流量较小。研究区温泉水普遍具有医疗开发利用价值,其中,燕山北部和山间盆地,具有较好的供暖潜力,承德七家—茅荆坝等地区可进一步向热电一体化方向发展。【结论】环首都山区温泉分布及发育特征受深部构造和区域地质结构影响明显,在燕山北部和山间盆地区具有较好的开发利用前景。 展开更多
关键词 环首都山区 温泉 深部构造 地热地质 热源 地质调查工程 开发利用前景
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基于THM耦合作用的抽灌含水层温度场演化模拟研究
7
作者 贾惠艳 汤盛 +1 位作者 王建勇 祝维辰 《地下水》 2025年第4期5-7,共3页
根据地下水源热泵系统抽灌含水层的实际工况,建立THM三场耦合模型,运用多场耦合方法对抽灌含水层的温度场进行模拟,分析了运行期间回灌井周围温度场的响应以及随着时间延长温度场的演化规律。通过对实际工程的地下水源热泵抽水井出水口... 根据地下水源热泵系统抽灌含水层的实际工况,建立THM三场耦合模型,运用多场耦合方法对抽灌含水层的温度场进行模拟,分析了运行期间回灌井周围温度场的响应以及随着时间延长温度场的演化规律。通过对实际工程的地下水源热泵抽水井出水口温度进行监测,将监测数据与模拟结果进行对比分析,结果表明模拟获得的含水层温度特征和演化规律与实际监测数据基本一致。温度场响应和演化规律为地下水源热泵抽灌水井布置提供科学支持。 展开更多
关键词 地下水源热泵 THM耦合 含水层 响应 演化
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应用大地电磁法MT勘探贵州福泉竹王城地热隐伏构造
8
作者 宋启文 刘翔宇 +1 位作者 陈先童 黄启霖 《贵州地质》 2025年第4期523-532,共10页
贵州在我国是地热资源较为丰富的地区之一,研究区位于黔中地区。在该区应用大地电磁测深法(MT)对区内的隐伏构造、裂隙型—复合型热储构造区的进行了勘探,查明该区的隐伏构造的规模和分布情况,发现具一定规模的来自深部的F_(2)断裂的“... 贵州在我国是地热资源较为丰富的地区之一,研究区位于黔中地区。在该区应用大地电磁测深法(MT)对区内的隐伏构造、裂隙型—复合型热储构造区的进行了勘探,查明该区的隐伏构造的规模和分布情况,发现具一定规模的来自深部的F_(2)断裂的“U”或“V”字型低阻区,是本地区一种新型的构造模式,该低阻区为断裂含水的反映,为当地地热靶区布井定位提供了物探科学依据。 展开更多
关键词 MT勘探 地热 隐伏构造 贵州福泉
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藏东南迦巴瓦构造结高硫酸盐地热水的形成机理探讨 被引量：2
9
作者 邓承东 张云辉 +3 位作者 袁兴成 王鹰 吕国森 李星泽 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期173-189,共17页
藏东南迦巴瓦构造结广泛发育高硫酸盐地热水,开发利用潜力巨大,但硫酸盐来源和形成机理缺乏研究。以南迦巴瓦构造结的温泉水和钻孔水为研究对象,通过水化学组分特征初步揭示离子来源,借助锶和硫酸盐硫、氧同位素综合分析地热水硫酸盐的... 藏东南迦巴瓦构造结广泛发育高硫酸盐地热水,开发利用潜力巨大,但硫酸盐来源和形成机理缺乏研究。以南迦巴瓦构造结的温泉水和钻孔水为研究对象,通过水化学组分特征初步揭示离子来源,借助锶和硫酸盐硫、氧同位素综合分析地热水硫酸盐的来源,并利用氘氧同位素探明地热水补给来源,最终查明深部热储的水岩平衡状态和热储温度,归纳总结南迦巴瓦构造结高硫酸盐地热水形成机理。结果表明:(1)地热水属于弱酸及弱碱-碱性水,溶解性总固体含量为130~3265 mg/L,水化学类型包括HCO_(3)·SO_(4)—Ca·Na、SO_(4)—Ca及SO_(4)·HCO_(3)—Ca·Na型;(2)水化学和锶同位素结果表明片麻岩硅酸盐矿物和蒸发岩硫酸盐矿物溶解是影响水化学组分的关键,^(34)S_(SO_(4))-^(18)O_(SO_(4))同位素表明SO_(4)^(2-)存在大气降水、土壤硫酸盐、黄铁矿和石膏多源供给;(3)氢氧同位素揭示温泉热水补给来源为大气降水,补给高程为2646~3045 m;(4)二氧化硅地热温标和硅焓模型计算得到深部热储温度为232~275℃,浅部热储温度约为180℃,冷水混入比例为74%~82%。研究揭示该区大气降水沿断裂破碎带或基岩裂隙等导水通道向深部运移,沿途溶滤土壤硫酸盐、变质岩及局部膏盐层,在深部被加热后升流,最终于近地表混入下渗冷水后出露成泉。研究初步建立了高硫酸盐地热水的成因模式,可为南迦巴瓦构造结地热资源开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 南迦巴瓦构造结 高硫酸盐地热水 水岩作用 补给来源 热储温度 成因模式
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安徽省大别山区温泉水化学特征与演化机制分析 被引量：1
10
作者 李状 周训 +5 位作者 方斌 沈晔 徐艳秋 陈柄桦 拓明明 隋丽嫒 《地质通报》 北大核心 2025年第1期158-172,共15页
【研究目的】分析总结受构造控制的安徽大别山区温泉的水化学特征及其演化机制,有利于加深对独特地质背景下(造山带硅酸盐岩)水-岩相互作用的认识,同时可以为大别山区地热的勘探和合理开发利用提供科学依据。【研究方法】在对研究区温... 【研究目的】分析总结受构造控制的安徽大别山区温泉的水化学特征及其演化机制,有利于加深对独特地质背景下(造山带硅酸盐岩)水-岩相互作用的认识,同时可以为大别山区地热的勘探和合理开发利用提供科学依据。【研究方法】在对研究区温泉水化学组分基本特征分析的基础上,综合利用Gibbs图、岩石风化图、离子比例系数、矿物稳定场图等方法对研究区温泉的水-岩相互作用进行研究。此外,还借助PHREEQC软件开展反向水文地球化学模拟工作,对地热水在循环过程中主要矿物的溶解及沉淀情况进行定量分析。【研究结果】①大别山区5个温泉的水化学类型以SO_(4)−Na型和SO_(4)·HCO_(3)−Na型水为主,均为中低温、弱碱性温泉;②研究区温泉中稀土元素表现出明显的Eu正异常,轻稀土元素相对富集,中稀土元素其次,重稀土元素相对缺乏;③研究区温泉水化学组分主要受岩石风化作用的影响。温泉中Na^(+)主要来自硅酸盐矿物(如钠长石、钠蒙脱石等)的溶滤,Ca^(2+)来源于碳酸盐矿物和石膏的溶滤;SO_(4)^(2−)的含量主要受到石膏溶解的影响;HCO_(3)−含量主要受硅酸盐和碳酸盐矿物溶解的影响。④模拟结果表明,雨水-地下热水路径上发生的水岩相互作用主要为钠长石、钙长石、萤石、石膏、黑云母和CO_(2)的溶解,以及钠蒙脱石、方解石和白云石的沉淀,同时发生了Ca^(2+)置换Na^(+)的阳离子交替吸附作用。【结论】雨水至地下热水路径属于地下水深循环,复杂的深部地层岩性及结构容易阻碍地下水径流,使地下水流速放缓,发生了充分的水-岩相互作用,完成了HCO_(3)−Ca型雨水向SO_(4)·HCO_(3)−Na型和SO_(4)−Na型弱碱性温泉的转化。 展开更多
关键词 温泉 水化学 稀土元素 反向水文地球化学模拟 水岩相互作用 大别山区
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江西宁都蓝田、遂川汤湖中温地热水特征与成因研究 被引量：1
11
作者 覃秋菊 刘金辉 +2 位作者 叶海龙 白细民 万平强 《地质论评》 北大核心 2025年第2期511-523,共13页
江西拥有丰富的水热型地热资源,其中宁都蓝田、遂川汤湖等地热水的水温较高,地表水温79~86℃,具有良好的开发利用潜力与远景。笔者等在总结前人研究成果及野外水文地球化学调查的基础上,分析了地热区地质、水文地质条件,开展了系统的地... 江西拥有丰富的水热型地热资源,其中宁都蓝田、遂川汤湖等地热水的水温较高,地表水温79~86℃,具有良好的开发利用潜力与远景。笔者等在总结前人研究成果及野外水文地球化学调查的基础上,分析了地热区地质、水文地质条件,开展了系统的地热水文地球化学、同位素地球化学等研究,对蓝田、汤湖中温地热水特征及其成因进行了较为深入的探讨。研究表明蓝田、汤湖地热水化学类型分别为SO_(4)^(2-)·HCO_(3)^(-)—Na^(+)型和HCO_(3)^(-)—Na^(+)型,其补给来源均为大气降水,补给高程分别为890~1100 m和1040~1220 m;地热水^(14)C年龄分别为16.17±0.14 ka和14.62±0.11 ka。SiO_(2)地热温标及地温梯度计算表明,地热水热储温度分别为146.32℃和133.79℃,循环深度分别为3258 m和2760 m。地热水属于大气降水入渗后,地下水温随地温梯度不断增温形成地下热水,热水再通过断裂上升,至地表形成地热水的大气降水深循环成因机制。研究成果对于深入揭示江西及其周边省份中温地热水成因机制具有十分重要的理论意义及较高的学术价值。 展开更多
关键词 中温地热水 水文地球化学 热储温度 循环深度 成因机制
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青藏高原南部南北地堑系温泉气体地球化学特征与演化过程 被引量：1
12
作者 全三余 王迎春 +3 位作者 唐鑫 周金林 罗璐 宋荣彩 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期190-202,共13页
目前,对于青藏高原南部单个地热田的水文地球化学演化过程,已有较为清晰的认识,但对于该地区各个地堑系的热泉气体来源和空间特征及演化过程仍缺乏深入了解。通过对青藏高原南部3个地堑(错那—沃卡、亚东—谷露、申扎—定结)的16个热泉... 目前,对于青藏高原南部单个地热田的水文地球化学演化过程,已有较为清晰的认识,但对于该地区各个地堑系的热泉气体来源和空间特征及演化过程仍缺乏深入了解。通过对青藏高原南部3个地堑(错那—沃卡、亚东—谷露、申扎—定结)的16个热泉气体进行采样与测试,研究分析了地热气体组分、同位素特征、地热气体来源、各地热气体物质含量与状态和地下热储温度的空间关系。以地幔缝合线为分界,识别了青藏高原南部3种类型的热泉气体,取得以下结论:(1)地幔缝合线南北侧的温泉气体演化过程存在明显差异,且青藏高原南部部分温泉气体发生脱气分馏现象;(2)温泉气体中氦、碳主要来源于地壳,氦的运移主要依附于二氧化碳的流动;(3)研究区热储温度存在明显差异,亚东—谷露地堑温度较高(225℃)。研究成果可为阐释青藏高原南部构造与地热气体及地热田的相关性提供参考,同时,对气体地球化学特征及其演化过程的深入探讨,对于深化对地下地质过程的认识以及推动地热资源的高效开发有重要意义。 展开更多
关键词 地球化学 地热气体 地热温度计 气体同位素
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淄博张店地热田岩溶热储水化学特征及形成机理 被引量：1
13
作者 江露露 秦昂 +2 位作者 张清平 于令芹 魏海东 《地下水》 2025年第2期24-27,共4页
通过对淄博张店地区地热资源形成的水文地质条件、热储层特征等分析研究,对张店地热田形成机理进行了探讨,建立了张店地热田热储概念模型,为地热资源开发利用奠定了基础。以张店地热田5个地热井为研究对象,采用Piper图解、Schoeller图... 通过对淄博张店地区地热资源形成的水文地质条件、热储层特征等分析研究,对张店地热田形成机理进行了探讨,建立了张店地热田热储概念模型,为地热资源开发利用奠定了基础。以张店地热田5个地热井为研究对象,采用Piper图解、Schoeller图解、离子组分比率特征、Na-K-Mg平衡图解等方法,揭示了地热水的水岩作用过程、运移途径、循环演化特征和形成机理。结果表明:研究区的地热水水化学成分相似、水化学类型相同,完全不同于岩溶地下水。地热水中Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)及矿化度含量明显高于岩溶地下水。利用水文地球化学演化、离子组分比率等分析方法,推断出岩溶热储地热水补给来源为研究区东南部及东部山区降水入渗。大气降水入渗补给岩溶含水层后,经地下水深循环径流运移,受多个断裂的深切,使地下热流沿断层裂隙向上传导,并得以深循环加热,形成地热水。 展开更多
关键词 岩溶热储 水文地球化学特征 水岩作用 形成机理 淄博张店
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皖西北地区临泉县地热水化学特征及成因研究 被引量：1
14
作者 周皓宇 刘忠 +2 位作者 赵占清 陈海锋 吴春阳 《地下水》 2025年第4期19-23,共5页
皖西北平原位于安徽省西北部,区内第四系覆盖较厚,达1000 m左右,受深部热源及构造发育等因素的影响,区内热源及地质条件良好,区内地热资源利用已久。本研究以皖西北地热水资源为研究对象,通过分析区内地热地质背景、采集典型地热井的地... 皖西北平原位于安徽省西北部,区内第四系覆盖较厚,达1000 m左右,受深部热源及构造发育等因素的影响,区内热源及地质条件良好,区内地热资源利用已久。本研究以皖西北地热水资源为研究对象,通过分析区内地热地质背景、采集典型地热井的地热水样品进行水化学、同位素测试分析。化学分析结果表明研究区地热水为Na-HCO_(3)、Na-Cl型。Na-K-Mg三角图、Gibbs图解以及微量元素特征表明热区地热流体尚处于水岩作用低水平阶段,未达到平衡状态。δD值的分布范围为-72.9‰~-58‰,平均值为-69.24‰,δ^(18) O值的分布范围为-8.7‰~-6.8‰,平均值为-7.88‰,表明研究区地热水并非大气降水直接补给,还是以侧向径流补给为主,研究区地热水补给高程为1033.3~1530 m,推断地热水补给主要来自于研究区西侧河南伏牛山山区的大气降水。通过对研究区热源、热储、盖层、热流体通道分析,首次构建了临泉县地热水成因模型。 展开更多
关键词 皖西北地区 地热水 地球化学 同位素 地热成因
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鲁北馆陶组热储尾水回灌化学堵塞规律
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作者 陶维昱 郑君 +3 位作者 窦斌 田红 赖孝天 张晗 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期229-240,共12页
地热尾水回灌是实现地热能绿色环保可持续利用的关键,但在地热尾水回灌过程中产生的堵塞问题已成为亟待攻克的难题,严重制约了砂岩热储的开发利用。为了更好地了解不同温度和时间对水化学的影响,以鲁北馆陶组砂岩热储为研究对象,利用高... 地热尾水回灌是实现地热能绿色环保可持续利用的关键,但在地热尾水回灌过程中产生的堵塞问题已成为亟待攻克的难题,严重制约了砂岩热储的开发利用。为了更好地了解不同温度和时间对水化学的影响,以鲁北馆陶组砂岩热储为研究对象,利用高温高压渗流溶蚀实验平台,分别对岩样于25,45,65℃温度下开展了为期100 h的砂岩热储回灌实验,探究了回灌过程中尾水的离子浓度和pH值的演化规律,揭示了砂岩热储尾水回灌中化学堵塞过程和机理。研究结果表明,随着温度的升高,Na^(+)浓度逐渐上升,而Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度稳步下降,且随着回灌时间的延长或温度的升高,Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度的减少量逐渐增加。在65℃温度下,堵塞主要由Ca^(2+)和Mg^(2+)与重碳酸根和碳酸根发生反应所生成的沉淀造成,因此Ca^(2+)和Mg^(2+)的浓度与岩石样品的渗透率和化学堵塞率呈正相关。温度越高,化学堵塞程度越高,且快速增长阶段和快速下降阶段时间越久,化学反应越强烈,化学堵塞越严重。在实际工程中,可以利用降低回灌尾水的温度,或者通过在回灌前降低尾水的pH值,降低尾水中的Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO_(3)^(−)浓度来减轻化学堵塞的影响。 展开更多
关键词 尾水回灌 砂岩热储 离子浓度 化学堵塞
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川西巴塘温泉地球化学特征及其循环演化过程
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作者 梁颂 路玉沁 +4 位作者 梁金龙 黄杰 余毅 李军 黄露玉 《现代地质》 北大核心 2025年第6期1716-1729,共14页
四川西部巴塘县地热资源丰富,但开发利用率较低,因此加强本地区温泉资源研究具有十分重要的理论意义和实际价值。本文以巴塘温泉水为研究对象,采用水化学和同位素方法探索温泉水的地球化学特征及循环演化规律。取得以下主要认识:(1)巴... 四川西部巴塘县地热资源丰富,但开发利用率较低,因此加强本地区温泉资源研究具有十分重要的理论意义和实际价值。本文以巴塘温泉水为研究对象,采用水化学和同位素方法探索温泉水的地球化学特征及循环演化规律。取得以下主要认识:(1)巴塘温泉水化学类型为HCO3-Na型,主要离子组成受控于硅酸盐矿物的溶解。(2)地热水补给来源主要为大气降水,补给高程4.1~4.8 km,补给温度-9.2~-13.0℃。(3)温泉深部热储温度为214~243℃,冷水混入比例为68%~72%,循环深度约5.8 km。(4)巴塘夺格温泉发育钙华,钙化中碳为深部碳酸盐岩变质成因。措普和热坑温泉发育硅华,指示巴塘措普和热坑温泉水深循环未及下覆二叠系灰岩,热储层以三叠系砂板岩和燕山晚期花岗岩体为主。综合以上认识建立巴塘措普三叠系砂板岩和北北西向断裂共同控制的地质构造-流体-泉华多角度水文循环模型,为地热资源靶区优选提供理论支撑,对巴塘地热资源的储量评价、进一步勘探开发具有指导意义。 展开更多
关键词 巴塘温泉 水化学特征 热储温度 循环演化过程
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琼西南九所地热田水文地球化学特征及成因 被引量：3
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作者 周艺颖 欧阳正平 +7 位作者 徐子东 王文梅 杨勇昌 王江思 黄泽佼 马荣林 梁海艳 林毅 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期216-228,共13页
海南岛地热资源丰富,以往的地热勘查大多停留在生产层面,而对地热水化学成分的来源、水-岩作用、多方法评价热储温度和地热田成因机制等未深入研究。基于前人资料的深入分析,可以加深对成因机制的认识,为地热田开发提供参考。利用离子... 海南岛地热资源丰富,以往的地热勘查大多停留在生产层面,而对地热水化学成分的来源、水-岩作用、多方法评价热储温度和地热田成因机制等未深入研究。基于前人资料的深入分析,可以加深对成因机制的认识,为地热田开发提供参考。利用离子的比值及相关性、Piper图、F−浓度分布图、硅-焓图解与SiO_(2)混合模型和硅-焓方程法,探讨了九所地热田热水化学组分的来源、阳离子交换、F^(−)成因、热储温度和循环深度,提出了成因概念模型。结果显示:热水化学类型为SO_(4)·HCO_(3)-Na型;SO_(4)^(2-)主要源于安山岩、流纹岩区硫化物氧化;含F矿物溶解、离子交换是F−浓度的控制因素;热储温度99~169℃,冷水混合比例80%~93%,冷、热水混合前蒸汽损失的质量分数约10%;循环深度1.8~3.8 km。概念模型揭示:热水沿构造运移,从花岗岩区流向安山岩、流纹岩区,同时汲取热能,发生矿物溶滤和离子交换,导致F^(−)、SO_(4)^(2−)等组分浓度改变,引起水化学类型演化,在水力差和浮力差双重驱动下上升,于地下浅部与孔隙冷水混合存储于沉积盖层之下形成地热田。关于琼西南地热田的热源是否存在幔源热的问题目前没有充分证据,需进一步深入研究。 展开更多
关键词 九所地热田 地热水化学成分 离子交换 热储温度 热水成因模型
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河谷水文地质结构影响下地下温度场的数值模拟研究
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作者 梁敬沿 漆继红 +2 位作者 李辉 刘杰 许模 《地下水》 2025年第1期6-10,共5页
水文地质结构控制地下水渗流的理论被广泛应用于各领域的水文地质模型研究中,目前主要以地下水监测、示踪分析及水文地质试验作为主要分析手段对其进行研究。本文从地下水渗流与地温的关系入手,利用钻孔孔内温度随埋深的变化对地下水渗... 水文地质结构控制地下水渗流的理论被广泛应用于各领域的水文地质模型研究中,目前主要以地下水监测、示踪分析及水文地质试验作为主要分析手段对其进行研究。本文从地下水渗流与地温的关系入手,利用钻孔孔内温度随埋深的变化对地下水渗流特征进行分析,进一步辨识河谷水文地质结构。文章着眼位于岸坡深切河谷区、涉及Ⅳ级、Ⅴ级地质结构的工程岩体,依据含水介质结构面的特点将其分为卸荷型、构造结构面组合、层面构造三种水文地质结构亚类,通过COMSOL Multiphysics模拟了不同深切河谷水文地质结构亚类岩体理想状态下的渗流-温度分布特征,认识地下温度场在渗流过程的变化趋势,研究不同渗流-温度特征关系组合对水文地质结构的指示作用。结果表明:(1)不同的水文地质结构控制下的地下温度场具备独特的分布特征;(2)主要渗流通道的分布是控制地温场分布的主要因素,控制地温场在不同渗流部位表现出各异的变化趋势;(3)多个渗流部位的温-深特征组合分析能够较为直观的指示岩体的主要渗流通道,加深水文地质结构特征的认识。该方法延展了钻探测温资料的利用,是一种快捷、经济且实用的水文地质结构识别方法。 展开更多
关键词 水文地质结构 渗流场 地温场 结构控水 深切河谷
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西藏比如县公主温泉水文地球化学特征及形成机理 被引量：1
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作者 翟开静 董玉杰 +4 位作者 谭军 林业朋 巴桑达瓦 李咏洲 李晓军 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第5期224-237,共14页
公主温泉位于西藏自治区比如县,目前处于开发状态,但尚未开展水文地球化学特征、热储层岩性、热储温度及补给运移条件等成因机制的系统研究,制约了该地区温泉资源的可持续开发利用。研究基于野外调查,结合流体化学与同位素测试结果,系... 公主温泉位于西藏自治区比如县,目前处于开发状态,但尚未开展水文地球化学特征、热储层岩性、热储温度及补给运移条件等成因机制的系统研究,制约了该地区温泉资源的可持续开发利用。研究基于野外调查,结合流体化学与同位素测试结果,系统分析了该温泉的水化学组成、水化学过程、热储温度及补给来源,进一步揭示了其地热系统的成因机制。研究结果表明:(1)研究区地热水主要呈中性至弱碱性,水化学类型为Cl—Na型,化学成分主要受蒸发盐矿物和硅酸盐矿物溶解及阳离子交换作用控制。(2)地热水以大气降水为主要补给来源,经修正的δD值计算的补给高程在5 398~5 819 m之间,平均值为5 605 m。氚同位素分析表明地热水为现代水与古老水的混合,热水滞留时间较长,补给距离较远。(3)利用硅焓模型法分析得到热储温度范围为183~245℃,冷水混合比例为58.2%~89.8%,指示研究区热储为高温地热系统。(4)地热系统成因模式为高山区降水沿背斜槽谷区岩石裂隙或断裂破碎带渗入地下,运移至深部热储层,在循环过程中吸收高温岩体或局部熔融体的热量,并发生水-岩作用,最终,由于压力和密度差异,沿构造破碎带向上运移至地表形成温泉。研究可为西藏比如县地热资源勘查评价与可持续利用提供重要的科学依据。 展开更多
关键词 水文地球化学 热储温度 补给来源 形成机理 公主温泉
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贵州地热资源分布及特征浅析
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作者 令狐燕艳 褚学伟 +2 位作者 张雪梅 吕子明 丁坚平 《贵州科学》 2025年第3期72-77,共6页
利用统计学方法对贵州省内各地区地热出露点的相关资料进行整理,分析贵州地热资源的分布及其特征,增强对贵州地热水资源的整体认识:①热储类型以带状为主,分为碳酸盐岩区带状型和变质岩区带状型;②能量来源为壳幔热传导和断裂带导通深... 利用统计学方法对贵州省内各地区地热出露点的相关资料进行整理,分析贵州地热资源的分布及其特征,增强对贵州地热水资源的整体认识:①热储类型以带状为主,分为碳酸盐岩区带状型和变质岩区带状型;②能量来源为壳幔热传导和断裂带导通深部热源产生的热对流,物质来源主要为大气降水;③贵州主要的热储层为Ⅰ热储集单元灯影组、Ⅱ热储集单元娄山关群、桐梓-红花园组,分别占18%、21%和22.5%;④燕山期褶皱为地热资源提供了良好的赋存环境,挽近期断裂带及其次级断裂带构成导热导水通道;⑤水化学类型以HCO_(3)-Ca·Mg型、HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型、SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg型为主,变质岩区水化学类型为HCO_(3)-Na型。以典型地热区为工程实例,推测研究区地热水资源的形成条件,为贵州省地热资源的勘探和开发利用提供参考。 展开更多
关键词 带状 地热 来源 赋存特征 水化学
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