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云南省腾冲热海地热田水化学及同位素特征

关注热度:238   来源:新能源学术论文  作者:邓紫娟
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【摘要】: 腾冲热海地热田位于中国西南边陲,云南腾冲县西南14 km处。其目前的水热活动十分活跃、热显示丰富,具有十分重要的地球化学的理论研究意义。 热海地热田热水的Cl、B、Na等溶质具有很好的线性相关性,表明热储水源统一、冷热水混合过程单一,混合端元分别为深部高Cl水、富CO_2蒸汽以及雨水三个端元。热水的~(18)O、D同位素显示地热田的补给主要来自大气降水,部分混有幔源水的成分,补给区位于高黎贡山和北侧高山,补给高程在1600 m~2300 m之间。 热海地热田逸出CO_2气体和水溶总CO_2(TDC)的δ~(13)C值分布在-5‰~1.99‰之间。TDC的δ~(13)C值在瑞利去气或绝热沸腾去气过程中都会降低,降低程度与系统温度、开启状态有关,温度越低,开启状态越好,降低速度越快,反之亦然。本文反演得出深部热储CO_2气体的δ~(13)C值在-2~0‰之间,明显具有幔源碳的特征。同时我们发现水中δ~(13)C-TDC与腾冲火山区断裂带和中更新世英安岩分布有很好的空间相关性,说明热海地热田底部的岩浆囊可能同早更新世喷发有内在的联系。 热海地热田逸出气体的~3He/~4He值同样显示出了与断裂带、岩浆囊的分布有很好的空间相关性,断裂带越深,比值越大。近期水热爆炸(1993-2008年)反映出有向深部发展的趋势,表明岩浆囊活动可能加剧,应引起重视。 根据氚法测定深层热水的补给有早于1952年前的雨水。大部分泉点因冷热水混合导致氚含量升高,亦或是1952到1961年的氚高峰期没有过去,导致部分泉点的氚含量高于当地雨水年平均氚含量。 结合地热温标揭示的热储层温度,以及地热区的水化学、气体特征反映出的热储层赋存条件,本文提出了热海底热田热储的概念模型。地热田热储可分为深部热储和浅部热储两层。浅部热储温度在220~230℃之间,水循环较快,埋深在250~320 m;深部热储温度应为270~280℃,埋深660~785 m,水循环较慢。热源温度为320~450℃。而深部流体的温度可达400~450℃。
【关键词】:热海地热田 ~(18)O D ~(13)C同位素 地温温标 ~3He/~4He
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P641.3
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 1 前言9-15
  • 1.1 选题依据和意义9-10
  • 1.2 研究现状分析10-13
  • 1.2.1 地热田的地球化学研究进展10-11
  • 1.2.2 热海地热田的国内研究进展11-13
  • 1.3 研究内容及方法13-15
  • 1.3.1 技术路线图13-14
  • 1.3.2 样品的采集和测试14-15
  • 2 研究区概况15-22
  • 2.1 地理地貌和水文地质条件15-16
  • 2.2 区域构造和地质条件16-22
  • 2.2.1 火山分布16-18
  • 2.2.2 断层18-20
  • 2.2.3 地层和岩石20
  • 2.2.4 温泉出露情况20-22
  • 3 水地球化学特征22-50
  • 3.1 水化学特征22-29
  • 3.2 氢氧同位素特征29-34
  • 3.2.1 氢氧同位素在地表蒸发中的分馏29-30
  • 3.2.2 氢氧同位素在地下沸腾中的分馏30-34
  • 3.3 碳同位素特征34-50
  • 3.3.1 CO_2的~(13)C分馏特点34-46
  • 3.3.2 热海地热田泉CO_2(g)和TDC的~(13)C分布46-50
  • 4 气体地球化学特征50-56
  • 4.1 水热爆炸泉气体特征50-52
  • 4.2 热海地热田泉气体组成52-56
  • 5 热水年龄和热储温度56-66
  • 5.1 热水的年龄56-60
  • 5.1.1 氚法测年56-60
  • 5.1.2 镭氡年龄60
  • 5.2 热储层温度60-66
  • 5.2.1 水化学地热温标——SiO_2和Na-K-Mg温标60-63
  • 5.2.2 气体同位素地热温标——Δ13C(CO_2-CH_4)温标63-66
  • 6 结论66-68
  • 致谢68-69
  • 参考文献69-74
  • 个人简历74-75
  • 附录75-84
  • 附图84-85


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关键词: 热海地热田

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