粤西-桂东南断裂带温泉水化学特征与水-岩作用研究

• 作 者: 王贝贝
• 出 处: 暨南大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 断裂带 温泉 地热 水化学 水岩相互作用 粤西 桂东南

传统能源的短缺及其使用带来的环境问题促使了清洁能源的开发利用。地热资源作为清洁能源用途广泛,能够产生显著的社会经济效益及环境效益,但目前地热的理论研究不够深入,利用程度较低,缺少综合性开发利用,具有很大的开发利用潜力。随着经济的快速发展、城市化水平的不断提高、生活质量的提高和环保意识的增强,人们对地热需求增大。因此,开发利用地热资源将成为新能源利用的发展趋势及能源战略的重要方向。本文以地质与水文地质条件为基础,研究粤西断裂带（信宜-廉江深大断裂）及桂东南断裂带（博白-岑溪深大断裂分支陆川-岑溪深断裂）两相邻交界区域的温泉水文地球化学特征和同位素,分析水化学类型及其形成作用,进一步研究地热水与围岩之间的水-岩相互作用,揭示温泉水化学成因。本研究运用的方法包括多元统计分析及多变量统计分析,研究内容包括水化学组分特征、差异性、相关性、各离子组分含量的比值、比例系数及锶同位素等。结果显示区内水化学组分空间分布不均,水化学类型多样,以重碳酸型为主。研究区地热水的矿物饱和指数显示石膏、岩盐矿物不饱和,方解石、白云石、石英、萤石等矿物基本处于饱和状态。Na-K-Mg图解显示研究区内热泉的水岩作用处于不平衡状态。同时借助图中的Na-K温标及K-Mg温标估算了地热水的热储温度及循环深度,研究区水样达到水-岩反应平衡时的温度较低,最高在180℃左右,粤西研究区地热水点的成熟度较桂东南研究区高,冷热水的混合研究也反映桂东南地热水的冷水混入比例较高,且桂东南研究区热水点多集中在Mg^0.5端,达到平衡时的热储温度较低。由离子比值特征可知,分布于高州市和玉林市博白县的地热水可能处于相对开放的热储环境,封存时间较短或变质程度较低;粤西研究区大多数地热水及广西容县、陆川县地热水所处的热储环境相对封闭,赋存时间较长、变质程度较高。各离子浓度比值及其比例系数的分析结果指示粤西及桂东南大多数水样其水化学组分主要为硅酸盐、碳酸盐矿物的溶解控制。Sr及其同位素结果显示研究区同类型或同地区地热水之间的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值差异较大,反映热储围岩不同,部分为花岗岩类岩浆岩,部分为砂岩、页岩或碳酸盐岩类的沉积岩。结合地热水水文地质及水化学特征的差异,揭示了研究区采样点之间的水力联系较弱。