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1、為弛第29卷第l期GEOLOGYOFSHAANXI2011年6月文章編號(hào)：lO0l一6996(2011)O1一O077一O6華縣地區(qū)地?zé)崴纬森h(huán)境及熱儲(chǔ)溫度探討林平選，張娟。(1．陜西省地礦局地質(zhì)調(diào)查院，西安710065}z．陜西工程勘察研究院，西安710068)摘要：本文根據(jù)華縣地?zé)峋|(zhì)分析結(jié)果，在水溶組分平衡分布計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行了水一巖平衡分析，確定了地?zé)崴械钠胶獾V物和平衡溫度范圍，應(yīng)用SiOz溫標(biāo)估算了熱儲(chǔ)的溫度，并根據(jù)這些溫標(biāo)的原理和華縣地?zé)崴膶?shí)際情況，討論了地?zé)崴纬傻沫h(huán)境以及化學(xué)溫標(biāo)適用性和估算結(jié)果的可靠性。關(guān)鍵詞：平衡分布計(jì)算；水巖平衡；地球化學(xué)溫標(biāo)；熱儲(chǔ)溫度中
2、圖分類號(hào)：P314．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A巖石是由礦物組成的，因此水巖平衡實(shí)際上指的是水與組成巖石的礦物之間的平衡關(guān)系。礦物在水中的溶解與沉淀取決于水溶液相對(duì)礦物的飽和狀態(tài)，通常使用飽和指數(shù)來(lái)衡量水溶液相對(duì)礦物的飽和狀態(tài)。在計(jì)算礦物相對(duì)水溶液的飽和指數(shù)時(shí)，若不考濾陰陽(yáng)離子間絡(luò)合作用的影響，則這種計(jì)算結(jié)果的誤差通常是比較大的。因此，計(jì)算礦物的飽和指數(shù)時(shí)，必須首先對(duì)水溶組分的平衡分布進(jìn)行計(jì)算。1研究區(qū)概況研究區(qū)位于華縣華州鎮(zhèn)，構(gòu)造上屬于固市凹陷南緣。華州地?zé)峋侨A縣地區(qū)首眼地?zé)峋?，揭露地層從上到下依此為①第四系，巖性為黃色、灰綠色粘土、砂質(zhì)粘土與灰色砂礫石層呈不等厚互層，厚度475m；②新近
3、系張家坡組，巖性上部為灰色、灰綠色泥巖與細(xì)砂巖、砂礫巖呈不等厚互層，中部為細(xì)砂巖、砂礫巖與含礫泥巖呈略等厚互層，下部以礫巖為主，局部夾鈣質(zhì)泥巖，厚度793m；③藍(lán)田灞河組，巖性為大段礫巖局部夾鈣質(zhì)泥巖，厚度283．5m；④太古界太華群，白色夾灰黑色花崗片麻巖。開采段主要為新近系張家坡組和藍(lán)田灞河組，深度945．1l～1784．9m，實(shí)測(cè)井底溫度95．2℃，開采段中間溫度72．4℃，開采段頂部溫度57．8℃，井口水溫59．8℃。2地?zé)崃黧w的儲(chǔ)存空間收稿日期：2010—09—10作者簡(jiǎn)介：林平選．男，36歲，高級(jí)工程師，1999年畢業(yè)于長(zhǎng)春科技大學(xué)，2006年獲中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程
4、碩士學(xué)位，長(zhǎng)期從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)及地質(zhì)災(zāi)害等專業(yè)技術(shù)_T作．78陜西地質(zhì)第29卷區(qū)內(nèi)新生界上新統(tǒng)沉積厚度為1022．5～18941TI，平均沉積速度為0．38～0．7mm／a，具有快速沉積盆地的特征，在快速沉積盆地的深處，常有“欠壓實(shí)沉積物”的存在。這種沉積物不是隨著上覆地層厚度和埋深的增加而壓實(shí)得更緊密，相反，在各種因素制約下，它壓實(shí)程度很差，因而具有與其所在深度不相適應(yīng)的高孔隙度(圖1)和異常高的流體壓力即異常高壓帶。封閉性的異常高壓帶，即使在正常大地?zé)崃鞅尘爸?，由于封閉在孔隙內(nèi)的流體的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)低于巖礦物質(zhì)，導(dǎo)致異常高壓帶的地溫梯度高。故異常高壓帶既是異常孔隙度
5、帶，又是異常溫度帶。高孔隙度為地?zé)崃黧w提供了儲(chǔ)存空間。}’．-．．I··札煎度喁)·．．．．1：．．-·’?！ぁ瘢骸海?●●●塌濰)圖1孔隙度隨埋深的變化關(guān)系Fig．1Variationrelationshipbetweenporosityandburieddepth3地?zé)崃黧w的水化學(xué)和同位素特征根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，應(yīng)用Na—K—Mg三角圖(圖2)對(duì)華州(R2孑L)地?zé)崴M(jìn)行分析，R2孔地?zé)崴湓谄胶饩€附近，表明該熱礦水是與Na、K、Mg的鋁硅鹽礦物鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、自云母和斜綠泥石處于平衡狀態(tài)或接．{31。。。。。SQR(Mg)近平衡狀態(tài)。地下水與礦物的化學(xué)反應(yīng)是非常圖2
6、Na—K—Mg三角圖緩慢的，說(shuō)明華州R2地?zé)崴跓醿?chǔ)中運(yùn)移極Fig．2AtriangularplotofNa—K—Mg為緩慢。根據(jù)同位素分析結(jié)果，區(qū)內(nèi)地?zé)崴糄值分別為一77．14‰和一8O．69％0，艿0值為一7．597o和一9．069％0，根據(jù)同位素的溫度效應(yīng)估算地?zé)崴a(bǔ)給時(shí)期的溫度為0．6～1．7"C，而華縣地區(qū)年平均氣溫為14"C，說(shuō)明地?zé)崴窃诒痊F(xiàn)代氣候冷的時(shí)期形成的。根據(jù)區(qū)內(nèi)渭深l2井孢粉氣候研究成果，該區(qū)第三季為溫暖濕潤(rùn)或溫暖干旱氣候，因此排除了區(qū)內(nèi)地?zé)崴畞?lái)源于沉積水的可能性。同時(shí)根據(jù)6D和60的分布區(qū)間，也可排除區(qū)內(nèi)地?zé)崴畞?lái)源于巖漿水(6D和8O的變化范圍一般為一5
7、O‰～一80％0和第l期林平選等：華縣地區(qū)地?zé)崴纬森h(huán)境及熱儲(chǔ)溫度探討79一i5一土‘一i3-1-11一O一9—e一-6一S一聿圖3地?zé)崴畊—O關(guān)系曲線Fig．3Curvelinearrelationshipof6D一6。Oingeothermalwater7．O‰～9．5‰)和變質(zhì)水(6D和艿坤O的變化范圍一般為一2o％a～一6s％0和5‰～25~o)的可能性。區(qū)內(nèi)地?zé)崴湓陉P(guān)中盆地大氣降水線的右側(cè)，與大氣降水關(guān)系密切的淺層地下水相比，地?zé)崴l(fā)生了明顯的埔O重化漂移
