關(guān)中盆地腹部地下熱水成因類型的同位素水文地球化學(xué)證據(jù)-論文.pdf

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1、第34卷第5期第四紀(jì)研究Vo1．34，No．52014年9月QUATERNARYSCIENCESSeptember，2014文章編號(hào)1001-7410(2014)05-1023—13關(guān)中盆地腹部地下熱水成因類型的同位素水文地球化學(xué)證據(jù)水馬致遠(yuǎn)何丹鄭磊鄭會(huì)菊王疆霞席臨平(長安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，西安710054)摘要關(guān)中盆地腹部深層地下熱水的成因類型呈多樣化特征，不同構(gòu)造單元具有不同的成因類型，除少量現(xiàn)代入滲型水外，大多為古人滲型水、殘余沉積水以及二者的混合水。其中，固市凹陷華陰051井地下熱水的8

2、D和80發(fā)生顯著漂移，氘盈余(d)值低至-41％o，嚴(yán)重偏離大氣降水線，幾乎完全丟失了人滲時(shí)的大氣環(huán)境的信號(hào)，表現(xiàn)為封存條件下同位素水文地球化學(xué)演化的極端過程，其氫氧穩(wěn)定同位素6D、占80值落在沉積水的8D、8o值范圍內(nèi)；其水化學(xué)類型以Na·ca—cl型水為主，rNa／rCl<0．85，CI／Br>293，rSO]一／rC1低至1．09以及rCa／rMg高達(dá)12．26，符合沉積成因地下熱水的水文地球化學(xué)特征，可能為地質(zhì)歷史時(shí)期被埋藏的殘余蒸發(fā)湖水，其成因類型為殘余陸相沉積水。固市凹陷渭南城區(qū)和咸禮斷階

3、東部深層地下熱水的成因類型以古人滲成因?yàn)橹?，不排除混有少量的殘余陸相沉積水；西安凹陷和咸禮斷階西地下熱水成因類型為人滲混合型，即現(xiàn)代入滲水和古人滲水的混合水。主題詞關(guān)中盆地腹部地下熱水成因類型陸相沉積水中圖分類號(hào)P641．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A沉積深部地下熱水的成因研究是當(dāng)代地球科學(xué)入成因成為目前地下水及地下熱水主導(dǎo)成因類型。的重大前沿課題，對(duì)深層地下熱水可持續(xù)開發(fā)利用然而，近幾十年來，我國已開采的地下熱水深度達(dá)亦至關(guān)重要。一直以來，關(guān)于深層地下熱水的成上千米，如關(guān)中盆地腹部地下熱水開采深度已達(dá)因，眾說不一。

4、孫占學(xué)等¨認(rèn)為江西地下熱水屬大4000余米。其研究對(duì)象已從低溫環(huán)境下呈現(xiàn)的起氣降水深循環(huán)補(bǔ)給；王東升和王經(jīng)蘭對(duì)四川盆源比較明確、化學(xué)反應(yīng)較穩(wěn)定的水巖體系改變?yōu)檩^地、塔里木盆地、江漢盆地和柴達(dá)木盆地地下熱水高溫度、壓力環(huán)境下形成復(fù)雜，成因類型多樣的研究表明氫氧同位素漂移只是發(fā)生在非降水起源化，各類化學(xué)反應(yīng)較普遍的水巖體系。更令人感或非完全降水起源的封存型地下熱水中；譚紅兵興趣的是關(guān)中盆地腹部1600～4000m處的藍(lán)田灞河推測(cè)柴達(dá)木盆地1500m深度下流體可能是幔源和組地下熱水中8D值比海水的8D值小，

5、與常壓地下殼源的深部循環(huán)混合水；王潤三等認(rèn)為關(guān)中盆地?zé)崴啾扔植皇浅?shù)¨，地下熱水中6發(fā)生了顯地下熱水系統(tǒng)基本處于封閉環(huán)境；秦大軍等認(rèn)為著漂移，氘盈余參數(shù)(d)低至-41％o，在發(fā)生68o漂西安地?zé)崴难a(bǔ)給區(qū)主要位于西安南部和西部海拔移的端元處，地下熱水的6D亦出現(xiàn)了明顯的移動(dòng)，更高處；另外，Ma等、Qin和Tao認(rèn)為西安地脫硫比值亦迅速減小，rNa／rCl<0．85，提示該處地下熱水來源為第四紀(jì)末次冰期秦嶺北麓大氣降水。下水處于封存狀態(tài)，存在非入滲成因類型的重要證迄今為止，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為熱水成因的類

6、型有4種據(jù)’。環(huán)境同位素水文地球方法是研究地下熱水類型，即滲入成因(古代、現(xiàn)代)、沉積成因、巖漿成因較為新穎的方法之一，也是熱水研究中的熱點(diǎn)成因和變質(zhì)成因。目前，國內(nèi)對(duì)地下熱水起源成和關(guān)鍵點(diǎn)之一¨。本文應(yīng)用環(huán)境同位素水文地球因的探索，多以滲入型為主，契合及驗(yàn)證了傳統(tǒng)地化學(xué)的方法，研究沉積盆地深層地下熱水的成因，下水理論中降水說的觀點(diǎn)。而傳統(tǒng)地下水成因的研以期深化和豐富對(duì)我國沉積盆地地下熱水成因類型究是建立在對(duì)水圈表層或淺層的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的，滲的認(rèn)識(shí)，為可持續(xù)開發(fā)熱水資源提供理論依據(jù)。第一作者簡介：馬致遠(yuǎn)

7、女58歲教授地下水可持續(xù)利用及同位素水文地球化學(xué)研究國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：41172211)資助2014—06—02收稿，2014—07—14收修改稿5期馬致遠(yuǎn)等：關(guān)中盆地腹部地下熱水成因類型的同位素水文地球化學(xué)證據(jù)1027GZ01192969723763605—71—9．90．70891秦嶺北麓GZ03192808943753787—81—11．4O．7ll02GZ04l92798793753922—80—1l_30．71106GZ06192808643755580—82一l1．80．710

8、83X和Y分別代表每個(gè)樣點(diǎn)的大地坐標(biāo)第四紀(jì)研究表5水樣與海水、四川威遠(yuǎn)氣田深層水的水文地球化學(xué)參數(shù)對(duì)比(于2008—2012年測(cè)試)Table5Thecomparisonofhydrogeochemicalparametersamongstudyareasamples，seawaterandthedeepwaterofSichuanWeiyuangasfield分區(qū)編號(hào)rCa／rMgrNa／rC1100xrSO~一／rClC1／Br分區(qū)編號(hào)rCa／rMg