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赣南地区含氮温泉水文地球化学特征研究

张智超  
【摘要】:中国是世界上地热资源非常丰富的国家之一,广泛分布着高温、中低温地热。相较于高温地热资源而言,中低温地热资源有着分布范围更广、区域面积更大,开发利用条件较高的特点。随着近些年我国经济的发展,传统能源的日趋短缺导致对清洁能源的需求量日益迫切,因而中低温地热资源的开发和利用受到了愈来愈多的关注。而开展中低温地热资源中地下热水组分含量和分布特点以及演化特征和热水围岩之间的相互作用等基础性研究,对中低温地热系统的成因和地热资源的开发利用具有重要的指导作用。本文对赣南地区氮气型温泉水化学组分和氢氧同位素特征进行了分析,简要探讨了温泉水化学组分特征,计算了温泉的补给高程,海拔范围在840m-1100m之间。着重研究了氮气型温泉的较高pH值和硫酸盐、碳酸盐之间的复杂关系,并使用水文地球化学模拟软件PHREEQC2.15及数据库wateq4f.dat计算了热水中部分次生矿物饱和指数,探究了氮气型温泉与次生矿物组分(如碳酸盐,氟化物等)之间的平衡状态。初步探讨了温泉热水系统中存在强烈而持续的水-岩相互作用,但地下热水TDS仍较低的原因,即地下热水系统保持着‘沉淀-溶解’的相对动态平衡。计算并估算了温泉的热储温度。结果表明,氮气型温泉热储温度范围为80℃—120℃,温泉具有较大的热储深度,范围在2800m-4400m之间。最后,以研究区内水温最高的汝城热水温泉为典型特例,从“点”的角度初步探讨了赣南地区温泉成因模式。为江西省赣南地区含氮温泉和地热资源的未来规划和利用提供参考依据。


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