水化学特征在恩施盆地地热资源调查中的指示意义.pdf

第4 2卷 第4期2 0 2 3年 7月 地 质 科 技 通 报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y V o l.4 2 N o.4J u l.2 0 2 3李泽威,袁飞,李明龙,等.水化学特征在恩施盆地地热资源调查中的指示意义J.地质科技通报,2 0 2 3,4 2(4):8 3-9 4.L i Z e w e i,Y u a n F e i,L i M i n g l o n g,e t a l.I n d i c a t i v e s i g n i f i c a n c e o f h y d r o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s i n g e o t h e r m a l r e s o u r c e i n v e s t i g a-t i o n s i n t h e E n s h i B a s i nJ.B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yJ.B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2 0 2 3,4 2(4):8 3-9 4.基金项目:湖北省地质局重点科技项目(K J 2 0 2 1-3 3)作者简介:李泽威(1 9 8 5),男,高级工程师,主要从事矿产、水文、地热调查等方面工作。E-m a i l:3 6 2 2 8 4 1 9 4q q.c o m通信作者:袁 飞(1 9 8 8),男,高级工程师,主要从事矿产、水文、地热调查等方面工作。E-m a i l:s h i w e n j i e c u g.e d u.c n E d i t o r i a l O f f i c e o f B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y.T h i s i s a n o p e n a c c e s s a r t i c l e u n d e r t h e C C B Y-N C-N D l i c e n s e.水化学特征在恩施盆地地热资源调查中的指示意义李泽威,袁 飞,李明龙,赵 军,万 凯,李光顺(湖北省地质局第二地质大队,湖北 恩施 4 4 5 0 0 0)摘 要:地热资源是一种宝贵的清洁能源,恩施盆地蕴含丰富的地热资源,探明地热形成机理具有重要意义。从地热水化学特征和同位素特征入手,结合恩施盆地水文、地热地质条件,采用P i p e r三线图法、主要离子相关分析法等探讨分析了恩施盆地地下热水地球化学特征及其主要离子补给来源;选取适宜的二氧化硅温标法解决了热储温度难以准确测量的问题;利用氢氧同位素测试技术,示踪判定了地下热水的补给来源、循环深度及补给高程。研究结果显示:恩施盆地地下热水的水化学类型主要为S O4C l-N a型水,水中离子以S O2-4,C l-,N a+为主,地下热水中T D S与N a+,C a2+,M g2+,C l-,S O2-4有极好的正相关性,而地下热水中T D S远高于冷泉,分析认为是由于地下热水在演化过程中埋藏深度大、径流途径长、溶解溶滤作用强烈,更容易从围岩中萃取相关离子,从而导致离子浓度远高于地表水;研究区内地下热水主要接受大气降水补给;地下热水1 4C,3 4S同位素特征均表明盆地边缘到盆地中心地下热水储存环境逐渐封闭,地下热水滞留时间逐渐变长,水-岩反应程度逐渐变强;水-岩平衡判定结果表明,热水中S i O2的浓度受石英的溶解平衡控制,利用S i O2地热温标估算热储温度为5 5.7 45 8.2 4,热储埋深为1 7 9 31 9 0 6 m,热水循环深度为1 8 2 31 9 3 6 m;根据大气降水1 8O的高程效应估算地下热水的补给高程为1 0 2 2.6 41 1 0 9.0 0 m,依据研究区高程范围确定地下热水补给区主要为盆地西侧寒武系-奥陶系碳酸盐岩低中山区。关键词:恩施盆地;地下热水;水化学特征;氢氧同位素2 0 2 1-1 2-1 6收稿;2 0 2 2-0 3-1 2修回;2 0 2 3-0 2-1 0接受中图分类号:P 3 1 4 文章编号:2 0 9 6-8 5 2 3(2 0 2 3)0 4-0 0 8 3-1 2d o i:1 0.1 9 5 0 9/j.c n k i.d z k q.t b 2 0 2 1 0 7 9 1 开放科学(资源服务)标识码(O S I D):I n d i c a t i v e s i g n i f i c a n c e o f h y d r o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s i n g e o t h e r m a l r e s o u r c e i n v e s t i g a t i o n s i n t h e E n s h i B a s i nL i Z e w e i,Y u a n F e i,L i M i n g l o n g,Z h a o J u n,W a n K a i,L i G u a n g s h u n(T h e S e c o n d G e o l o g i c a l B r i g a d e o f H u b e i G e o l o g i c a l B u r e a u,E n s h i H u b e i 4 4 5 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eG e o t h e r m a l r e s o u r c e s a r e v a l u a b l e c l e a n r e s o u r c e s,a n d t h e E n s h i B a s i n c o n t a i n s a-b u n d a n t g e o t h e r m a l r e s o u r c e s.I t i s v e r y i m p o r t a n t t o e x p o r e t h e o r i g i n o f g e o t h e r m a l r e s o u r c e s.M e t h-o d sS t a r t i n g f r o m t h e c h e m i c a l a n d i s o t o p i c c h a r a c t e r i s t i c s o f g e o t h e r m a l w a t e r,c o m b i n e d w i t h t h e h y d r o-l o g i c a l a n d g e o t h e r m a l g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f t h e E n s h i B a s i n,t h e f o l l o w i n g w o r k s h a v e b e e n p e r f o r m e d.T h e g e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d m a i n i o n r e c h a r g e s o u r c e s o f g e o t h e r m a l w a t e r i n t h e E n s h i B a s i n a r e d i s c u s s e d a n d a n a l y z e d b y t h e P i p e r d i a g r a m m e t h o d a n d m a i n i o n c o r r e l a t i o n a n a l y s i s m e t h o d.I n t h i s s t u d y,t h e a p p r o p r i a t e s i l i c a t e m p e r a t u r e s c a l e m e t h o d i s u s e d t o s o l v e t h e p r o b l e m t h a t i t i s d i f f i c u l t t o a c-h t t p s:/d z k j q b.c u g.e d u.c n 地质科技通报 2 0 2 3年 c u r a t e l y m e a s u r e t h e h e a t s t o r a g e t e m p e r a t u r e.U s i n g h y d r o g e n a n d o x y g e n i s o t o p e t e s t i n g t e c h n o l o g y,t h e r e c h a r g e s o u r c e,c i r c u l a t i o n d e p t h a n d r e c h a r g e e l e v a t i o n o f g e o t h e r m a l w a t e r a r e d e t e r m i n e d.R e-s u l t sR e s u l t s s h o w t h a t t h e h y d r o c h e m i c a l t y p e o f g e o t h e r m a l w a t e r i n t h e E n s h i B a s i n i s m a i n l y S O4C l-N a w a t e r,a n d t h e m a i n i o n s i n t h e g r o u n d w a t e r a r e S O2-4,C l-a n d N a+.T h e r e i s a g o o d p o s i t i v e c o r r e l a-t i o n b e t w e e n T D S i n g e o t h e r m a l w a t e r a n d N a+,C a2+,M g2+,C l-a n d S O2-4,w h i l e T D S i n g e o t h e r m a l w a t e r i s m u c h h i g h e r t h a n t h a t i n c o l d s p r i n g s.I t i s d u e t o t h e l a r g e b u r i a l d e p t h,l o n g r u n o f f p a t h a n d s t r o n g d i s s o l u t i o n l e a c h i n g a c t i o n,w h i c h m a k e s i t e a s i e r t o e x t r a c t r e l e v a n t i o n s f r o m t h e s u r r o u n d i n g r o c k a n d r e s u l t s i n i o n c o n c e n t r a t i o n s m u c h h i g h e r t h a n t h o s e o f s u r f a c e w a t e r.T h e h o t w a t e r i n t h e s t u d y a r e a i s m a i n l y s u p p l i e d b y a t m o s p h e r i c p r e c i p i t a t i o n,a n d t h e 1 4C a n d 3 4S i s o t o p i c c h a r a c t e r i s t i c s o f g e o t h e r m a l w a t e r s h o w t h a t t h e s t o r a g e e n v i r o n m e n t o f g e o t h e r m a l w a t e r f r o m t h e e d g e o f t h e b a s i n t o t h e c e n t e r o f t h e b a s i n i s g r a d u a l l y c l o s e d,t h e r e t e n t i o n t i m e o f g e o t h e r m a l w a t e r i s g r a d u a l l y l o n g e r,a n d t h e d e g r e e o f w a t e r r o c k r e a c t i o n i s g r a d u a l l y s t r o n g e r.T h e r e s u l t s o f t h e w a t e r-r o c k b a l a n c e s h o w t h a t t h e c o n c e n t r a-t i o n o f S i O2 i n h o t w a t e r i s c o n t r o l l e d b y t h e d i s s o l u t i o n b a l a n c e o f q u a r t z.U s i n g t h e S i O2 g e o t h e r m a l t e m-p e r a t u r e s c a l e,t h e e s t i m a t e d t h e r m a l s t o r a g e t e m p e r a t u r e i s 5 5.7 4-5 8.2 4,t h e b u r i a l d e p t h o f t h e r m a l s t o r a g e i s 1 7 9 3-1 9 0 6 m,a n d t h e c i r c u l a t i n g d e p t h o f h o t w a t e r i s 1 8 2 3-1 9 3 6 m.T h e r e c h a r g e e l e v a-t i o n o f g e o t h e r m a l w a t e r i s e s t i m a t e d t o b e 1 0 2 2.6 4-1 1 0 9.0 0 m,a c c o r d i n g t o t h e e l e v a t i o n e f f e c t o f O o f a t m o s p h e r i c p r e c i p i t a t i o n.C o n c l u s i o nA c c o r d i n g t o t h e e l e v a t i o n r a n g e o f t h e s t u d y a r e a,t h e g e o t h e r-m a l w a t e r r e c h a r g e a r e a i s m a i n l y t h e l o w a n d m i d d l e m o u n t a i n a r e a o f C a m b r i a n O r d o v i c i a n c a r b o n a t e r o c k s i n t h e w e s t e r n p a r t o f t h e b a s i n.K e y w o r d s:E n s h i B a s i n;g e o t h e r m a l w a t e r;h y d r o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s;h y d r o g e n a n d o x y g e n i s o t o p e sR e c e i v e d:2 0 2 1-1 2-1 6;R e v i s e d:2 0 2 2-0 3-1 2;A c c e p t e d:2 0 2 3-0 2-1 0 开发利用地下热水不仅能改善城镇及周边地区生活条件和旅游环境,还能在实现碳达峰、碳中和过程中发挥积极作用,带来显著的经济效益和社会效益。当前国内外对地下热水的研究主要集中在探讨地下热水水化学特征、补给来源及补给高程、热储温度及循环深度等方面,为地下热水的勘探与开发利用提供了科学依据。恩施断陷盆地区域具有丰富的地热水资源,但国内对于该区地下热水的研究几近于空白,相关研究工作的不足严重制约了该区地热水资源的勘探进程。本研究拟以恩施盆地为研究区,基于大比例尺的地质、水文地质调查和中深层钻探,结合水化学分析和氢、氧、硫、碳同位素分析测试,探讨地下热水化学特征及其补给来源,研究成果可为该区地下热水的进一步勘探开发提供依据。1 研究区概况1.1水文地质条件恩施盆地为一近南北向延伸的条带状盆地,西侧为低中山区,海拔标高一般在1 0 0 01 5 0 0 m,主要出露寒武系-奥陶系碳酸盐岩地层;盆地内海拔标高一般4 3 05 0 0 m,主要出露白垩系跑马岗组红砂岩;盆地东侧为低山丘陵区,海拔标高一般在6 0 08 0 0 m,主要出露二叠系及三叠系碳酸盐岩。依据研究区所出露地表的地层岩性及含(隔)水性能,将区内各时代地层划分为9个含(隔)水层组(图1),由新至老依次为:第四系松散孔隙弱含水层(Q),分布于清江阶地黄泥坝-旗峰坝及金子坝一带,岩性主要为砂性土、黏性土及砂质砾石层,厚03 5 m,富水性弱,显示就近补给、就近排泄的特点;白垩系跑马岗组(K2p)砂岩裂隙弱含水层,主要分布于恩施断陷盆地内,面积大,岩性主要为棕红色、橘红色细砂岩、石英砂岩及砾岩,厚3 0 01 7 0 0 m,浅部含少量风化裂隙水,泉水流量一般0.0 7 90.9 6 6 L/s,富水性弱,区域上可视为相对隔水层,也是研究区内地热水的热储盖层;中三叠统巴东组(T2b)含水、隔水层组,主要分布于盆地东部,由4段组成,其中二段和四段为砂页岩,主要显隔水特征,一段和三段为灰岩、泥灰岩,为岩溶裂隙含水层组;中下三叠统嘉陵江组、大冶组灰岩裂隙溶洞含水层组(T1-2j+T1d),主要分布于研究区东部丘陵山区,上部嘉陵江组为中厚层灰岩、白云岩夹溶崩角砾岩,下部大冶组为薄至中层状灰岩,底部为泥灰岩,总厚1 0 5 92 1 5 0 m,岩溶强烈发育,暗河流量6.8 98 1 3.8 0 L/s,富水性强;中上二叠统灰岩裂隙溶洞含水层组(P2+3),主要分布于盆地东部及北部边缘,上统大隆组、孤峰组主要为黑色薄板状含炭硅质岩,上统下窑组,中统茅口组、栖霞组主要为中层-厚层状灰岩,整体富水性强;石炭系-泥盆系弱含水层组(C+D),主要为中石炭统黄龙组灰色厚48 第4期李泽威等:水化学特征在恩施盆地地热资源调查中的指示意义1.第四系松散岩类孔隙弱含(透)水层;2.上白垩统跑马岗组砂岩裂隙相对隔水层;3.中三叠统巴东组四段砂页岩隔水层;4.中三叠统巴东组三段岩溶裂隙含水层;5.中三叠统巴东组二段砂页岩隔水层;6.中三叠统巴东组一段岩溶裂隙含水层;7.下-中三叠统嘉陵江组岩溶裂隙含水层组;8.下三叠统大冶组岩溶裂隙含水层组;9.二叠系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组;1 0.石炭系-泥盆系砂岩裂隙弱含水层组;1 1.奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层;1 2.上寒武统-下奥陶统娄山关组岩溶裂隙含水层;1 3.志留系隔水层;1 4.地质界线;1 5.角度不整合地质界线;1 6.断层;1 7.热泉取水样点;1 8.冷泉、河水取水样点;1 9.推测地下水流向;2 0.地热钻孔取样点图1 研究区水文地质简图F i g.1 H y d r o g e o l o g i c a l d i a g r a m o f t h e s t u d y a r e a层状灰岩、泥盆系上中统砂岩,整体富水性弱;志留系砂页岩组隔水层(S),主要分布于研究区北西部及南部,岩性为粉砂质页岩、水云母页岩、泥质粉砂岩夹少量砂岩,地层总厚度1 1 3 51 3 1 5 m,区内起相对隔水作用;奥陶系岩溶裂隙含水层组(O),岩性以龟裂纹灰岩、瘤状灰岩为主,地层厚度1 0 01 3 4 m,整体岩溶裂隙发育,富水性强;下奥陶统-上寒武统娄山关组含水层(3O1l),分布于研究区西北部,岩性主要为灰岩、生物碎屑灰岩、云质灰岩及白云岩、灰 质 白 云 岩 为 主,岩 溶 强 烈 发 育,暗 河 流 量4 1 1 6.0 7 L/s,泉水流量2.4 9 1 2.2 0 L/s,富水性强。根据地层分布、岩性组合特征及地下水赋存状况,将区内地下水划分为第四系松散土体孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水以及碎屑岩类孔隙裂隙水等三大类型,其中第四系松散土体孔隙水主要赋存于清江、级阶地,清江支流开阔地带(段)亦有零星分布,主要接受大气降水补给;碎屑岩类孔隙裂隙水主要赋存于盆地内白垩系跑马岗组红砂岩浅层风化裂隙之中,水量较为有限,对区域地下水环境条件的影响有限;碳酸盐岩类岩溶裂隙水主要赋存于盆地西侧奥陶系-寒武系碳酸盐岩区,该区域出露地表的地层接受大气降水补给后由西至东向盆地径流,至恩施断裂带受阻隔后,一部分以下降泉排泄,一部分向深部径流补给深部岩溶含水层。1.2地热地质条件如图2,根据研究区地质结构空间关系分析,恩58h t t p s:/d z k j q b.c u g.e d u.c n 地质科技通报 2 0 2 3年 1.第四系弱含水层;2.白垩系跑马岗组(盖层);3.三叠系碳酸盐岩含水层;4.二叠系碳酸盐岩含水层;5.石炭系-泥盆系碳酸盐岩层;6.志留系砂岩层(隔水层);7.奥陶系碳酸盐岩层(热储层);8.寒武系碳酸盐岩层(热储层);9.恩施大断裂;1 0.粉砂岩;1 1.砂岩;1 2.砾岩;1 3.灰岩;1 4.泥质灰岩;1 5.生物碎屑灰岩;1 6.云质灰岩;1 7.炭质泥岩;1 8.泥质粉砂岩;1 9.粉砂质泥岩;2 0.燧石结核灰岩;2 1.瘤状灰岩;2 2.龟裂纹灰岩;2 3.地层产状;2 4.大气降水;2 5.冷(热)水流向;2 6.大地热流图2 研究区地热成因概念模式图F i g.2 C o n c e p t u a l m o d e l m a p o f g e o t h e r m a l g e n e s i s i n t h e s t u d y a r e a施盆地的热储层为奥陶系-寒武系碳酸盐岩层,该岩组岩溶发育,富水性好,为地下热水提供了良好的储运 空 间;盖 层 为 透 水 性 差 的 白 垩 系 跑 马 岗 组(K2p)红砂岩、志留系(S)碎屑岩(与跑马岗组不整合接触),该岩组透水性差、富水性弱,具有良好的保温效果;区内的恩施大断裂是区域性北东向活动大断裂,为区内地下热水良好的导水导热通道。在盆地西部低中山区寒武系-奥陶系碳酸盐岩裸露区域或构造有利部位,奥陶系-寒武系碳酸盐岩岩溶水系统接受大气降水补给,低温的岩溶水进入区域地下水流动系统后开始循环,以比较缓慢的径流速度向盆地方向汇聚并不断吸收围岩中的热量,在经历了较长的流动途径和较长的滞留时间后转化为地下热水。围岩地温由正常的区域热流从底部通过热传导的形式供给,加之研究区恩施断裂带为深大断裂,可以作为导热导水通道,从而在深部形成兼具层状和带状特征的热储,在恩施大断裂和南北向断裂交汇部位以温泉的形式出露地表1-3。2 采样与测试结果2.1样品类型及测试项目在地质、水文地质综合调查基础上,本次研究共采集了2 6组水样,用于水质分析、氢氧同位素、硫同位素、碳同位素分析测试(表1),采样点位见图1,水样类型包括地下热水(温泉、钻孔地热水)、冷泉、河水等。水质分析在湖北省地质局第二地质大队实验室完成,测试仪器为G G X-6 0 0型原子吸收分光光度计,检测结果相对误差小于2.5%。氢氧同位素、碳同位素、硫同位素分析在中国地质大学(武汉)环境学院实验教学中心、国土资源部地下水矿泉水及环境监测中心(中国地质科学院水文地质环境地质研究院)实验测试中心完成,氘、氧同位素测试采用L 2 1 3 0 i型波长扫描光腔衰荡光谱仪,氚同位素测试采用Q u a n t u l u s 1 2 2 0型超低本底液体闪烁谱仪,硫同位素测试采用MAT 2 5 3型稳定同位素比值质谱仪,碳同位素采用元素分析仪-同位素质谱仪等,上述同位素检测结果相对误差均小于1。2.2测试结果分析2.2.1 基本特征如表2所示,研究区水样p H值范围为6.8 48.3 7,平均为7.6 8,整体属于弱碱性。热水样p H值范围为6.8 48.0 7,平均为7.5 7,亦偏弱碱性。研究区地下热水的偏弱碱性除与补给水有关之外,还可能与地下热水的热储层的岩性有关1。2.2.2 主要离子分布特征研究区地热水、冷泉和河水样品离子含量分析结果如表2所示,区内冷泉与河水的阳离子和阴离子组成特征近似,其N a+,K+,C a2+,M g2+,C l-,S O2-4,HC O-3质量浓度分布范围为1.9 82 0.7 5,0.7 24.6 6,2 1.4 78 9.4 1,1.9 52 3.1 4,0.6 02 3.7 7,1 0.3 86 8.0 8,5 1.1 32 3 5.2 6 m g/L;岩池68 第4期李泽威等:水化学特征在恩施盆地地热资源调查中的指示意义表1 水样类型及分析测试项目统计T a b l e 1 S t a t i s t i c a l t a b l e o f w a t e r s a m p l e t y p e s a n d a n a l y s i s t e s t i t e m s样号水样类型水样温度/同位素测试项目水质测试项目采样点位S Y 0 1S Y 0 2S Y 0 3S Y 0 4S Y 0 5S Y 0 6S y 0 5S y 0 6S 0 6S 0 8S 0 9H S 0 1J Z 1J Z 2Z K 0 1Q 6Q 7Q 8Q 9Q 1 0Q 1 1Q 1 2Q 1 3岩池热泉热泉冷泉冷泉冷泉冷泉冷泉冷泉岩池热泉冷泉冷泉清江河水不同时期热水冷泉冷泉冷泉岩池热泉冷泉冷泉冷泉2 1.31 8O、D、T2 5.01 8O、D、T1 5.21 5.61 4.61 6.01 4.51 5.52 1.31 8O、D、T、3 4S1 7.01 8.01 7.01 8O、D、T、3 4S4 4.21 8O、D、T、3 4S4 4.21 8O、D、T、3 4S4 4.21 8O、D、T、1 4C4 4.21 6.01 6.01 7.02 5.01 7.01 6.01 7.0HC O-3,C l-,S O2-4,C O2-3,K+,N a+,C a2+,M g2+,F,B r,I,S i O2,B,H2S,A l,P b,Z n,C s,F e2+,M n,L i,S r,C u,p H,耗 氧 量、总 硬 度、暂时硬度、永久硬度、溶解性总固体(T D S)岩池热泉点岩池热泉北1 0 0 m热泉松树坪冷泉点S Y 0 3松树坪冷泉点S Y 0 4褶皱泉点S Y 0 5金龙坝泉点S Y 0 6小龙潭冷泉S y 0 5小龙潭冷泉S y 0 6岩池热泉点冷泉点S 0 8冷泉点S 0 9河水监测点H S 0 1Z K 1钻孔Z K 1钻孔Z K 1钻孔Z K 1钻孔泉点Q 7泉点Q 8泉点Q 9岩池热泉点泉点Q 1 1泉点Q 1 2泉点Q 1 3表2 各水样化学成分分析结果T a b l e 2 R e s u l t s t a b l e o f c h e m i c a l c o m p o s i t i o n a n a l y s i s o f w a t e r s a m p l e s样号水样类型水样温度/阳离子质量浓度/(m gL-1)阴离子质量浓度/(m gL-1)N a+K+C a2+M g2+C l-S O2-4HC O-3p H(T D S)/(m gL-1)S Y 0 1岩池热泉2 1.37 1.3 36.0 99 7.7 52 0.5 11 2 7.0 41 1 3.1 12 4 4.2 07.2 26 1 1.0 0S 0 6岩池热泉2 1.37 6.7 57.1 09 0.2 31 4.8 21 2 3.9 89 4.7 02 2 8.0 57.7 45 4 8.8 1Q 6-1丰水期钻孔热水4 4.2 1 0 8 3.6 68 0.6 15 6 6.21 5 5.91 8 2 71 8 2 4.7 51 6 3.2 27.9 45 6 4 7.3 9Q 6-2枯水期钻孔热水4 4.2 1 1 2 7.0 25 2.5 85 4 4.31 5 3.11 7 7 1.1 51 8 8 7.8 61 5 4.8 68.0 75 6 4 0.7S Y 0 2热泉2 59 8 0.8 72 2.0 22 9 5.6 06 2.0 5 1 3 7 5.8 39 8 5.7 01 8 7.3 17.5 93 9 0 3.0S Y 0 4冷泉1 5.65.4 53.4 07 3.5 62 3.1 47.9 45 5.9 02 3 5.2 66.8 42 9 3.5 0S Y 0 5冷泉1 4.67.4 11.8 42 9.6 09.6 32.6 42 2.1 41 2 5.5 86.8 71 6 5.4 0S y 0 5冷泉1 4.55.3 81.0 32 3.9 08.1 80.6 05 8.8 65 1.1 37.3 61 3 9.3S y 0 6冷泉1 5.51 1.5 53.5 77 8.1 71 4.6 69.4 76 8.0 82 2 1.5 57.5 63 3 2.7S 0 8冷泉1 7.03.0 80.7 28 9.4 15.5 02.6 73 7.6 52 4 3.4 87.4 52 7 0.7 3S 0 9冷泉1 8.04.0 61.5 08 4.3 44.0 07.6 04 4.2 51 9 4.4 47.5 62 7 4.4 1Q 7冷泉1 6.03.0 42.9 97 7.0 58.0 23.2 75 8.1 01 9 5.0 97.4 52 7 2.5 3Q 8冷泉1 6.05.4 02.8 67 1.4 47.5 36.9 72 8.0 82 0 0.8 98.0 42 6 1.1 8Q 9冷泉1 7.08.0 82.5 32 1.4 71.9 53.3 11 0.3 87 7.5 47.8 01 3 0.8 7Q 1 1冷泉1 7.02 0.7 54.6 67 6.5 81 6.6 82 3.7 74 8.5 22 4 8.5 18.3 73 3 0.3 9Q 1 2冷泉1 6.02.6 12.9 86 8.0 33.7 34.1 61 7.4 51 8 1.9 88.2 52 1 8.0 8Q 1 3冷泉1 7.01.9 81.6 73 7.6 48.5 71.5 01 1.7 31 4 5.1 68.3 71 5 7.4 8H S 0 1清江河水1 7.04.1 92.2 75 7.3 27.0 54.9 03 9.5 31 5 6.0 38.3 72 0 9.1 678h t t p s:/d z k j q b.c u g.e d u.c n 地质科技通报 2 0 2 3年 温泉热水的N a+,K+,C a2+,M g2+,C l-,S O2-4,HC O-3质量浓度分布范围为7 1.3 37 6.7 5,6.0 97.1 0,9 0.2 39 7.7 5,1 4.8 22 0.5 2,1 2 3.9 81 2 7.0 4,9 4.7 01 1 3.1 1,2 2 8.0 52 4 4.2 0 m g/L;S Y 0 2热泉和钻孔热水的阳离子和阴离子组成特征近似,其N a+,K+,C a2+,M g2+,C l-,S O2-4,HC O-3质量浓度分布范围为9 8 0.8 71 1 2 7.0 2,2 2.0 28 0.6 1,2 9 5.6 05 6 6.2 0,6 2.0 51 5 5.9 2,1 3 7 5.8 31 8 2 7,9 8 5.7 01 8 8 7.8 6,1 5 4.8 61 8 7.3 1 m g/L。通过对比发现,岩池温泉水的阴阳离子质量浓度略高于冷泉和河水的离子质量浓度,远低于其北侧约1 0 0 m处的热泉S Y 0 2的离子质量浓度,分析认为,岩池温泉水为冷热混合水;S Y 0 2热泉和钻孔热水的阳离子和阴离子质量浓度整体远远高于冷泉和河水的离子质量浓度。2.2.3 地下热水微量元素特征由于地下热水流经围岩流程上的水岩相互作用、溶滤作用等因素,相对于地表冷水,地下热水中常含有较高浓度B,F,I,B r,S r等微量元素,也正因如此,地下热水常具有一定的理疗价值4-5。如表2及表3所示,地下热水S r质量浓度为1.5 01 5.5 2 m g/L,远高于冷泉和河水中的质量浓度(0.0 70.8 0 m g/L),其中S r的质量浓度与C l质量浓度呈正相关,体现了地下热水的盐仍然来自于水岩相关作用。表3 各水样微量元素分析结果T a b l e 3 A n a l y s i s r e s u l t s o f t r a c e e l e m e n t s i n w a t e r s a m p l e s样号水样类型水样温度/BFIB rS rB/(m gL-1)S Y 0 1岩池2 1.30.0 5 0.2 4 0.0 0 0.0 2 1.5 5S 0 6热泉2 1.30.0 4 0.5 4 0.0 0 0.2 2 1.5 0Q 6-1Z K 1钻4 4.21.3 9 2.4 0 0.0 3 2.5 5 8.9 5Q 6-2孔热水4 4.20.4 7 0.0 1 0.0 0 0.0 01 5.5 2S Y 0 2热泉2 5.00.4 8 2.0 6 0.0 2 0.2 61 3.9 0S Y 0 4冷泉1 5.60.0 2 0.0 2 0.0 0 0.0 0 0.4 2S Y 0 5冷泉1 4.60.0 1 0.7 0 0.0 0 0.0 0 0.1 1S y 0 5冷泉1 4.50.0 1 0.0 8 0.0 0 0.0 0 0.1 1S y 0 6冷泉1 5.50.0 2 0.1 1 0.0 0 0.0 0 0.7 2S 0 8冷泉1 7.00.0 0 0.5 5 0.0 0 0.0 0 0.4 6S 0 9冷泉1 8.00.0 0 0.4 7 0.0 0 0.0 0 0.4 9Q 7冷泉1 6.00.0 1 0.6 6 0.0 0 0.0 0 0.8 0Q 8冷泉1 6.00.0 1 0.2 2 0.0 0 0.0 0 0.5 5Q 9冷泉1 7.00.0 0 0.2 6 0.0 3 0.3 9 0.0 7Q 1 1冷泉1 7.00.0 2 0.6 6 0.0 0 0.3 6 0.6