浅析地球化学理论及方法在地热水资源开发应用.pdfVIP

浅析地球化学理论及方法在地热水资源 开发中的应用 师刚强 广东省有色金属地质局，广东广州510080 摘要：地热资源作为一种新型的能源，已得到了广泛的开发和利用。结合当前地热资源开发利用 情况，简要总结了地球化学理论及方法在地热资源勘查与研究以及开发中的应用，并对一些方法作 了简单评述，阐明了各方法在其适用条件下的优越性，梳理了地热资源勘探的思路，为在今后地热 资源开发中优选目标和技术方法选择上起到抛砖引玉的作用。 关键词：地球化学；地热水；地球化学温标 中图分类号：P59；TK529 文献标志码：A 地球科学进展 第27卷 一。逐渐形成的温泉地球化学，其研究已涉及地球 体成分，尤其是常伴有大量的Rn气。来源于地壳 科学众多的研究领域．诸如地热资源开发、地震、火 深部的这些元素沿着断裂或裂隙通道运移，它们的 山活动研讨、水热成矿作用研究等。 异常位置可以反映隐伏深大断裂的存在部位及地下 本文从地热资源勘查和研究两个角度简要阐述 热水运移通道在地面上的延伸。 了地球化学原理和方法在地热水资源勘查和开发中 常用的方法有氡气测量、d法径迹、2墙Po测量、 的应用。 地面伽马测量、氦气测量、气汞测量、CO：气体测 量等。 2地热资源勘查 作为一种便利有效的放射性探测技术，氡气测 地热地球化学勘查方法主要包括水化学测量、 量研究程度也较深。在地层、岩体中富含的天然放 汞量测量、常规化探方法(土壤、岩石、水系沉积物 射性元素中，以铀(235U)的同位素所占比例最大，铀 测量)、地球化学温标、放射性及气体测量及同位素 经一系列衰变过程中产生许多子体，其中氡(222Rn) 地球化学等方法。 是唯一呈气态的子体，它可以沿着构造带、裂隙和地 (1)水化学测量 下水的垂向运移在地表富集，从而形成氡异常。世 水化学测量方法在地热资源勘查中应用较早。 界许多地热区都以蒸汽和热水形式产出大量的氡。 早在20世纪50年代就开始使用该方法。 另放射性元素还随着水中SiO：含量增高而增加，且 一个地热田代表一个一定温度条件下的化学系 地温的升高也加快了氡向地表迁移的速度。因此有 统，其化学特征是该系统的液体相(水、汽)与周围 人就曾提出把Rn作为一种地热地球化学勘查 固体相(围岩)之间最终达到平衡状态的反映。地 手段。 热水化学测量不仅可以利用热水中的化学指标来圈 其他放射性测量的原理与Rn类似。 定地热田的范围、指示地下热流体的温度、分析热流 3 地热资源特征研究 体中化学成分的物质来源，确定水化学类型，还可以 预测深部热储的物理化学环境。 应用地球化学的原理和方法不仅可以进行地热 (2)汞量测量 资源勘查，同时还可以研究地热资源的热储温度、化 世界上许多高温热田的研究表明，热源与火山 学成分、补给来源、年龄以及判断地热田的性质等。 和岩浆活动有关。火山活动产物含有高含量的汞。 (1)确定热储温度 土壤汞量测量表明，在国内许多高、低温热田上均有 深部热储温度是评价地热资源所不可缺少的重 汞量异常显示。20世纪70年代开始国外的一批地要参数，而建立在水一岩溶解平衡基础上的地球化 热科技