华县地区地热水形成环境及热储温度探讨.pdfVIP

为 弛 第29卷 第l期 GEOLOGY OF SHAANXI 2011年6月 文章编号：lO0l一6996 (2011)O1一O077一O6 华县地区地热水形成环境及热储温度探讨 林平选 ，张 娟。 (1．陕西省地矿局地质调查院，西安 710065}z．陕西工程勘察研究院，西安 710068) 摘 要：本文根据华县地热井水质分析结果，在水溶组分平衡分布计算的基础上进 行 了水一岩平衡分析，确定 了地热水 中的平衡矿物和平衡温度范 围，应用 SiOz温 标估算了热储的温度，并根据这些温标的原理和华县地热水的实际情况，讨论了地 热水形成的环境 以及化学温标适用性和估算结果的可靠性。 关 键 词 ：平衡分布计算；水岩平衡；地球化学温标 ；热储温度 中图分类号 ：P314．1 文献标识码 ：A 岩石是由矿物组成 的，因此水岩平衡实际上指 的是水与组成岩石的矿物之间的平衡关 系。矿物在水中的溶解与沉淀取决于水溶液相对矿物的饱和状态，通常使用饱和指数来衡量 水溶液相对矿物的饱和状态。在计算矿物相对水溶液的饱和指数时，若不考滤阴阳离子间络 合作用的影响，则这种计算结果的误差通常是比较大的。因此，计算矿物的饱和指数时，必 须首先对水溶组分的平衡分布进行计算。 1 研究区概况 研究区位于华县华州镇，构造上属于固市凹陷南缘 。华州地热井是华县地区首眼地热 井，揭露地层从上到下依此为①第 四系，岩性为黄色、灰绿色粘土、砂质粘土与灰色砂砾石 层呈不等厚互层 ，厚度 475m；②新近系张家坡组，岩性上部为灰色 、灰绿色泥岩与细砂 岩、砂砾岩呈不等厚互层 ，中部为细砂岩 、砂砾岩与含砾泥岩呈略等厚互层 ，下部以砾岩为 主，局部夹钙质泥岩，厚度 793m；③蓝田灞河组，岩性为大段砾岩局部夹钙质泥岩，厚度 283．5m；④太古界太华群，白色夹灰黑色花 岗片麻岩。开采段主要为新近系张家坡组和蓝 田灞河组，深度 945．1l～1784．9m，实测井底温度 95．2℃，开采段 中间温度 72．4℃，开采 段顶部温度 57．8℃，井 口水温 59．8℃。 2 地热流体的储存空间 收稿 日期：2010—09—10 作者简介：林平选．男，36岁，高级工程师，1999年毕业于长春科技大学，2006年获中国地质大学 (武汉)工程 硕士学位，长期从事水文地质 、工程地质、环境地质及地质灾害等专业技术_T作． 78 陕 西 地 质 第 29卷 区内新生界上新统沉积厚度为 1022．5～18941TI，平均沉积速度为 0．38～0．7mm／a， 具 有快速沉积盆地的特征，在快速沉积盆地的深处，常有 “欠压实沉积物”的存在 。这种 沉积物不是随着上覆地层厚度和埋深的增加而压实得更紧密，相反，在各种因素制约下，它 压实程度很差，因而具有与其所在深度不相适应的高孔隙度 (图 1)和异常高的流体压力即 异常高压带 。封闭性的异常高压带 ，即使在正常大地热流背景之下，由于封闭在孔隙内的流 体的热导率远低于岩矿物质，导致异常高压带的地温梯度高。故异常高压带既是异常孔隙度 带，又是异常温度带。高孔隙度为地热流体提供了储存空间。 } ’．-．．I··札煎度喁) · ． ． ． ．1：．．-·’ 。 · ‘ ．