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磨房沟温泉水形成因素及化学成分特征.docx

磨房沟温泉水形成因素及化学成分特征.docx

上传者: yu兆珍 2017-07-26 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《磨房沟温泉水形成因素及化学成分特征docx》,可适用于高等教育领域,主题内容包含磨房沟温泉水形成因素及化学成分特征    磨房沟温泉构造上位于鲜水河断裂带南延部分。鲜水河断裂带是我国着名的活动性强震带也是引人注目的水热活动带地热符等。

磨房沟温泉水形成因素及化学成分特征    磨房沟温泉构造上位于鲜水河断裂带南延部分。鲜水河断裂带是我国着名的活动性强震带也是引人注目的水热活动带地热资源相当丰富。地热温泉作为一种特殊的自然资源因其能源价值、经济价值备受政府和投资者青睐。由于温泉是特殊地质条件的产物国内外学者对温泉做了大量研究主要研究温泉水补给源、形成机理、水化学特征、成因模式。  本文系统阐述了磨房沟温泉区域地质背景、水文地球化学特征、热储结构等地质特征在分析热源、水源、导热通道等要素基础上提出了磨房沟温泉的成因模式对磨房沟温泉地热区的开发利用具有一定的指导意义。  、温泉的出露特征  磨房沟温泉位于九龙县洪坝乡西北部海拔高程在~m之间。温泉出露于磨房沟沟谷右岸岩壁为一上升温泉泉群沿磨房沟沟谷呈条带状展布其中较大的泉眼有个(出露情况见表)岩壁上还有许多小的泉眼有水渗出。温泉在#、#泉口处形成一水塘有大面积钙华堆积表面长有青苔随着温泉水的溢出涌冒出大量气泡。温泉水清澈透明伴有臭鸡蛋气味。【表】  、地质背景  磨房沟温泉地貌上位于青藏高原向四川盆地过渡的高中山区地层主要为P玄武岩P大理岩夹板岩P、P大理岩夹绢云母板岩T-板岩夹变质砂岩、大理岩江官山混染石英闪长岩(鋙)。  构造上受青藏滇缅印尼“歹”字形构造及派生次一级构造-雅江旋转构造控制发育有正沟断层及其次级断层属压扭性断裂是温泉地区唯一起控制作用的主干断裂断层走向近北东-南西向延伸约km。  【图】【图】【图】  温泉出露区的地质构造控制了该区含水地层的平面分布和空间格局区内可划分为三个水文地质单元:江官山附近的混染石英闪长岩赋存风化裂隙水和构造裂隙水洪坝附近的二叠系上统下黑色岩段(P)、绿色岩段(P)、上黑色岩段(P)含水层赋存碳酸岩类岩溶水正沟-磨房沟以西地区主要为三叠系板岩、变质砂岩、石英细砂岩等碎屑岩类赋存碎屑岩类层状裂隙水。  区内地震频繁据不完全统计历史发生过地震次级以上地震次其中次发生在磨西-石棉富含高温热水的断裂密集带级以下地震绝大多数发生于温泉分布的各断裂密集带。区内地震主要为浅源地震具有能量大破坏力强的特征与区内温泉的成生关系十分密切。  、温泉的水文地球化学特征  .水质分析  年月日成都理工大学赴九龙县洪坝乡采取洪坝乡磨房沟温泉水、洪坝滨多组磨菇厂冷泉水水样同年月日送往四川省地质工程勘察院环境工程中心按《地下水质量标准(GBT-)》进行常规水质分析水化学成分见表。【表】  洪坝滨多组磨菇厂冷泉出露于第四系覆盖层水环境良好水温为.为常温水水化学类型为HCOSO-Ca型矿化度.mgLpH为.属低矿化度淡水、中性水总硬度为.mgL总碱度为.mgL洪坝乡磨房沟温泉水泉口水温.pH值.水质类型为HCO-Na型水矿化度为.mgL矿化度相对较高属高矿化度水总硬度为.mgL总碱度为.mgL温泉水中F-含量为.mgLLi含量为.mgL硼酸盐含量为.mgL为含锂、偏硼酸的硫化氢高温医疗热矿泉水。  .水文地球化学特征  滨多组磨菇厂冷泉水阴离子以HCO-、SO-离子为主阳离子以Ca为主是典型的地表水类型Ca含量略高反映该泉水循环不深在地下贮存时间不长但离子在运移过程中存在交替作用泉水离子成分发生了一些变化可以代表该处裂隙潜水。  磨房沟温泉水的水化学类型、矿化度与浅层地下水(洪坝滨多组磨菇厂冷泉水)的特征存在明显差异显然是不同类型的水文地球化学的产物。磨房沟温泉水水化学类型比较复杂这与温泉区的地质构造、围岩性质、水动力及水热条件有关温泉水热活动程度的各项标志以及热水化学组分的迁移富集特点几乎都呈现断裂带温泉的特点。  分析磨房沟温泉水质分析资料认为温泉地热水具有以下水文地球化学特征:)水化学成分的亲合性与相斥性分析表明Na、K、Mg及偏硅酸主要来自地壳深部而Ca则主要来源于浅中部岩层通过岩溶化作用形成)温泉水中Na含量为.mgL为浅层地下水中含量的多倍Cl-含量为.mgL远远高于浅层地下水中的含量说明磨房沟温泉地热水循环很深径流途经长在地下的贮存时间较久淋滤溶蚀作用强烈)地下热水主要为大气降水、冰雪融水出露区补给在深部循环的过程中经过溶解、吸附、离子交换等地球化学作用形成富含多种微量元素和有益成分的具有特色的热矿泉水)有花岗岩侵入、地震烈度高的活动性断层带温泉水温高。  .热储温度估算  地球化学温标是估算热储温度的有效方法其原理是地热流体与矿物在一定温度条件下达到化学平衡在随后地热流体温度降低时这个“记忆”仍予保持。测区温泉采用《地热资源地质勘查规范》(GB-)附录A中Na-K赫尔盖森地热温标计算(公式)。  t=lg(cc).-.公式计算公式适用温度~。式中:t为热储温度单位为摄氏度()C为水中钠的浓度单位为毫克每升(mgL)C为水中钾的浓度单位为毫克每升(mgL)通过计算得出磨房沟温泉平均热储温度为.推算出温泉地下水循环深度计算公式如下:  H(m)=(t-t)H公式式中:H为热储深度(m)、为地热增温梯度t为常温带梯度本区取H为常温带的深度本区取m。  推算得出热水地下循环深度约为m数据表明温泉形成较深、运移途径较远。  .温泉动态变化  将本次水样水质分析结果与年中国人民解放军〇〇九三五部队所取水样水质分析结果进行对比分析常量组分K、Na、Ca、Mg、HCO-、Cl-、SO-含量变化不大水温稳定受气候的影响较小电导率和PH值变化幅度都很小相对较稳定可见磨房沟温泉水水质比较稳定。温泉温度和流量动态特征揭示洪坝温泉具有稳定的补给源、地下水运移深度较大。  【表】  、温泉成因分析  .成因模式  磨房沟温泉出露于含水性较弱变质岩区温泉的形成与侵入岩、构造和裂隙发育有关属断裂深循环型温泉。磨房沟温泉其成因模式可能是大气降水沿区内北东侧闪长岩侵入体边缘外接触带构造裂隙进入含大理岩的P地层的深部进入地下水深循环系统溶解碳酸钙和石膏通过地热增温沿南西向径流在正沟次级断层破碎带处径流受阻以泉水的形式流出地表。补给区和排泄区存在地下水水头差也是温泉形成的重要条件。  【图】  .温泉形成条件  地下热水的形成必须同时具备热源和水源。九龙东北部构造运动强烈形成有多个大型构造体系新构造运动至今仍有活跃的表现不同地质历史时期岩浆活动也十分强烈它们为地下热水的形成提供了充足的热源而强烈的构造运动不仅使得区内地层破碎构造裂隙发育利于地下水的补给、富集、运移和水岩之间的能量变换而且也为热水的深循环和出露创造了条件。  纵观全区地下热水均是地下水在深循环过程中不断获取热量而成而本区强烈的构造运动和岩浆活动均是地下热水形成的有利条件。  )储层。根据水文地质特征区内地层垂向结构可分为三层即浅部变质碎屑岩弱透水盖层、中部碎屑岩夹碳酸盐热储层、深部碳酸盐质热储层。区内热储层分布面积广主要为沉积厚度较大的P和P地层岩性主要为大理岩夹板岩由于渗透性较好裂隙、溶洞和构造发育层位稳定成为良好的热储层。  )盖层。P变质砂岩夹大理岩透镜体仅含较弱-弱的孔隙水和层状风化、构造裂隙水浅部水温仅高于区内年平均气温~与深部地热无关构成区内最上部隔热隔水保温盖层。  )导热通道。地下热水通道是指地热水在静水压力作用下上涌的构造通道。区内正沟断层受后期多次构造运动影响反复继承和复活具有多期活动及先压后张的特征而且深切基底是一条具继承性活动的导热断裂均对沟通深部热源起到了至关重要的作用。  )水源。地下热水的水源来自大气降水和高山冰雪融水。  补给区位于研究区东北部的江官山西北及毗邻山区岩浆岩围岩接触带补给高程大致为m。由于补给区的围岩接触带透水性较好且构造发育有利于大气降水的渗透和下渗当下渗到浅变质岩系与深变质岩系的界面附近时部分下渗水将通过深循环加热。受正沟断层的影响高温热水于磨房沟断裂带处径流受阻在静水压力作用下沿断裂上涌温度有所降低形成温泉。  )热源。贡嘎山研究者认为这一带近期岩浆侵入活动频繁贡嘎山基底可能为一异常活跃且持续上升的岩基或岩盘说明该区是深部热源上升的通道。磨房沟温泉热源除来自地下水在地壳内深循环过程中正常的地温梯度外还来自于闪长体上升侵位过程中携带的热量和混染闪长岩中的花岗岩体内放射性元素产生的热。  、结论  ()洪坝乡磨房沟温泉以泉群的形式出露于正沟断层次级断裂带处水化学类型为HCO-Na型矿化度为.mgL矿化度较高Cl-、Na含量高说明其在地下径流时间长、途径远。  ()温泉成因模式为大气降水沿闪长岩体围岩接触带构造裂隙进入含大理岩的P地层深部溶解碳酸钙和石膏通过地热增温再通过断层破碎带以泉水的形式流出地表。  ()温泉水为含锂、偏硼酸的硫化氢高温医疗热矿泉水具有很好的医疗保健功能。泉水水温高流量四季变化小尚未出现温度流量衰减的现象说明该地区地热储量丰富具有很好的开发价值。(本篇化学论文图标略)

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