广东沿海新洲高盐度地热水的水文地球化学成因机制

作者：朱东波; 史自德; 何耀烨; 毛绪美^*

来源：地球化学, 2023, 52(04): 404-415.

DOI：10.19700/j.0379-1726.2023.04.002

• 高盐度地热水
• 水化学
• H、O同位素
• 地热温度计
• 岩盐溶解
• 新洲地热田

沿海地区的高盐度地热水通常是海水侵入形成的,广东沿海新洲地热田高盐度地热水的形成却并非如此。本研究通过分析广东新洲地热田地热水的水化学和稳定同位素,探究地热水循环过程和化学组分来源。新洲地热田地下热水均为Cl-Na型,盐度较高(TDS>1700 mg/L),H、O稳定同位素显示地下热水来源于大气降水。阳离子地热温度计(Na-K-Mg、Na-K-Ca-Mg、Na-K,K-Mg、Na-K-Ca)和玉髓地热温度计评估的温度不适合作为热储层温度。石英地热温度计(最大蒸汽损失)估算热储层温度为127.1～154.0℃,最大循环深度为4339 m。PHREEQCI模拟计算的饱和指数(SI)和Na/1000-K/100-Mg1/2三角图表明,地热水的化学组分可能来源于高温条件下的水–岩相互作用。新洲地热田钻孔结果表明,深度700～750 m处为风化破碎带,并且观察到岩盐附着层,说明岩盐在地热水中溶解存在相应的地质条件。[HCO3+SO4-(Ca+Mg)]/(Na-Cl)、Na/Cl、Cl/Br、Ca/Sr、Mg/Ca离子比值结果表明,阳离子交换和海水入侵对新洲地热田高盐度地热水化学组分的影响不明显,而以岩盐溶解为主的水–岩相互作用是高盐度地热水形成的主要原因。

• 单位
  中国地质大学（武汉）