泰安市桃花峪地区地热水化学特征及成因分析Hydrochemical Characteristics and Origin Analysis of Geothermal Water in Taohuayu Area of Tai'an City
崔庆岗,吴树明,来永伟,杜小亮
摘要(Abstract):
桃花峪地热田位于泰山西南麓,属带状储热型低温地热资源。该地热田断裂发育,由EW向、NW向断裂构成控制断层体系,F1断裂为主导热断层,是地热水形成、流动、沟通、混合的通道。文章深入剖析了地热水的主量元素、微量元素、放射性~(226)Ra、~(222)Rn组分及同位素δ~2H、δ~(18)O、δ~3H等特征,对地热水补给情况、生成年代、产生原因、成矿机制进行了探讨。桃花峪地热水含有丰富的氟、偏硅酸、氡等元素,水化学类型为SO_4-Na·Ca,达到偏硅酸矿水浓度、氡泉矿水浓度,可提供独特的治疗功效。桃花峪地热田处于一个相对封闭的状态,主控要素为蒸发-结晶作用,补给主要来源于大气降水和北部山区基岩裂隙水,补给源高程+1 163.33~+1 263.33m,为次现代至1952年以来的水补给的混合水,且以古水成分居多,玉髓温标推断热储层温度为94.11~98.07℃,循环深度1 191.44~1 268.56m,深部热储仍有升温空间,地热能开发利用的前景广阔。
关键词(KeyWords): 地热资源;地热地质特征;成因分析;桃花峪地热田
基金项目(Foundation): 山东省泰安市自然资源和规划局地质勘查项目(SDGP370900201902000298-03),(LRZBTA2015-058-4);; (SDGP370900202102000047)
作者(Author): 崔庆岗,吴树明,来永伟,杜小亮
参考文献(References):
- [1]陆金波,王丹丹,丁郑军.广东省花岗岩地区水热型地热成藏要素及探测实例分析[J].中国煤炭地质,2023,35(3):67-71.
- [2]张俊超.廊固凹陷JZ02井地热特征分析[J].中国煤炭地质,2024,36(3):33-37,32.
- [3]高宗军.山东省泰安市岱道庵地热田详查报告[R].山东济南:山东省第一地质矿产勘查院,1991.
- [4]赵天才.山东省肥城市安驾庄地热田详查地质报告[R].山东济南:山东省第一地质矿产勘查院,1995.
- [5]柳耀君.山东省泰安市岱岳区桥沟地热单井地质报告[R].山东济南:山东省第一地质矿产勘查院,2008.
- [6]崔庆岗.山东省泰安市地热资源调查报告[R].山东济南:中化地质矿山总局山东地质勘查院,2020.
- [7]张宝泉,李怀岭.泰山地热水成因浅析[J].地下水,1994,(2):31-32,37.
- [8]刘国爱,赵新华,朱红漫,等.泰安市桥沟温泉地热资源评价[J].山东地质,2003,19(S1):15-18.
- [9]蔡有兄,钟秀燕.山东省鲁中南地区典型地热田概述[J].山东国土资源,2015,31(5):24-30.
- [10]崔庆岗.泰安市桥沟地热田水文地球化学特征及其成因分析[J].山东国土资源,2021,37(6):39-47.
- [11]张增奇,张成基,王世进,等.山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见[J].山东国土资源,2014,30(3):1-23.
- [12]陈奂良.山东省地热资源调查报告[R].山东济南:山东省地矿工程勘察院,2013.
- [13]陈墨香.中国地热资源的分布及其开发利用[J].自然资源,1991,7(3):40-46,58.
- [14]邱辉,朱育坤,李朋,等.广东河源市黄村地热田地热地质特征及地热流体化学特征[J].地质与勘探,2021,57(6):1391-1400.
- [15]张保建,徐军祥,马振民,等.运用H、O同位素资料分析地下热水的补给来源——以鲁西北阳谷-齐河凸起为例[J].地质通报,2010,29(4):603-609.
- [16]王祥永,刘超,卢雨,等.泰安臭泉成因研究及其水土地球化学特征[J].山东国土资源,2019,35(2):32-37.
- [17]刘元晴,周乐,吕琳,等.山东鲁中山区地热地质特征及热水成因[J].地质通报,2020,39(12):1908-1918.
- [18] YURTERI C,SIMSEK S. Hydrogeological and hydrochemical studies of the Kaman-Savcili-Büyükoba(Kirsehir)geothermal area,Turkey[J]. Geothermics,2017,65:99-112.
- [19]卢兆群,成世才,陈刚,等.山东平阴氡温泉水化学特征及成因分析[J].中国煤炭地质,2020,32(11):65-72.
- [20]温煜华,王乃昂,朱锡芬,等.甘肃武山地热田水化学与地热水起源[J].自然资源学报,2010,25(7):1186-1193.
- [21]中国地质调查局.水文地质手册[M]. 2版.北京:地质出版社,2012:103-104,109-111,491-494.
- [22]王燮华、郝军.地热水应用中的放射卫生防护标准:GBZ124—2002[S].北京:中国标准出版社,2002.
- [23]契尔登采夫.234U及其在地质学中的应用//中国科学院贵阳地球化学研究所234U译校组[M].北京:原子能出版社,1975:1-150.
- [24]李婷.地下热水中天然放射性镭-226和氡-222测定及分析评价[D].湖北武汉:中国地质大学,2013.
- [25]潘峰,郭占荣,马志勇,等.胶州湾周边地下水和河水中222Rn的分布特征及影响因素[J].核化学与放射化学,2015,37(6):490-496.
- [26]李运祓.对井泉水中氡含量动态变化的认识[J].华南地震,1982,2(3):60-63.
- [27]靳宝珍,杨永江,李峻峰,等.天津市静海县史家庄一带馆陶组地热利用浅析[J].地质调查与研究,2007,30(3):219-223.
- [28]任坤,潘晓东,兰干江,等.硫氧同位素解析典型岩溶地下河流域硫酸盐季节变化特征和来源[J].环境科学,2021,42(9):4267-4274.
- [29] CRAIG H. Isotopic variations in meteoricwaters[J]. Science,1961,133:1702-1703.
- [30]郑淑慧,侯发高,倪葆龄.我国大气降水的氢氧稳定同位素的研究[J].科学通报,1983,13:801-806.
- [31]柳鉴容,宋献方,袁国富,等.西北地区大气降水δ18O的特征及水汽来源[J].地理学报,2008,63(1):12-22.
- [32]闫晓雪,甘浩男,岳高凡.广东惠州—从化典型地热田水文地球化学特征及成因分析[J].地质论评,2019,65(3):743-754.
- [33]卞跃跃,赵丹.四川康定地热田地下热水成因研究[J].地球学报,2018,39(4):491-497.
- [34]GIBBS R J. Mechanisms controlling world chemistry[J]. Science,1970,170:1088-1090.
- [35]晏磊,张晓偲,王路法.济源市盘古寺-五龙口断裂带地热区地热水化学特征分析及地热资源量估算[J].中国煤炭地质,2023,35(3):12-16,30.
- [36]王大纯,张人权,史毅虹.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,1986:49.
- [37]宾德智,刘延忠,郑克棪,等.地热资源地质勘查规范:GB/T11615—2010[S].北京:中国标准出版社,2010.
- [38]FOURNIER R O. Application of water geochemistry to geothermal exploration and reservoir engineering[C]//RYHACK L,MUFFER L J P(eds.). Geothermal Systems:Principles and Case Histories,London:Academic Press,Inc. Ltd.,1981:113.
- [39]康凤新,隋海波,郑婷婷.山前岩溶热储聚热与富水机理:以济南北岩溶热储为例[J].地质学报,2020,94(5):1606-1624.
- [40]晁洪太,王志才,李家灵,等.山东泰安地区断层的最新活动与“泰山震”[J].地震地质,1999,21(2):105-114.