關(guān)中盆地中部地壓型地?zé)崃黧w環(huán)境同位素水文地球化學(xué)特征研究.pdf

1、在以往的研究中，我們發(fā)現(xiàn)關(guān)中盆地深部(2600-4100米)成陽及部分西安熱儲(chǔ)流體特征有異于一般常壓熱儲(chǔ)流體。盆地深部莫霍面上拱，埋藏較淺(32公里)，其熱儲(chǔ)流體噴出地表的水柱高度高達(dá)+57.5～+120m，熱水井口溫度高達(dá)120℃，估算最大熱儲(chǔ)溫度在150℃以上。其熱儲(chǔ)流體δ D值比海水小，與常壓地下熱水相比又不是常數(shù)，此壓力異常地?zé)崃黧w很有可能為地壓型熱儲(chǔ)流體。本文用同位素與水文地球化學(xué)相結(jié)合的方法，研究了關(guān)中盆地中部西安、咸陽地?zé)?/p>

2、流體的性質(zhì)，將其定義為地壓型地?zé)崃黧w，并將關(guān)中盆地地壓型地?zé)崃黧w的分布范圍界定為西安凹陷中心，即咸陽及西安西北郊、接近渭河的區(qū)域。同位素水化學(xué)證據(jù)也表明，這兩部分地壓型地?zé)崃黧w樣點(diǎn)性質(zhì)相似，推測(cè)渭河斷裂對(duì)地下熱水具有較大的影響，西安西北郊地?zé)崃黧w及咸陽地?zé)崃黧w之間可能具有一定程度的水力聯(lián)系。但西安部分熱水樣點(diǎn)在2000～4000m之間，δ 18O隨埋深增大基本不變，甚至小幅減小，溫度、δ13C、rNa/rCl、rSO4×100/rCl也

3、呈現(xiàn)類似的趨勢(shì)，提示西安深部熱儲(chǔ)層半開放半封閉。研究δ18O和δ D數(shù)據(jù)的結(jié)果表明：盆地中部西安、咸陽地壓型地?zé)崃黧w發(fā)生了明顯的18O同位素漂移，并在18O漂移末端分別出現(xiàn)2H同位素漂移，表明其水巖反應(yīng)強(qiáng)烈；盆地南部及北部的地?zé)崴静话l(fā)生氫氧同位素漂移。18O同位素交換的影響因素包括水溫、水巖比、水巖反應(yīng)、圍巖、滯留時(shí)間及熱水埋深。關(guān)中盆地南部及北部熱水均沿關(guān)中大氣降水線展布，表明其由現(xiàn)代大氣降水或淺層地表水補(bǔ)給；盆地中部西安、咸陽地

4、壓型地?zé)崃黧w在δ 18O漂移線與大氣降水重合處分別與秦嶺山前地?zé)崴摩?D平均值及渭北地?zé)崴摩?D組成基本一致，提示其補(bǔ)給源分別為秦嶺山前古代大氣降水及盆地北部北山大氣降水。根據(jù)Na-K-Mg三角圖計(jì)算，關(guān)中盆地中部地壓熱儲(chǔ)流體熱儲(chǔ)溫度最高(158℃)；盆地南部及北部熱水樣點(diǎn)位于未成熟區(qū)域，估算的熱儲(chǔ)溫度最低，屬于不合理水樣；西安地壓型地?zé)崃黧w樣點(diǎn)多數(shù)落在部分平衡區(qū)域內(nèi)，指示水巖平衡程度不高或有局部冷水混入，其計(jì)算的熱儲(chǔ)溫度僅作參考。