检索结果-南通市图书馆

作者：余娟长安大学

学位级别：硕士

咸阳地热田有其独特的中低温、低压热储流体,咸阳热储流体特征有异于一般常压热储流体。本论文在陕西省自然基金《咸阳地压热储流体的氢氧同位素演化及其对古地质环境的指示意义》(编号SJ08-ZT08),国家地质调查局项目《陕西关中地下热... 详细信息

咸阳地热田有其独特的中低温、低压热储流体,咸阳热储流体特征有异于一般常压热储流体。本论文在陕西省自然基金《咸阳地压热储流体的氢氧同位素演化及其对古地质环境的指示意义》(编号SJ08-ZT08),国家地质调查局项目《陕西关中地下热水的调查》(编号1212010535A98)的资助下,运用环境同位素和水文地球方法对咸阳地压型地热流体的补给循环及其赋存环境特征展开专项研究,深入分析和总结了咸阳热储流体的地压特征、同位素特征和水化学特征,并对咸阳热储流体的补给来源进行了探索性的研究,并得出以下结论:环境同位素δD、δO、δC、δC、δS的分布特征证明咸阳渭河以北热储环境比咸阳渭河以南更为封闭,咸阳渭河以南热储流体和西安热储流体有一定程度的水力联系。研究区热储流体主要水化学成分空间分布演化证实研究区地下热水水化学成分在平面上具有呈南北向变化的东西向带状分布规律,与研究区主干构造(渭河北岸断裂)一致,咸阳渭河以北为Cl-Na型水,咸阳渭河以南为HCO-Na型水。研究区同位素、水化学、主控构造的研究成果提示,咸阳热储流体来水方向主要来自西北方向。西北方向三个剖面同位素、水化学分布演化规律的研究,提供了咸阳热储流体补给的环境同位素证据,证明咸阳热储流体主要由渭北全新世前大气降水补给,基本不存在“深部水热循环系统中来自地幔物质补给”的可能。

关键词：地压热储流体环境同位素水化学补给咸阳

西安三桥地区孔隙型地热尾水回灌模拟及前景展望 ——以惠森公司地热回灌井为例

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西安三桥地区孔隙型地热尾水回灌模拟及前景展望 ——以惠森公司...

作者：许勇长安大学

学位级别：硕士

近年来,随着西安市中深层地下热水开采力度的逐渐增大,多年来只开采不回灌,导致西安市地下热水水位下降严重。为实现地下热水资源的可持续开采利用,地下热水尾水回灌是缓解甚至解决地下热水水位下降的最有效最直接的方式之一。本文通过... 详细信息

近年来,随着西安市中深层地下热水开采力度的逐渐增大,多年来只开采不回灌,导致西安市地下热水水位下降严重。为实现地下热水资源的可持续开采利用,地下热水尾水回灌是缓解甚至解决地下热水水位下降的最有效最直接的方式之一。本文通过数值模拟对采灌对井之间的水力联系,合理井间距、回灌过程中化学场、渗流场及温度场的演化过程进行模拟,预测多年后不同采灌方案下地下热水水位的动态变化规律,并通过模型结果对西安市未来回灌前景研究进行展望。其研究结果对地热尾水的有效回灌以及地热资源的可持续开发利用意义重大。本论文选取地下热水回灌研究程度已开展过开放式的西安市三桥惠森公司地热采灌对井为研究对象,以钻孔资料、地热地质资料以及多年来水位、温度等监测数据为基础,通过建立中深层孔隙型地下热水地热尾水回灌数值模型,利用FEFLOW软件对采灌对井溶质的运移、合理井间距、渗流场、温度场进行模拟,并预测15年后不同开采量,不同回灌率的条件下,地下热水三场的动态变化。模拟结果表明采灌对井合理井间距为200-250米,在100%回灌的条件下,群抽群灌后多年水位下降值最慢。建议未来三桥地区开采中深层地热水必须实现一采一灌对井开采系统,并力求达到70%以上的回灌率,以实现中深层地下热水的可持续开发利用。

关键词：中深层孔隙型地下热水回灌合理井间距开采方案 FEFLOW模拟

关中盆地深层地下热水锶同位素演化特征及指示意义

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关中盆地深层地下热水锶同位素演化特征及指示意义

作者：郑磊长安大学

学位级别：硕士

地热资源以其储能大、污染小、资源丰富、运营成本低等优势,逐渐受到人们的重视,正成为在全世界范围内大量运用的一种新型能源,具有重要的经济、环境意义。近年来,我国地热研究主要集中在浅层地下热水的开发利用方面,对深层及超深层地... 详细信息

地热资源以其储能大、污染小、资源丰富、运营成本低等优势,逐渐受到人们的重视,正成为在全世界范围内大量运用的一种新型能源,具有重要的经济、环境意义。近年来,我国地热研究主要集中在浅层地下热水的开发利用方面,对深层及超深层地热资源的研究少之又少。然而,随着传统能源的日益匮乏,环境问题的日趋严峻,对清洁可再生新型能源需求量越来越大,对深层地热能的开发利用变的日益迫切。因此,对深层地下热水成因、演化及热水类型分类等基础研究,对该类型地热资源的开发利用具有极其重要的意义。在关中地区,关中盆地深层地热水体的成因演化一直是学术界关注的焦点,直接关系着盆地地热资源的可持续开发利用,对于推动关中盆地乃至整个西北地区地热资源的合理开发利用有着重大意义。本论文运用锶同位素,结合其他水文地球化稳定同位素,以及关中盆地地质构造演化背景,对研究区深层地下热水的成因演化进行深入探讨。根据锶同位素与其他同位素研究表明,研究区深层地下热水为非海相沉积水,西安凹陷长安区地下热水主要补给来源为秦岭北麓地表水和秦岭山前浅层地热水,而西安城区主要接受咸礼断阶西和西安凹陷南的补给,咸礼断阶东也有来自咸礼断阶西的补给,说明西安城区与咸礼断阶有共同的补给来源。根据Sr2+浓度和87Sr/86Sr比值与各大水文地球化学离子关系证明了西安城区、咸礼断阶东、固市凹陷深层地下热水的滞留作用,且证明了咸礼断阶西沿渭河断裂处与西安城区深层地热水体赋存环境和接受补给时的来水方向一致。锶同位素的研究探明了研究区各构造地热水体赋存环境特征。固市凹陷封闭性好,水-岩反应显著;咸礼断阶东封闭性较好;西安凹陷和咸礼断阶西属于半封闭型,水-岩反应较弱,水体流动性强,滞留时间短,属于半开放型。

关键词：地下热水锶同位素演化起源成因补给方向

关中盆地中部地压型地热流体环境同位素水文地球化学特征研究

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关中盆地中部地压型地热流体环境同位素水文地球化学特征研究

作者：苏艳长安大学

学位级别：硕士

在以往的研究中,我们发现关中盆地深部(2600-4100米)咸阳及部分西安热储流体特征有异于一般常压热储流体。盆地深部莫霍面上拱,埋藏较浅(32公里),其热储流体喷出地表的水柱高度高达+57.5～+120m,热水井口温度高达120℃,估算最大热储温度... 详细信息

在以往的研究中,我们发现关中盆地深部(2600-4100米)咸阳及部分西安热储流体特征有异于一般常压热储流体。盆地深部莫霍面上拱,埋藏较浅(32公里),其热储流体喷出地表的水柱高度高达+57.5～+120m,热水井口温度高达120℃,估算最大热储温度在150℃以上。其热储流体δD值比海水小,与常压地下热水相比又不是常数,此压力异常地热流体很有可能为地压型热储流体。本文用同位素与水文地球化学相结合的方法,研究了关中盆地中部西安、咸阳地热流体的性质,将其定义为地压型地热流体,并将关中盆地地压型地热流体的分布范围界定为西安凹陷中心,即咸阳及西安西北郊、接近渭河的区域。同位素水化学证据也表明,这两部分地压型地热流体样点性质相似,推测渭河断裂对地下热水具有较大的影响,西安西北郊地热流体及咸阳地热流体之间可能具有一定程度的水力联系。但西安部分热水样点在2000～4000m之间,δO随埋深增大基本不变,甚至小幅减小,温度、δC、r/r、r×100/rCl也呈现类似的趋势,提示西安深部热储层半开放半封闭。研究δO和δD数据的结果表明:盆地中部西安、咸阳地压型地热流体发生了明显的O同位素漂移,并在O漂移末端分别出现H同位素漂移,表明其水岩反应强烈;盆地南部及北部的地热水基本不发生氢氧同位素漂移。O同位素交换的影响因素包括水温、水岩比、水岩反应、围岩、滞留时间及热水埋深。关中盆地南部及北部热水均沿关中大气降水线展布,表明其由现代大气降水或浅层地表水补给;盆地中部西安、咸阳地压型地热流体在δO漂移线与大气降水重合处分别与秦岭山前地热水的δD平均值及渭北地热水的δD组成基本一致,提示其补给源分别为秦岭山前古代大气降水及盆地北部北山大气降水。根据Na-K-Mg三角图计算,关中盆地中部地压热储流体热储温度最高(158℃);盆地南部及北部热水样点位于未成熟区域,估算的热储温度最低,属于不合理水样;西安地压型地热流体样点多数落在部分平衡区域内,指示水岩平衡程度不高或有局部冷水混入,其计算的热储温度仅作参考。关中盆地中部咸阳及西安西北郊地压型地热流体所处的地质环境相对最为封闭,可划分为相对封存型热水;西安大部分地热流体可划分为半开放半封存型热水;盆地南部及北部热水地质环境相对开放,可划分为相对开放型热水。

关键词：关中盆地中部地压型地热流体 18O漂移循环模式热储温度

秦岭山前地下热水同位素演化特征及其指示意义 ——以东大地区为例

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秦岭山前地下热水同位素演化特征及其指示意义 ——以东大地区为例

作者：李修成长安大学

学位级别：硕士

东大地区为秦岭山前较为典型的关中盆地地下热水的补给区。近年来盲目的开采导致出水量显著衰减20%2%,研究东大热水补给起源及成因模式对关中盆地地热资源的补给模式及可持续开发利用关系重大。本文以东大热水为主要研究对象,应用环境... 详细信息

东大地区为秦岭山前较为典型的关中盆地地下热水的补给区。近年来盲目的开采导致出水量显著衰减20%2%,研究东大热水补给起源及成因模式对关中盆地地热资源的补给模式及可持续开发利用关系重大。本文以东大热水为主要研究对象,应用环境同位素水文地球化学方法,结合地热地质构造特征,对地下热水的补给起源、循环流动、成因模式及其可更新性进行了系统研究;此外,分析了秦岭-渭河南北剖面地下热水的同位素演化特征,根据热水的可更新能力进行了分区,为秦岭山前乃至关中盆地地热资源的可持续开发利用提供科学依据。东大地下热水为SO4·HCO3-Na型水,与HCO3·SO4-Ca型为主的冷水在化学组成上明显不同,指示热水在形成过程中受溶滤作用、阳离子交替吸附作用及混合作用的影响,冷水平均混入量为41.8%;元素比例系数特征指示地下热水的赋存环境较为开放;Na-K-Mg三角图表明热水均未达到水-岩平衡状态,可能有冷水的混入或溶解作用仍在进行;结合二氧化硅温标法和多矿物平衡法,热储温度的范围为67℃10℃,热水最大循环深度为1687～3120m。研究区地下热水δ值分布在大气降水线附近,为大气降水成因,补给主要来自于西南部海拔在679.90～1445.65m以上的秦岭山区。与关中盆地腹部地下热水不同的是研究区地下热水δ18O的演化特征与温度、深度等因素无关,说明断裂构造是影响δ18O富集的关键因素。热水中3H介于2.4～10.3TU,与δ18O无负相关关系,表明热水中有浅部冷水的混入,构造控水是主导因素;氚模型求得热水的平均滞留时间为71a,指示热水可更新性较好。氦同位素指示热水中氦气主要来源于壳源,排除了地幔源的可能。通过分析研究区典型剖面上热水和冷水的环境同位素演化特征,揭示研究区热水与冷水之间的流动及转化关系,建立地下热水成因机制概念模型。分析秦岭-渭河南北剖面地下热水的同位素演化特征,依据赋存环境、水岩反应程度和滞流时间将深层热水分为:a.可更新性较好的山前东大补给区;b.中等可更新性的西安凹陷南部径流区;c.更新性较差的西安凹陷北部滞流区。

关键词：东大地区同位素水文地球化学成因模式可更新性

沉积盆地孔隙型地下热水回灌堵塞机理研究 ——以西安三桥地热尾水回灌井为例

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沉积盆地孔隙型地下热水回灌堵塞机理研究 ——以西安三桥地热尾...

作者：周鑫长安大学

学位级别：硕士

沉积盆地深层孔隙型地热资源的可持续开发是解决我国能源紧张和环境污染问题的关键,也是一个涉及多学科、多领域的新课题。这一课题研究及工程应用在国内是一个新的研究领域,存在大量前沿的可研究的科学问题。实施深层孔隙型地下热水尾... 详细信息

沉积盆地深层孔隙型地热资源的可持续开发是解决我国能源紧张和环境污染问题的关键,也是一个涉及多学科、多领域的新课题。这一课题研究及工程应用在国内是一个新的研究领域,存在大量前沿的可研究的科学问题。实施深层孔隙型地下热水尾水回灌是孔隙型地热资源可持续开发的瓶颈问题，而深层孔隙型地下热水尾水回灌量衰减就是制约地下热水回灌的关键性技术难题。基于此，以沉积盆地深部孔隙型地下热水为对象，应用现场回灌试验-水文地球化学理论模拟-室内堵塞模拟实验联合开展的沉积盆地深部孔隙型地下热水回灌堵塞机理研究不但十分重要，而且迫在眉睫，具有重要理论意义与实际应用价值。本论文选取我国沉积盆地深层孔隙型地下热水丰富，开采量大，地下热水水位下降较快，亟待进行地下热水尾水回灌的我国西北重镇西安城区深层地下热水为研究对象，在地热地质、水文地质条件约束下，应用理论模拟-室内模拟-现场回灌试验结合方法，以“地下热水-回灌地热尾水-热储围岩-沉淀物”之间相互关系及其转化机理为主线，开展地热尾水回灌堵塞机理模拟试验研究，建立多种因素影响的热储水-岩-沉淀物多相耦合化学模型，揭示尾水回灌中矿物组分溶解沉淀规律、阐明地下热储水-岩交换中悬浮物、化学、微生物、气体等多元影响回灌堵塞机理的程度及主次关系，研究多种因素影响下的回灌堵塞机理并最终与咸阳地热尾水回灌进行对比分析，得出在关中盆地深层孔隙型地热资源的适宜性回灌构造单元，并深化及丰富对我国大型断陷沉积盆地深层孔隙含水层尾水回灌基础理论的认识，为沉积盆地深层孔隙型地下热水回灌理论及防治实践提供示范，为沉积盆地孔隙型地热尾水回灌堵塞机理防治提供技术支撑，为深层孔隙型热储流体的可持续开发利用提供科学依据。

关键词：孔隙型热储流体地下热水回灌堵塞机理模拟实验

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渭北隐伏岩溶水循环模式及可更新性研究

渭北隐伏岩溶水循环模式及可更新性研究

作者：牛光亮长安大学

学位级别：硕士

本文以渭北东部隐伏岩溶水系统为例，应用环境同位素方法，从地下水系统理论入手，对研究区隐伏岩溶水的补给机理和循环模式进行了分析，建立了隐伏岩溶水的循环机制、大气降水环境效应特征及环境氚的指数—活塞模型。通过对隐伏岩溶... 详细信息

本文以渭北东部隐伏岩溶水系统为例，应用环境同位素方法，从地下水系统理论入手，对研究区隐伏岩溶水的补给机理和循环模式进行了分析，建立了隐伏岩溶水的循环机制、大气降水环境效应特征及环境氚的指数—活塞模型。通过对隐伏岩溶水系统的环境同位素研究，分析了大气降水、地表水、地下水三水转化关系，认为大气降水是研究区隐伏岩溶水的补给源，地表水与浅层地下水之间有强烈的水力联系，地表水占补给水源的74.3％，是地下水的主要补给形式。研究区西部的岩溶露头区为研究区的补给区，中部断裂、地垒、地堑等构造带是径流区，东部和东南部的泉群为径流排泄区;东部岩溶水与西部岩溶水属于一个岩溶水系统，从西到东，沿白水上王—澄城西头—黑池一带，存在强径流带，为未来地下水开采的有利地段。在东部的黄河—洛河之间存在次级地下分水岭，但对整个岩溶水的径流影响不是很大。利用环境氚的测年理论，在对研究区1953年以来的氚浓度进行恢复的基础上，利用指数模型和指数—活塞模型对地下水的滞留时间进行了计算;绘制了沿地下水径流方向上的地下水年龄等值线图，圈定了研究区奥陶灰岩地下水系统的强径流带范围，并估算了岩溶地下水系统天然补给量、储存量、储存系数、渗透系数等一系列重要的水文地质参数，对定量评价岩溶地下水的可更新性提供了关键性数据。

关键词：同位素环境效应地下水年龄可更新性

基于水文地球化学模拟的地热尾水回灌化学堵塞研究——以咸阳回灌一号井为例

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基于水文地球化学模拟的地热尾水回灌化学堵塞研究——以咸阳回灌...

作者：豆惠萍长安大学

学位级别：硕士

孔隙型热水回灌的堵塞机理研究在国内外文献报道中极为有限，迄今为止仍属世界性难题。论文选取咸阳城区为研究区，在回灌现场调研取样的基础上，应用水文地球化学模拟与室内堵塞模拟耦合方法，以井口热流体化学特征与井下热储环境相结... 详细信息

孔隙型热水回灌的堵塞机理研究在国内外文献报道中极为有限，迄今为止仍属世界性难题。论文选取咸阳城区为研究区，在回灌现场调研取样的基础上，应用水文地球化学模拟与室内堵塞模拟耦合方法，以井口热流体化学特征与井下热储环境相结合，以“热储原水-回灌尾水-热储岩石-过滤物-沉淀物”相互关系及其转化机理为主线，通过热储水-岩-气-微生物-沉淀物的测试分析及模拟实验，揭示井下井上、管道内外、热储化学组分的水-岩-气之间的相互作用过程、溶解沉淀变化规律及其对堵塞的影响程度，为地下热水回灌化学堵塞机理及防治提供技术支撑，为评价地下热水资源可持续开发利用提供科学依据。室内实验、软件模拟及现场实证的耦合研究结果表明，化学堵塞的机理复杂，其影响因素众多，温度和PH的变化是导致化学堵塞形成的主导因素。而咸阳城区地热尾水回灌中最可能的化学堵塞物来源为方解石，其在地下热水的开采过程、输送过程及回灌过程均有产生，为主要的化学堵塞物;其次，地下热水开采过程中也会有一定量的无定形二氧化硅析出，即白色的鼻涕状物质;热水输送中因为铁质管道的腐蚀作用会在铁管产生各种铁垢;研究区开采井附近发现少量的硫酸盐垢，硫酸盐在研究区属于轻微结垢。本文的研究中取得的一些结论和参数对于热水回灌后续的研究有一定的参考价值，对于地下热水回灌研究的推进具重要的理论意义和实际意义。

关键词：地下热水尾水回灌化学堵塞反应性矿物模拟

咸阳城区地压型热储流体同位素水文地球化学空间分布及其指示意义

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咸阳城区地压型热储流体同位素水文地球化学空间分布及其指示意义

作者：李婷长安大学

学位级别：硕士

地压热储是沉积盆地热储的一种特例，地压热储流体既可为人类提供水源、热能源及甲烷天然气的珍贵资源，又是丰富深部动力地质作用和水岩反应信息的重要载体。咸阳城区热储流体属典型地压型热储流体，其特征为：地压高、滞留时间长、水... 详细信息

地压热储是沉积盆地热储的一种特例，地压热储流体既可为人类提供水源、热能源及甲烷天然气的珍贵资源，又是丰富深部动力地质作用和水岩反应信息的重要载体。咸阳城区热储流体属典型地压型热储流体，其特征为：地压高、滞留时间长、水-岩反应强烈、埋藏条件复杂，具沉积水的同位素水文地球化学特征，易开发，难回灌，有别于一般类型的地下热水，为可持续开发利用地压型热储流体带来相当大的困难，迄今为止，国内外有关地压型热储流体的研究尚不多见。本论文在系统调查咸阳城区环境同位素水文地球化学空间分布的基础上，运用同位素水文地球化学方法，结合理论模拟方法，对咸阳城区地压型热储流体特征进行了初步论证。对研究区地压型热储流体同位素水文地球化学特征的空间分布有了基本的认识，并在此基础上论证了研究区地压型热储流体的基本类型、补给起源、成因类型。本次研究的主要认识如下：咸阳城区地压型热储流体水化学空间分布特征在横向上以渭河北岸断裂为界，南北迥然不同，南部在纵向上从HCO3-Na型向SO4Cl-Na型转变，北部皆为Cl-Na型;渭河北岸断裂北部地热流体的TDS大于南部，北部皆为咸水，南部大部分为微咸水;除七大离子外，Sr含量较大，为本区主要结垢离子之一;咸阳城区热储流体的补给来源主要为全新世前古降水，除渭河北岸断裂附近有少量现代降水补给外，其可更新能力较差，应积极开展热水回灌研究;其接受补给时的方向主要来自咸阳北部、西北部及北西西方向，北西西方向上水流路径主要发生玉髓、方解石、白云石、高岭石的沉淀作用及盐岩、石膏、天青石、钠长石、云母和萤石的溶解作用;咸阳城区热储流体基本为封存型滞留古水，深部可能残存沉积水。

关键词：同位素水文地球化学空间分布热储流体咸阳城区

关中盆地深层地下热水δ18O富集的主控因素

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关中盆地深层地下热水δ18O富集的主控因素

作者：郑会菊长安大学

学位级别：硕士

开展关中盆地腹部深层地下热水起源成因的研究,事关地下热水的可持续开发利用,事关国计民生,低碳环保,对于推动我国西部地下热水的合理开发利用意义重大。我国西藏羊八井等其它地下热水赋存地区的热水样点与现代循环水的关系密切,而关... 详细信息

开展关中盆地腹部深层地下热水起源成因的研究,事关地下热水的可持续开发利用,事关国计民生,低碳环保,对于推动我国西部地下热水的合理开发利用意义重大。我国西藏羊八井等其它地下热水赋存地区的热水样点与现代循环水的关系密切,而关中盆地深层地下热水和四川盆地卤水却远离大气降水线,δ18O漂移显著,对此,国内外学者专家对引起关中盆地地下热水的δ18O富集的主要因素有不同的认识。本文应用同位素水文地球化学及模拟实验的方法并结合关中盆地地质构造演化,对关中盆地不同构造单元深层地下热水的δ18O富集的影响因素进行探索性研究,进而得出影响δ18O富集的主控因素,从而为关中盆地地下热水的可更新性、成因类型提供同位素水文地球化学证据。理论研究表明,关中盆地深层地下热水随着δ18O的富集具有较高地下热水温度、较长的滞留时间、较深的埋藏深度、较低的水岩比、较高的TDS及较强烈的水与岩石之间的δ18O交换,为δ18O富集受控于水岩反应提供了证据。自然条件下水体蒸发实验显示,关中盆地深层地下热水在进入地层前作为补给水源的地表水存在时,存在一定程度的蒸发作用,其蒸发斜率为4.62,与关中盆地深层地下热水氘氧漂移线的斜率2.42相差2.2,且关中盆地深层地下热水氘氧漂移线的斜率2.42小于相对湿度为0%的斜率3.9,二者均进一步证实δ18O富集受控于水岩反应。不同封闭条件下地下热水蒸发模拟实验显示,地下热水在地下存在蒸发作用,其蒸发程度与热储环境的封闭程度密切相关。在相同的蒸发条件下,随着封闭程度增大,蒸发作用减弱,而在全封闭的状态下,蒸发作用可忽略不计。西安凹陷及咸礼断阶西热储环境处于半开放状态,蒸发作用与水岩反应同时存在,但δ18O的富集受控于水岩反应,有部分蒸发作用的影响。咸礼断阶东热储环境较为封闭,基本不存在蒸发作用,其δ18O的富集受控于于水岩反应,存在较少的蒸发作用。固市凹陷热储环境基本处于全封闭状态,蒸发作用基本不存在,其δ18O的富集主要受水岩作用控制。超滤实验的结果表明,关中盆地深层地下热水中的δ18O的富集不受超滤实验的影响。理论与实验研究结果表明,关中盆地深层地下热水在进入地层前作为补给水源的地表水存在时δ18O的富集受控于蒸发作用,入渗后进入较封闭热储环境时则受控于水岩作用。

关键词：地下热水关中盆地 δ18O富集水岩反应蒸发作用主控因素