胶东典型花岗岩热储地下热水水化学特征及热储研究

作     者：王晓翠 孙海龙 袁星芳 WANG Xiaocui;SUN Hailong;YUAN Xingfang

作者机构：中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 青岛大学环境科学与工程学院山东青岛266071 山东省第六地质矿产勘察院山东威海264209 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2022年第49卷第5期

页      面：186-194页

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：环境地球化学国家重点实验室开放课题(SKLEG2021215) 山东省自然科学基金项目(ZR2021QD065) 山东省第六地质矿产勘查院基金项目(KY2019012) 

主　　题：地下热水 微量元素 热储 地热能 水-岩相互作用 

摘      要：招远地热田位于胶东隆起区,元古代蚀变花岗岩分布广泛,地下热水微量元素丰富。为查明地下热水微量组分的赋存条件、花岗岩热储环境与地热资源量,利用地下热水水化学分析、热储分析及有效能源换算法,建立Gibbs模型,进行PHREEQC模拟并开展热储估算。研究结果显示:(1)地下热水水化学类型为Cl-Na型,与海水水化学类型一致,地下热水溶解性固体总量(TDS)介于1359.7~5302.0 mg/L,锶、溴、偏硅酸等微量组分的质量浓度分别达26.20,7.50,88.00 mg/L,均超过国家医疗热矿水水质标准;(2)地热田东北方向的玲珑花岗岩中锶的质量分数较高,介于334~1805 mg/kg,是地下热水中锶的一个重要来源;(3)热储温度在107~215℃之间,硅-焓图解法分析冷水混入比例为33.6%~58.9%。结果显示:40~60℃的总可用能源19.73 TJ/a,总热能达5479.57 MW·h,吨油当量471.16 toe;60℃的总可用能源301.57 TJ/a,总热能达83771.53 MW·h,吨油当量为7203.06 toe。综合分析认为研究区地热资源丰富,地下热水微量组分来源于花岗岩热储层的溶滤作用,富集过程受热储环境的影响,研究结果有助于完善地下热水水-岩相互作用理论。