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 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马致远

授予年度：2015年

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] 

主      题：地下热水 锶同位素演化 起源成因 补给方向 

摘      要：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。