河北断凸型碳酸盐岩热储水化学特征及成因指示OA

【研究目的】沧县台拱南部献县断凸中低温地热资源丰富,是典型的以热传导为主的中低温沉积盆地型地热系统,开展该地区地热水水化学特征的研究,有助于其合理开发利用和科学管理。【研究方法】文章通过对献县地热田内的地热井进行水样采集和分析,综合运用相关性分析、离子比例分析、主成分分析等方法,研究了该地区碳酸盐岩热储中地热水的成因和演化过程。【研究结果】研究区地热水大部分为弱碱性水,TDS(Total Dissolved Solids,溶解性总固体)含量在5581~6743 mg/L,属于高矿化度水,水化学类型全部为Cl-Na型。Na-K-Mg平衡图和PHREEQC计算结果表明研究区地热水水岩相互作用尚未达到平衡状态,方解石和白云石等碳酸盐矿物饱和指数均大于0,岩盐和石膏等蒸发盐矿物饱和指数均小于0,石英、玉髓和萤石等矿物饱和指数接近0,趋于平衡状态。石英温标和多矿物平衡法计算的热储温度更接近实际热储温度。【结论】献县地热田地热水水化学类型单一,浓缩程度较高,Li^(+)、Sr^(2+)和F^(-)等微量元素含量远超矿泉水界限指标。地热水水岩相互作用尚未达到平衡状态,离子组分主要受石盐、方解石和石膏等矿物的溶解作用控制,并受到阳离子交换作用的影响。热储温度在80~100℃。研究结果为献县地热研究提供数据支撑和理论支持,同时也为今后该地区的地热资源合理开发利用提供参考。