地热地球化学在地热资源勘查开发利用中的意义.ppt
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1、,内 容 提 要,地热地球化学组分的来源,温泉疗养作用,地热开发利用的环境保护,地热地球化学在勘查中的作用,一、化学组分的来源,火山活动,热传导,花岗岩类,碳酸盐岩,沉积盆地型,火山活动,冰岛火山,日本樱岛,火山活动,由岩浆岩挥发的气体成分和高温喷气孔喷出的气体大致相同,火山气体在喷发过程中,和岩石发生作用,在温度下降的时候,火山气体成分之间要发生化学平衡移动,遇到地下水后又有一部分被溶解。像这种火山气体化学成分发生差异的现象叫做火山气体的分化作用,火山气体成分化学分类表,气体温度下降,SO2和水发生作用生成硫化氢。 SO2+3H2=H2S+2H2O 所以一般在温泉涌出地区,因HCl、HF、及
2、SO2极易溶解于水或消失,变成了H2S及CO2为主成分的气体。此外,当气体温度继续下降,气体中的SO2和H2S发生作用,析出硫磺。 SO2+2H2S3S+2H2O,对流型地热资源,岩浆气体中的氯化物进入并停留在热储层中,而储层中的水不断被加热挥发,如此周而复始,就形成了氯化钠型水。另一个特点是可溶SiO2含量高,多数都超过200mg/L,有的还含砷和硼。,当热储层远离热源,形成HCO3-Na型泉和碳酸泉,当岩浆房上部存在热储层:,日本栗驹地区矿水化成分形成示意图,火山活动,当这种类型的地热流体以泉的形式岀露地表时,由于温度和压力下降,水中的硅硫析出形成硅华、硫华和明矾石。当温度更低时,形成钙析
3、出,形成钙华。 当这种类型地热流体在想地表运移过程中,发生水热蚀变,形成水热蚀变矿物,如高岭石、绿泥石、沸石等。,对于CO2,美国张伯伦(1908年)将岩石和水作加温试验,并得出气体体积百分比,表中显示释放CO2的最佳温度为360,而H2释放最佳温度为850。目前国内发现的CO2异常(60mg/L)绝大部分为起源于火山(岩浆)活动和构造活动。 H2S是在有机物处于还原环境下脱硫而成,其生成环境是有合适的温度(4050),水化学类型的Cl-Na型,Nacl含量180g/L,(最佳含量2070g/L)。有机成因H2S分布在沉积盆地内,也有变质作用生成H2S的。,张伯伦试验结果一览表,氩氮的比值可判
4、断CO2、H2S是否是生物化学(有机物)成因 空气中的氩氮比为0.018。 公式=Ar(气体)100/N2(气体)1.18 当温泉起源于大气降水:=1 当有生物起源的氮混入:1,热传导,碳酸盐岩,花岗岩类,沉积盆地型,花岗岩类,多为HCO3-Na型、HCO3-SO4-Na型和SO4-Na型。在沿海地区,有的为Cl-Na型水。,特点: 1)氟高。 2)含氡。氡是镭衰变时产生的一种射气或。镭在不同岩石中的含量决定了氡的产量。 3)在温度相同或相近时,花岗岩的热水中的可溶SiO2的含量比碳酸盐岩的热水高。,岩石中的镭含量表,氡浓度的计量单位,1马海(赫):1升气体或液体,由射线在电离室产生30亿分之
5、一安培的电流。 1居里:1克纯镭产生的镭射气量,居里分毫居里(10-3Ci)、微居里(10-6Ci)、毫微居里(10-9Ci)、微微居里(10-12Ci)。 1埃曼=10-10居里 1贝克勒尔=27微微居里(2710-12 Ci) 1马赫=3.64埃曼=3.6410-10居里 1埃曼=3.7贝克勒尔,碳酸盐岩,水化学类型:HCO3-Na、HCO3-Ca、HCO3- Na Ca、HCO3.SO4- Na Ca、SO4.HCO3- Ca Na型水。 共同特点:锶含量普遍偏高。,当碳酸盐岩热储氟含量及可溶SiO2含量明显偏高时,说明花岗岩热储内的热水补给了碳酸盐岩热储。 当碳酸盐岩与花岗岩作为基底分
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