地热流体的水化学及成因机制教材.docx

中 国 地 质 大 学 研究生课程论文封面 课程名称 地下水污染与防治 教师姓名 李义连 研究生姓名 杨智 研究生学号 1201410593 研究生专业 环境科学与工程 所在院系 环境学院 类别: B.硕士 日期: 2014 年 12 月 12 日 评 语 对课程论文的评语:  平时成绩：课程论文成绩：总 成 绩：评阅人签名： 注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc406268134 第一章 地热系统的介绍 1  HYPERLINK \l _Toc406268135 1.1 干热岩系统 1  HYPERLINK \l _Toc406268136 1.2 浅层地温能 2  HYPERLINK \l _Toc406268137 1.3 水热型地热系统 2  HYPERLINK \l _Toc406268138 第二章 地下热水的水化学特征 3  HYPERLINK \l _Toc406268139 2.1水化学类型分析 3  HYPERLINK \l _Toc406268140 2.2 水化学组分特征 6  HYPERLINK \l _Toc406268141 2.2.1主要元素分析 6  HYPERLINK \l _Toc406268142 2.2.2微量元素 6  HYPERLINK \l _Toc406268143 2.2.3气体特征 7  HYPERLINK \l _Toc406268144 第三章 水岩相互作用 8  HYPERLINK \l _Toc406268145 第四章 热水中同位素分析 9  HYPERLINK \l _Toc406268146 第五章 地热流体的成因机制 10  HYPERLINK \l _Toc406268147 第六章 地球化学温标的计算 11  HYPERLINK \l _Toc406268148 第七章 总结  PAGEREF _Toc406268148 \h 12  HYPERLINK \l _Toc406268149 参考文献  PAGEREF _Toc406268149 \h 13   PAGE \* MERGEFORMAT 16 地热流体水化学分析及形成机理 第一章 地热系统的介绍 随着地球上资源的日益枯竭，地热能作为一种清洁的能源，正日益受到人们的密切关注。总的来说，地热能的划分可分为三个部分，根据其分布特点及深浅可分为浅层低温能，水热型系统与干热岩系统。 1.1 干热岩系统 干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体，干热岩普遍埋藏于距地表3-10km的深处，其温度范围很广，在 150-650oC之间，现阶段，干热岩地热资源是专指埋深较浅、温度较高，有开发经济价值的热岩体（徐天福，2012）。保守估计，地壳中干热岩（3-10km深处）所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。 增强型地热系统（Enhanced Geothermal System，EGS）是在干热岩技术基础上提出的。美国能源部的定义是采用人工形成地热储层的方法，从低渗透性岩体中经济地采出深层热能的人工地热系统 从上图可以看出，增强性地热系统的主要技术为水力压裂与地球物理勘探技术。苏正（2012）等学者认为对于水力压裂技术，最主要的是获得地下岩体中的裂隙空间，使水流得到有效的存储与获取热量的通道，当然，在这过程中出现了很多问题，比如说对围岩介质的溶解，显然不利于干热岩的稳定性开采，同时水作为一种资源也正变得益发珍贵。因此，对于压裂介质的选择，不少研究这正采取向介质中注入超临界二氧化碳的方法。物探技术的应用不仅需要在确定深部热储的位置，及热岩的断裂等过程中用到（王晓星等，2013），在检测地下水的流向等方面同样不可或缺。这些地球物理方法技术包括以下几个方面：地震勘探与微震检测，电法和电磁法，重磁方法等。此外，同位素等一些示踪剂技术也正在兴起，也能够起到了解深部地热层的作用。 1.2 浅层地温能 浅层地温能是地热资源概念的延伸，是与地热能有关的一个分支，与传统地热资源既有联系又有较大的区别。浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水