地下热水的化学演化是一个复杂的水岩作用过程,汤市地下热水的化学成分在其径流途径上由浅部至深部有着明显变化,这样的变化是通过哪些化学反应产生的值得研究.这些化学反应在地下水径流过程中是动态变化的,一般的水文地球化学方法很难对这种动态的多组分多反应的化学演化过程进行定量研究[1].然而,在计算机技术上发展起来的水文地球化学模拟技术成为解决这类问题的有效方法.PHREEQC是以C语言为基础的水文地球化学模拟软件,主要用于解决水、气、岩土相互作用系统中的化学组分的分析、溶质运移和动态化学反应方面的研究[2].本文利用PHREEQC对汤市地热田几组具有代表性的水样数据点进行水文地球化学模拟,重塑了汤市热下热水的化学演化历史,推断出此对流型地热系统中地下热水化学成分的形成机制[3],为该区地热水的开发利用及保护提供理论依据.

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1 地下水化学基本特征

  

图1 地下水化学成分形成作用模拟路线

本次研究共采集13组水样,根据地下水径流深度的不同分为2类,浅部为地表水及浅层地下水水样5组(SY1,SY2,SY3,SY4,SY5),恒温层地下水水样3组(SY10,SY11,SY12);深部为深层地下热水水样5组(SY6,SY7,SY8,SY9,SY13),取样点分布情况见(图1).对每组地下水水样的化学成分特征进行分析,探讨其变化规律.地表及浅层地下水pH平均值为6.48,属弱酸性水,TDS变化范围为30.6～36.1 mg/L,属低矿化度水,水化学类型为HCO3-Ca型水.恒温地下水pH平均值为6.63,属弱酸性水,TDS变化范围为75.62～124.22 mg/L,属低矿化度水,水化学类型为HCO3-Ca型水.地下热水pH平均值为6.84,属弱酸性水,TDS变化范围为163.44～200.73 mg/L,属低矿化度水,水化学类型为HCO3-Na型水.

研究区水化学分析诸多常量元素中,某些离子和化合物具有明显的指示性见(表1),是热水指示性元素,其中以和SiO2与温度正相关性最好,除Mg2+外,浓度总体上随地下水水温的增高而增大(图2),是热水排泄区含量最大的离子,因此为研究区典型热指示性常量元素[4].汤市地下水在径流途径上发生了何种化学反应,致使地下水的化学成分产生这样的变化,有待下文进一步的研究.

  

 

  

图2 常量元素浓度与水温关系

 

 

表1 浅层地下水与地热水化学元素含量对比 mg/L

  

样品编号对比项目Na+K+Mg2+Al3+Fe2+Ca2+Cl-NO-3F-HCO-3SO2-4SiO2PH温度SY-13.1001.3810.6730.0000.00003.2313.792.830.00020.751.999217.92926.717.2SY-24.1831.6250.9310.0000.00413.4182.741.390.00034.170.000028.67146.518.2SY-33.2002.1160.6790.0240.04202.9132.905.750.00045.154.595325.62866.231.7SY-43.8241.6070.7860.0120.11954.3233.711.380.00039.052.636919.82366.526.9SY-53.8611.2080.7700.0100.06004.3643.521.570.00040.272.469120.50076.525.6SY-639.2502.6570.1570.0100.00509.9753.850.005.670123.2015.823774.59297.042.1SY-740.7602.3210.0910.0000.00009.7703.920.005.958126.9016.950076.32867.050.6SY-840.8802.4580.0920.0000.00009.8473.880.005.928120.8015.996577.46407.350.3SY-94.6002.5000.0000.0100.010010.5204.610.056.020120.5420.670060.32107.244.5SY-103.3002.0000.6200.0000.04002.8603.391.240.01060.812.640021.65106.523.6SY-113.7002.2000.6600.0000.53003.7503.782.510.01057.023.190023.74506.524.6SY-120.4001.3000.1200.0000.19001.54019.2332.950.75095.336.300024.51606.924.9SY-133.8001.0000.0800.0000.00000.6004.460.056.090128.3320.510050.35107.353.6

2 水岩作用模拟

2.1 主要化学成分形成机制

汤市地热区地层除局部区域第四系覆盖外,主要为彭公庙花岗岩体,主要矿物成分为石英、长石、黑云母等,区内有萤石采矿厂,萤石矿物储藏丰富.地热系统中Na+主要来自碱金属硅酸盐的溶解,溶解使得溶液pH值升高,因此出现地热水的pH值普遍高于地表水及浅层地下水pH值的现象,在深部围岩中,斜长石(以钠长石为主)浓度高于钾长石;SiO2主要来自地下水系统围岩中主要矿物成分为含钠、钙、钾、镁、氟的硅铝酸盐的溶解;F-由含氟矿物(萤石、长石、和云母等)较高的水温条件下水解出,因为研究区内萤石矿物储藏丰富,下文中只考虑萤石矿物的溶解与沉淀,不考虑云母;和Fe2+主要来自含硫矿物黄铁矿在含氧地下水流和相应温度的作用下形成的FeSO4的溶解与沉淀.

模拟路线A上石英处于过饱和状态,萤石、二氧化碳、白云石、黄铁矿均处于未饱和状态.在模拟路线A上,钠长石、钾长石、萤石、黄铁矿、二氧化碳、白云石、石英、方解石发生了溶解,高岭石产生沉淀.其中溶解作用以钠长石、钾长石、石英、黄铁矿的溶解量相对较大,溶解量分别为39.82,26.35,19.64,13.67 mmol/L;而高岭石沉淀量为25.77 mmol/L.

2.2 地下热水形成过程模拟

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1)地下水径流过程中主要发生了钠长石、钾长石、石英、方解石、萤石、白云石、黄铁矿、二氧化碳的溶解作用,以及高岭石的沉淀作用.

由上文水化学分析对比结果可看出地热水中浓度远高于地表水及浅层地下水,表明研究区内形成地热水的主要水文地球化学过程与降水入渗过程中围岩硅铝酸盐及其他矿物成分(包括碳酸盐、硫酸盐等)的溶解(沉淀)作用有关[5,6].结合区内地下热水的补径排关系,以及地质特征、水文地质条件、地下热水流动过程中可能发生的化学反应,使用质量平衡模拟确定地下热水流动过程中的矿物溶解(沉淀)量.

在地热系统中,热水的运移速度相当缓慢,地热水在热储中长时间滞留,使得地下热水中的矿物与热储中的矿物通常处于平衡的状态,这种平衡的状态可从热水的化学成分中反映出来.本文根据地热水的水质分析资料运用组分分布模型原理计算矿物在不同温度下的饱和指数,并分析热水中多种矿物的饱和指数与温度的关系.地热水中若有一组矿物在某一温度范围内同时接近平衡,据此便可判断热水在热储中与这组矿物达到了平衡状态,平衡时的温度即可看作为深部热储的温度.因此根据地下热水的水质分析结果可确定热储中的平衡矿物及热储的形成温度.

西方对中国和解放军的新闻叙事明显体现了规范性和叙事累积性的特征，实现了新闻的延续性价值。自冷战以来，西方媒体对于“共产主义中国”的敌对叙事不仅仅依靠一个个个体叙事来构建，还作为一种规范对未来叙事的构建和解读产生影响。例[1]中，正是因为“中国和解放军具有极强的侵略性”是西方新闻叙事规范的一部分，各媒体才倾向于忽视“杀杀杀”在解放军叙事中的独特关联，选择了更符合西方叙事的方式对其进行解读；而这样的解读又进一步帮助塑造了中国和解放军的侵略性形象，进一步完成叙事的累积。

 

表2 地下热水化学反应模拟路线结果

  

模拟路线A水样SI钾长石SI钠长石SI白云石SI方解石SI黄铁矿SI萤石SI石英SICO2(g)SY-5-3.6082-2.2640-0.6740-0.8809-0.1700-0.58360.6203-2.4580R1-2.7781-1.6016-0.4530-0.8276-0.5872-0.3316-0.4597-3.6610矿物溶解(沉淀)/(mmol/L)钾长石钠长石高岭石白云石二氧化碳萤石石英方解石黄铁矿26.3539.82-25.771.373.5610.2319.6415.9813.67模拟路线B水样SI钾长石SI钠长石SI白云石SI方解石SI黄铁矿SI萤石SI石英SICO2(g)SY-12-3.8928-2.48890.6740-0.8949-0.5636-0.66150.6774-1.6910R1-2.7781-1.60160.4500-0.8276-0.5872-0.33160.4597-3.6610矿物溶解(沉淀)/(mmol/L)钾长石钠长石高岭石白云石二氧化碳萤石石英方解石黄铁矿23.5829.76-26.37-2.323.899.2318.7212.5412.15

模拟路线B上石英处于过饱和状态,萤石、钾长石、钠长石、二氧化碳、黄铁矿均处于未饱和状态.在模拟路线B上,钠长石、钾长石、萤石、石英、方解石、白云石、黄铁矿、二氧化碳发生了溶解,高岭石产生沉淀.其中溶解作用以钠长石、钾长石、石英、方解石的溶解量相对较大,溶解量分别达到29.76,23.58,18.72,12.54 mmol/L;而沉淀高岭石的沉淀量为26.37 mmol/L.

根据地下热水水质分析资料,利用5组热水水样水化学成分的平均值,即水样R1,运用PHREEQC水文地球化学模拟软件编程,从20～200 ℃每隔5 ℃对热水溶液相对多种矿物的饱和指数进行计算,分析研究区地下热水平衡矿物及平衡温度范围.地下热水平衡矿物多以钠长石、石英、黄铁矿、钾长石、萤石、方解石等矿物为主,在70～125 ℃达到饱和(图3),所以热储温度在70～125 ℃之间[11,12].

2.3 地下热水形成温度模拟

  

图3 地热水矿物饱和指数随温度的变化关系

将“初始水质”与“终点水质”的数据输入PHREEQC程序中进行计算,得到计算结果如表2所示.计算出水样SY-5,SY-12,R1的矿物饱和指数,以及从“初始水质”变化到“终点水质”过程中各矿物溶解(沉淀)的量.

2条模拟路线计算结果表明,浅层地下水经过深循环加热生成地热水过程中,主要发生了钠长石、钾长石、方解石、萤石、石英、白云石、黄铁矿、二氧化碳的溶解,和高岭石的沉淀.

3 结论

根据地下热水的补给深度的差异,对汤市地下热水化学成分形成作用的模拟,分浅层地下水补给地热水和恒温地下水补给地热水2种情况分别进行.在研究区选取浅层地下水水样SY-5和恒温地下水水样SY-12作为“初始水质”,取样点均位于控热构造F深大断裂上盘,F1断裂与F断裂交汇处的地热水水样点分布较为集中,水样分析各项目值较为接近,取其水样化学成分的平均值作为“终点水质”,记做水样R1,模拟路径见(图1).用计算机编程计算3组水样的矿物饱和指数以及从“初始水质”变化至“终点水质”过程中各矿物溶解(沉淀)的量[7,8].

2)高岭石的沉淀主要是由钾长石和钠长石经过风化作用后溶解而引起的.而其余矿物的溶解作用,则主要与不同深度地下水所处的物化环境有关.

以三才阵出战的袁安、上官星雨、李离三人，也在阵中迎来了七绝逍遥阵的第三变。三人既顺势而为，已经明白今夜七圣并非是以阵杀人，而是布阵调教佳子弟，如果发动杀阵，转动死门，以七圣之能，三人早已魂飞魄散，死去不知多少回了。

3)地热水中矿物除高岭石和白云石外,钠长石、石英、黄铁矿、钾长石、萤石、方解石等矿物均能在70～125 ℃之间达到饱和,由此推断热储形成温度在70～125 ℃之间.

在已有2个不同时相的遥感影像的基础上，此方法可对比监测出基础设施、行政区划、地貌等信息的变化，可广泛应用到满足条件的工作中去，例如：林地变更调查、青山保护、国土监测等，是一种通用的方法。

4)运用PHREEQC模拟可以为今后地热田地热资源评价工作中出现的一些技术难题提供解决的依据和办法,能更好地为地热资源开发利用与地热环境保护工作服务.

参考文献:

[1] 谭家华.小三江地热田地温场特征及成因分析[J].地下水,2010,32(2):16-17.

[2] 徐衍兰,高宗军,李佳佳.PHREEQC在济南泉水来源判别中的应用于效果[J].地下水,2015,37(1):4-5.

[3] 张保建,沈照理,乔增宝.聊城市东部岩溶地热田地下热水水化学特征及成因分析[J].中国岩溶,2009,28(3):263-268.

[4] 吴述来,何力.地球化学方法在麻林桥低温热水勘查中的应用[J].物探与化探,2007,31(3):216-217.

[5] 钱会,马致远.水文-球化学[M].北京:地质出版社,2005:191-204.

[6] 刘红战,张小凌,姚明波.云南石林地热地质特征及成因分析[J].东华理工大学学报(自然科学版),2014,37(1):69-74.

[7] 马尧.地球化学模式PHREEQC在地侵工艺中的应用[J].铀矿冶,2007,26(2):67-71.

[8] 焦春春,肖江,皮建高,等.麻林桥地热地质特征及成因分析[J].矿业工程研究,2016(4):41-46.

[9] Berner R A. A new geochemical classification of sedimentary environments[J].J Sed Petrol,1981,51:359-365.

[10] 蔺文静,刘志明,王婉丽.中国地热资源及其潜力评估[J].中国地质,2013:40(1):312-320.

[11] 徐世光,郭远生.地热学基础[M].北京:科学出版社,2009:19-21.

[12] Ingvar B F. Geothermal energy for the benefit of the people. Renewable and Sustainable Energy Reviews,2010,5(3):299-312.