化探知識(shí)
地?zé)峄椒椒夹g(shù)的進(jìn)步
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-04 14:47:52瀏覽次數(shù):1395
地?zé)崽?/a>勘查的方法技術(shù),除常規(guī)的土壤、巖石和水系沉積物測量外,還開發(fā)了汞量測量、水地球化學(xué)測量、地球化學(xué)溫標(biāo)法、放射性測量、氣體測量和同位素地球化學(xué)法等非常規(guī)化探方法(朱炳球等,1992)。
(一)汞量測量。
地?zé)崽?/a>勘查中的汞量測量,包括土壤汞、壤中氣汞、水中汞及大氣汞。水汞、大氣汞用得較少,所以地?zé)?/a>田勘查中的汞量測量,通常主要指土壤和壤中氣汞量測量。土壤汞量測量,采集土壤樣品后,用測汞儀測定汞,測汞儀可搬至野外駐地,這樣就能實(shí)現(xiàn)測量的現(xiàn)場化。
多年的實(shí)踐表明,汞是地?zé)?/a>田勘查的最靈敏、最有效的指標(biāo)(朱炳球等,1992)。土壤汞可以圈定熱田范圍,汞異常的濃集中心往往是熱異常的中心,汞含量與熱水的溫度有關(guān),通常熱水溫度越高,汞的含量也高,二者成正相關(guān)關(guān)系。壤中氣汞是揭示熱田構(gòu)造的良好指標(biāo)。蝕變巖石中的汞可以揭示水熱蝕變帶,有助于圈定熱異常。水中汞可以指示高溫水熱活動(dòng)區(qū)。
(二)水地球化學(xué)方法。
水地球化學(xué)方法是國外熱田勘查和開發(fā)中最廣泛應(yīng)用的一種方法。世界各地地?zé)?/a>區(qū)熱水的大量分析測定表明,熱水中含有各種組分,包括常量組分、微量和痕量元素、氣體及同位素成分。使用X射線熒光光譜法和中子活化法,能檢測出熱水中含有50種以上的元素或組分。
水化學(xué)法在熱田勘查中的作用有:利用水化學(xué)指標(biāo)尋找地下熱水;區(qū)分熱水田和蒸汽田;建立熱田的水地球化學(xué)模型。
(三)地球化學(xué)溫標(biāo)法。
水熱系統(tǒng)中某種產(chǎn)物的平衡濃度只和反應(yīng)溫度相關(guān),依據(jù)這一原理估算地下溫度的方法,稱之為地?zé)岬厍蚧瘜W(xué)溫標(biāo)法。確定熱儲(chǔ)溫度的方法有兩種:①直接測量法;②計(jì)算法。
在熱田勘查中,已廣泛使用地球化學(xué)溫標(biāo)法來估算深部熱儲(chǔ)的溫度,較多的用于高溫熱田中;低溫熱田中也有應(yīng)用,但用得不廣泛。
最常用的地球化學(xué)溫標(biāo)有:Si0:溫標(biāo),Na-K溫標(biāo),Na -K- Ca溫標(biāo),Na - Li溫標(biāo),每一種溫標(biāo)中又有多種計(jì)算公式(Fournier R 0 and Truesdell A H,1970)。通過采集熱田的熱水樣,分析Si02、Na、K、Ca、Li等指標(biāo),然后利用上述各種地球化學(xué)溫標(biāo)進(jìn)行熱儲(chǔ)溫度的計(jì)算。
(四)放射性及氣體測量方法。
地?zé)崴?/a>通常與斷裂構(gòu)造有關(guān),受構(gòu)造所控制,可用放射性方法[如a卡法、210 Po、伽馬能譜(賈文懿,1987)],壤中氣汞和二氧化碳等氣體測量方法,來揭示熱田構(gòu)造。西藏羊易熱田綜合氣體測量結(jié)果,揭示了3組構(gòu)造,其中F1與地質(zhì)上實(shí)測和推斷的構(gòu)造位置相當(dāng),F(xiàn)2、F3為新發(fā)現(xiàn)的兩組隱伏斷裂。
(五)同位素地球化學(xué)法。
地?zé)嵫芯?/a>中經(jīng)常應(yīng)用氫、氧、碳、硫的同位素來查明地下熱水的來源、補(bǔ)給、成因及熱水的年齡等問題。Craig H(1963)的研究表明,世界上絕大部分地?zé)崴?/a>不是原生巖漿水,而是地區(qū)性降水,熱水中的氘值與當(dāng)?shù)赜晁畮缀跸嗤?,而?8o值通常較高。
在新西蘭的懷拉開、布羅德蘭茲、那發(fā)等地?zé)崽?/a>,利用氧、碳和氫的同位素來估算深部熱儲(chǔ)層的溫度。在新西蘭,有人利用地下熱水中缺乏氚,認(rèn)為熱水年齡超過lOOa(朱炳球,1982)。美國黃石公園有個(gè)湖,湖水不斷流入黃石湖中,這個(gè)湖成了一個(gè)很好的儲(chǔ)水池。有人對湖水的放射性同位素氚進(jìn)行了研究,計(jì)算與實(shí)測結(jié)果非常一致,認(rèn)為水在湖中停留了10~12a(朱炳球,1982)。
我國魏菊英等的研究表明,大氣水同位素組成的特點(diǎn)是,aD和al80之間有明顯的線性關(guān)系(魏菊英,1988)。沈敏之等對云南騰沖地區(qū)熱泉水的氫、氧同位素進(jìn)行了研究,認(rèn)為這些地?zé)崴?/a>的補(bǔ)給來自當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓ㄉ蛎糁龋?989)。
(一)汞量測量。
地?zé)崽?/a>勘查中的汞量測量,包括土壤汞、壤中氣汞、水中汞及大氣汞。水汞、大氣汞用得較少,所以地?zé)?/a>田勘查中的汞量測量,通常主要指土壤和壤中氣汞量測量。土壤汞量測量,采集土壤樣品后,用測汞儀測定汞,測汞儀可搬至野外駐地,這樣就能實(shí)現(xiàn)測量的現(xiàn)場化。
多年的實(shí)踐表明,汞是地?zé)?/a>田勘查的最靈敏、最有效的指標(biāo)(朱炳球等,1992)。土壤汞可以圈定熱田范圍,汞異常的濃集中心往往是熱異常的中心,汞含量與熱水的溫度有關(guān),通常熱水溫度越高,汞的含量也高,二者成正相關(guān)關(guān)系。壤中氣汞是揭示熱田構(gòu)造的良好指標(biāo)。蝕變巖石中的汞可以揭示水熱蝕變帶,有助于圈定熱異常。水中汞可以指示高溫水熱活動(dòng)區(qū)。
(二)水地球化學(xué)方法。
水地球化學(xué)方法是國外熱田勘查和開發(fā)中最廣泛應(yīng)用的一種方法。世界各地地?zé)?/a>區(qū)熱水的大量分析測定表明,熱水中含有各種組分,包括常量組分、微量和痕量元素、氣體及同位素成分。使用X射線熒光光譜法和中子活化法,能檢測出熱水中含有50種以上的元素或組分。
水化學(xué)法在熱田勘查中的作用有:利用水化學(xué)指標(biāo)尋找地下熱水;區(qū)分熱水田和蒸汽田;建立熱田的水地球化學(xué)模型。
(三)地球化學(xué)溫標(biāo)法。
水熱系統(tǒng)中某種產(chǎn)物的平衡濃度只和反應(yīng)溫度相關(guān),依據(jù)這一原理估算地下溫度的方法,稱之為地?zé)岬厍蚧瘜W(xué)溫標(biāo)法。確定熱儲(chǔ)溫度的方法有兩種:①直接測量法;②計(jì)算法。
在熱田勘查中,已廣泛使用地球化學(xué)溫標(biāo)法來估算深部熱儲(chǔ)的溫度,較多的用于高溫熱田中;低溫熱田中也有應(yīng)用,但用得不廣泛。
最常用的地球化學(xué)溫標(biāo)有:Si0:溫標(biāo),Na-K溫標(biāo),Na -K- Ca溫標(biāo),Na - Li溫標(biāo),每一種溫標(biāo)中又有多種計(jì)算公式(Fournier R 0 and Truesdell A H,1970)。通過采集熱田的熱水樣,分析Si02、Na、K、Ca、Li等指標(biāo),然后利用上述各種地球化學(xué)溫標(biāo)進(jìn)行熱儲(chǔ)溫度的計(jì)算。
(四)放射性及氣體測量方法。
地?zé)崴?/a>通常與斷裂構(gòu)造有關(guān),受構(gòu)造所控制,可用放射性方法[如a卡法、210 Po、伽馬能譜(賈文懿,1987)],壤中氣汞和二氧化碳等氣體測量方法,來揭示熱田構(gòu)造。西藏羊易熱田綜合氣體測量結(jié)果,揭示了3組構(gòu)造,其中F1與地質(zhì)上實(shí)測和推斷的構(gòu)造位置相當(dāng),F(xiàn)2、F3為新發(fā)現(xiàn)的兩組隱伏斷裂。
(五)同位素地球化學(xué)法。
地?zé)嵫芯?/a>中經(jīng)常應(yīng)用氫、氧、碳、硫的同位素來查明地下熱水的來源、補(bǔ)給、成因及熱水的年齡等問題。Craig H(1963)的研究表明,世界上絕大部分地?zé)崴?/a>不是原生巖漿水,而是地區(qū)性降水,熱水中的氘值與當(dāng)?shù)赜晁畮缀跸嗤?,而?8o值通常較高。
在新西蘭的懷拉開、布羅德蘭茲、那發(fā)等地?zé)崽?/a>,利用氧、碳和氫的同位素來估算深部熱儲(chǔ)層的溫度。在新西蘭,有人利用地下熱水中缺乏氚,認(rèn)為熱水年齡超過lOOa(朱炳球,1982)。美國黃石公園有個(gè)湖,湖水不斷流入黃石湖中,這個(gè)湖成了一個(gè)很好的儲(chǔ)水池。有人對湖水的放射性同位素氚進(jìn)行了研究,計(jì)算與實(shí)測結(jié)果非常一致,認(rèn)為水在湖中停留了10~12a(朱炳球,1982)。
我國魏菊英等的研究表明,大氣水同位素組成的特點(diǎn)是,aD和al80之間有明顯的線性關(guān)系(魏菊英,1988)。沈敏之等對云南騰沖地區(qū)熱泉水的氫、氧同位素進(jìn)行了研究,認(rèn)為這些地?zé)崴?/a>的補(bǔ)給來自當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓ㄉ蛎糁龋?989)。
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