首都圈地区流体地球化学特征及其成因

论文摘要

首都圈地处我国华北平原的北部,包括北京、河北、山西、天津等地区,是个人口密集,经济发达的政治文化中心地区。区域内历史发生过多次7级以上的灾害性地震,是地震重点监测区域。然而研究区尚未有较为全面深入的流体地球化学研究,因此有必要对首都圈地区的流体地球化学特征与其来源进行分析与讨论,获取区域内地球化学背景值及与地震相关的前兆信息。同时对地热资源开发利用及环境保护有一定价值。在2016年7-8月采取温泉与地热水样品46件,其中气体样品24件。通过氢氧同位素判定其地热水来源,并讨论区域内水化学类型及离子组分成因,并深入讨论了首都圈东部21个采样点的离子浓度的毫克当量百分比与热储温度及循环深度,结合氦氖气体同位素,判断有无深部物质的补给。首都圈地区水化学类型丰富,Na+为主要阳离子,离子组分受含水层岩性、周围地质条件影响及水岩反应控制。西部地区2011年与2016重复采样点13个,其水化学类型与离子浓度基本稳定不变,推断与区域地震活动性弱有关。并计算东部水化学采样点的热储温度与循环深度,分别为41.59117.72℃与0.873.04km。较深埋藏深度（≈3 km）是以灰岩、白云岩为介质的岩溶裂隙型热储,多数地热水属于浅层埋藏,属于馆陶组、明化镇组（500-3000m）。首都圈地区δD和δ18O的范围为-89.28-69.27‰与-12.04-8.04‰,其来源为大气降水,西部地区的δD平均值为-84.13‰,小于东部平原地区的δD平均值（-79.22‰）,δD的值一定程度上可以表示其地下水的补给深度,排除季节效应、大陆效应等影响,可以推测首都圈东部地区相对西部地区地下水补给来源较浅。氦氖同位素结果显示,东部地区地热水多数为壳源、幔源、大气来源的混合,深部流体可能为华北断陷盆地中北部地区地热水的热源之一。西部地区圣世苑温泉、五里营温泉与八达岭温泉有明显的幔源特征。通过东西部的氦同位素的R/Ra比值可以看出,西部地区有更高的幔源贡献率,判断西部地区有更深的物质来源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
•   1.1 选题依据和意义
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 地震与流体地球化学异常之间的关系
•     1.2.2 氢氧同位素与氦氖同位素的研究概况
•     1.2.3 首都圈地区流体地球化学的研究
•   1.3 论文完成的工作量
• 第二章 研究区地震地质背景
•   2.1 地层
•   2.2 构造与地貌
• 第三章 采样和数据分析
•   3.1 野外样品采集
•   3.2 室内分析实验及数据处理
•   3.3 首都圈地区地球化学数据
•   3.4 首都圈地区东西部地球化学数据对比
• 第四章 讨论
•   4.1 首都圈地区的水化学特征及成因
•     4.1.1 温泉地热水水化学类型及成因
•     4.1.2 东部地区采样点的水化学控制因素分析
•     4.1.3 首都圈东部地区温泉地热流体热储深度的计算
•   4.2 首都圈地区H、O同位素组成分析
•   4.3 温泉逸出气中的He、Ne同位素特征及分析
•   4.4 首都圈地区时间和空间特征分析
•     4.4.1 2011 与2016 年水化学类型与离子浓度对比
•     4.4.2 氢氧同位素与氦氖同位素的对比分析
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 路畅

导师: 李营,陈志

关键词: 首都圈地区,流体地球化学,离子,同位素,地震

来源: 中国地震局地震预测研究所

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国地震局地震预测研究所

分类号: P59

总页数: 48

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