西藏尼木—那曲地热带典型高温地热系统形成机理研究

【摘要】：研究区位于尼木—那曲高温地热带,处在当雄—羊八井—多庆错活动构造带的中北段。区内分布的高温地热显示类型多种多样,蕴藏着丰富的地热资源。但区内仅对羊八井和羊易地热田进行过系统的调查及研究工作,本文选取研究区11个未开发的地热田,收集并采集区内地热流体数据,与喜马拉雅地热带其他典型高温地热系统进行对比研究,对完善区内高温地热系统成因机理,为后期勘探及钻探提供重要的参考意义。本文从热源、地热流体流体运移通道、地热流体来源及热储特征4个方面对区内典型高温系统进行了研究,得到了如下认识： 研究区高温地热系统的热源主要是壳内局部熔融层的贡献,活动断裂及深部构造对区内热水活动有明显的控制作用,青藏高原腹地地表断裂、地震活动、地热分布存在密切关系,与深部地质过程具有动力学成因联系。 从水化学数据分析,高温地下热水主要为Cl-Na、Cl·HCO3-Na水,中高温地下热水主要为HCO3-Na水,地下热水中Li、F、SiO2、HBO2与C1大体上存在正相关关系,显示可能有岩浆水的混入；用地下热水地球化学温标及气体温标,估算重点地热田热储温度为90～270℃；利用氯焓及硅焓图解估算地下热水中有25%-75%比例不等的冷水混入。 从氢氧同位素数据分析,地下热水主要为大气降水补给,在董翁、宁中高温地热田发生轻微的氧-18漂移,谷露地热田氧-18漂移较其他地热田明显,宁中、谷露及罗玛地下热水中氚含量小于1TU,主要是次现代水的补给,月腊处氚含量为8.4TU,主要为现代水的补给,其他地热田地下热水是次现代和最近补给之间的混合；地下热水中碳硫同位素特征的研究,揭示区内地下热水碳源和硫源主要来源于沉积层的淋滤作用,随着冷水混入大气成因来源不断增加,多数介于二者的过渡类型,部分有深部物质的来源。 地热气体以CO：和N2为主,二者呈现良好的负相关,从CO2气体碳同位素、He同位素比值及综合指标分析,气体来源主要为壳源；在宁中及玉寨地热田,R/Ra值大于1,存在明显的幔源物质释放现象,幔源He所占比例为2.73%-30.93%。 上述研究显示高温地热系统热源和热水组分主要为壳内局部熔融体的贡献,地热流体向上运移过程中不断有大气降水成分混入；气体He同位素数据显示,在宁中及玉寨地热田存在幔源物质侵位。 最后,结合区内地质资料、深部探测、重点地热田物探成果及地热流体地球化学分析成果,概括区内典型高温地热田的成因模式,提出了玉寨高温地热系统的概念模型,为后期地热田深入研究及开发利用提供重要的科学依据。 【关键词】：西藏 尼木—那曲地热带 地热流体 成因 幔源物质
【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P314
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 立题依据及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 存在的主要问题14-15
• 1.4 本文研究内容及技术路线15
• 1.5 本文创新之处和取得的成果15-17
• 1.6 本文完成的实际工作量17-18
• 第二章 研究区概况18-32
• 2.1 自然地理条件18-20
• 2.2 区域地质背景20-28
• 2.3 区域水文地质条件28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 重点地热田地质条件及动态监测32-48
• 3.1 重点地热田地质条件概况32-46
• 3.2 重点地热田地下热水动态监测46
• 3.3 本章小结46-48
• 第四章 活动断裂及深部构造对热水活动的控制作用48-56
• 4.1 活动断裂对热水活动的控制作用48-49
• 4.2 深部构造对热水活动的控制作用49-53
• 4.3 活动断裂、地震与地热活动关系53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 研究区地热流体地球化学特征56-78
• 5.1 研究区地下热水水化学特征57-68
• 5.2 研究区地下热水同位素特征68-73
• 5.3 研究区地热气体特征73-77
• 5.4 本章小结77-78
• 第六章 研究区典型高温地热系统成因机制78-84
• 6.1 典型高温地热系统成因机制78-80
• 6.2 高温地热流体中幔源物质贡献80-81
• 6.3 高温地热流体成因概念模型81-83
• 6.4 本章小结83-84
• 结论与建议84-86
• 结论84-85
• 建议85-86
• 致谢86-88
• 参考文献88-100
• 附录100-111
• 个人简历、攻读学位期间的研究成果及公开发表的学术论文111

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