地学前缘 ›› 2015, Vol. 22 ›› Issue (2): 263-270.DOI: 10.13745/j.esf.2015.02.024

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苏北盆地建湖隆起碳酸盐岩储层中的硫酸盐型热矿水成因

罗璐, 庞忠和, 杨峰田   

  1. 1. 中国科学院 地质与地球物理研究所 页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029
    2. 中国科学院大学, 北京 100049
    3. 吉林大学 地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林 长春 130021
  • 收稿日期:2013-02-24 修回日期:2014-07-29 出版日期:2015-03-15 发布日期:2015-03-15
  • 作者简介:罗璐(1989—),女,博士研究生,主要从事水文地质与地热地质研究。E-mail:luolu@mail.iggcas.ac.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(41372257)

  • Received:2013-02-24 Revised:2014-07-29 Online:2015-03-15 Published:2015-03-15

摘要:

碳酸盐岩储层中的硫酸盐型热矿水是宝贵的旅游疗养资源。我国苏北盆地北部分布有丰富的热矿水,其中,盱眙县的一口热水井的单井流量达到3 616 t·d-1,矿化度(TDS)达到4 g·L-1,温度为53.5 ℃,为优质硫酸盐型热矿水。采用水化学和同位素方法,结合钻孔地质资料,研究了其形成机理。该地区热矿水的SO2-4离子含量较高,部分热矿水的阴离子中SO2-4离子占主导,成为硫酸盐型水。热水的氢氧稳定同位素(δ2H、δ18O)值证明了其来源于大气降水。建湖隆起存在石膏层,主要分布在白垩系浦口组,该组属盐湖相沉积,发育大范围的含膏质泥岩,其中石膏、硬石膏含量较多。根据水样的Sr/Ca摩尔比,该区热水中的硫酸盐来源于石膏的溶解。基于碳酸盐岩热水的pH值和SI值、14C含量等数据的分析,排除了硫酸盐型热矿水的形成与金属矿的风化或氧化的关系,认为是石膏或硬石膏溶解形成。

中图分类号: