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        深層地下鹵水的基本特征與資源量分類

        2013-10-23 05:26:22訓(xùn)
        水文地質(zhì)工程地質(zhì) 2013年5期
        關(guān)鍵詞:溶解性鹵水資源量

        周 訓(xùn)

        (1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100083;2.地下水循環(huán)與演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)),北京 100083)

        富鉀地下鹵水多分布在一些含鹽盆地的深層儲(chǔ)鹵層中,例如四川盆地、柴達(dá)木盆地西部和江漢盆地江陵凹陷的深層地下鹵水,是調(diào)查、研究和開(kāi)發(fā)鉀礦資源的重要對(duì)象。近年來(lái),中國(guó)開(kāi)展國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目“中國(guó)陸塊海相成鉀規(guī)律及預(yù)測(cè)研究”和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“鉀鹽資源調(diào)查評(píng)價(jià)”,在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行鉀鹽資源調(diào)查評(píng)價(jià)和研究工作,其中沉積盆地深層富鉀地下鹵水的資源量數(shù)據(jù)令人關(guān)注。深層地下鹵水的資源量評(píng)價(jià)是一項(xiàng)難度大和探索性很強(qiáng)的工作,前人借鑒淺層地下水資源評(píng)價(jià)方法或者石油、天然氣資源評(píng)價(jià)方法進(jìn)行計(jì)算,研究取得了一定的進(jìn)展[1~3]。由于地下鹵水多是在石油、天然氣勘探時(shí)發(fā)現(xiàn)的,即使是專門勘探富鉀地下鹵水,由于鹵水埋藏深導(dǎo)致勘探費(fèi)用昂貴,或者是地下鹵水分布于西部偏遠(yuǎn)地區(qū),再加上地下鹵水分布、儲(chǔ)集和富集的復(fù)雜性,致使地下鹵水的勘探研究程度不高,對(duì)地下鹵水資源量評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)方法的研究相對(duì)薄弱。對(duì)深層地下鹵水資源的特征和資源量分類的認(rèn)識(shí)模糊不清,也在一定程度上影響著地下鹵水資源量評(píng)價(jià)研究的發(fā)展。本文從鹵水的定義和分類出發(fā),簡(jiǎn)要總結(jié)沉積盆地深層地下鹵水的基本特征,在分析地下鹵水資源的屬性和構(gòu)成的基礎(chǔ)上,提出深層地下鹵水資源量的分類方案。

        1 鹵水的定義與分類

        鹵水,是一種高總?cè)芙庑怨腆w和富含一些微量組分的液體,可以用于制鹽和提取溴、碘、鋰、鍶、鋇、硼、鉀、銫、銣等物質(zhì)。在20世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)學(xué)者把總?cè)芙庑怨腆w大于等于50 g/L的水稱為鹵水,美國(guó)學(xué)者Carpenter在1978年把總?cè)芙庑怨腆w大于等于100 g/L的水稱為鹵水[4],中國(guó)學(xué)者考慮到正常海水的總?cè)芙庑怨腆w(約35g/L)和海水蒸發(fā)到石膏開(kāi)始沉淀的總?cè)芙庑怨腆w(約145~150 g/L)和石鹽開(kāi)始沉積的總?cè)芙庑怨腆w(約330~335 g/L),把大于35 g/L的水稱為鹵水[1]?,F(xiàn)在,人們逐漸趨向于接受如下按照總?cè)芙庑怨腆w的分類:總?cè)芙庑怨腆w小于1 g/L的水為淡水,1~<10 g/L為微咸水,10~<35 g/L為咸水,35~<150 g/L為淡鹵水,150~<330 g/L為濃鹵水,大于330 g/L為飽和鹵水,而把總?cè)芙庑怨腆w大于等于35 g/L的水統(tǒng)稱為鹵水[5]。

        鹵水常見(jiàn)的分類是按照埋藏條件的分類,可以分為地表鹽湖鹵水和地下鹵水兩大類。地表鹽湖鹵水分布在一些干旱地區(qū)的湖泊中,例如,柴達(dá)木盆地察爾汗鹽湖的達(dá)布遜湖水總?cè)芙庑怨腆w高達(dá)300 g/L以上[6],美國(guó)猶他州的大鹽湖也分布有大量的鹽湖鹵水。地下鹵水分布于地表以下的巖石或沉積物中,又可以進(jìn)一步分為淺層地下鹵水和深層地下鹵水。淺層地下鹵水分布在地表以下直至數(shù)百米深的沉積物或儲(chǔ)鹵層中,包括(1)鹽湖附近鹽類沉積物中的晶間鹵水,例如柴達(dá)木盆地察爾汗鹽湖晶間鹵水[7],(2)海岸帶地下鹵水,例如山東萊州灣沿岸第四系地下鹵水[8],(3)沉積盆地淺部?jī)?chǔ)鹵層中的溶鹽鹵水和鹽泉,它們的共同特點(diǎn)是或多或少地參與自然界的水循環(huán)。深層地下鹵水是指分布于沉積盆地深部(通常數(shù)百米至數(shù)千米深)儲(chǔ)鹵層中的鹵水,例如四川盆地中部的深層地下鹵水和江漢盆地江陵凹陷的深層地下鹵水,其特點(diǎn)是處于深埋、封閉狀態(tài),不參與自然界的現(xiàn)代水循環(huán)。

        地下鹵水按鹽分的形成大體上分為同生沉積鹵水和溶鹽鹵水兩大類。同生沉積鹵水是指大體與沉積物沉積時(shí)同時(shí)生成并保留下來(lái)的地下鹵水,包括海相同生沉積鹵水和陸相同生沉積鹵水[9]。海相同生沉積鹵水分布于海相地層中,來(lái)源于古海水,又以分布于海相蒸發(fā)巖中的鹵水為常見(jiàn),是古海水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮在蒸發(fā)巖沉積后殘留下來(lái)的鹵水,通常稱為蒸發(fā)巖鹵水。陸相同生沉積鹵水分布于陸相地層中,來(lái)源于古大氣降水。溶鹽鹵水是指大氣起源的淡水入滲到含鹽巖系中并溶濾可溶鹽分形成的鹵水,通常參與現(xiàn)代水循環(huán)。深層地下鹵水多是同生沉積鹵水。

        2 深層地下鹵水的基本特征

        (1)分布特征

        深層地下鹵水多分布于大中型沉積盆地內(nèi)的沉積物中,包括固結(jié)的沉積地層如碳酸鹽巖、砂巖和少量火山巖等,以及松散的沉積物如砂、砂礫石等,通常有不透水的沉積地層覆蓋在儲(chǔ)鹵層之上。沉積盆地在構(gòu)造上處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域,在地形上處于封閉或半封閉的低洼洼地,有利于各類沉積物的沉積和鹵水的保存,在不同的地質(zhì)歷史時(shí)期出現(xiàn)的干旱、半干旱氣候條件有利于高總?cè)芙庑怨腆w鹵水的形成,處于相對(duì)穩(wěn)定的蒸發(fā)、濃縮、變質(zhì)的還原環(huán)境有利于深層鹵水的咸化。中國(guó)的四川盆地、江漢盆地和柴達(dá)木盆地西部等,美國(guó)的Michigan盆地、Illinois盆地和Palo Duro盆地以及加拿大的 Alberta盆地,都分布有深層地下鹵水[10~11]。在一些沉積盆地內(nèi)深層地下鹵水常與石油、天然氣或固體鹽類礦產(chǎn)伴生。

        (2)埋藏特征

        沉積盆地內(nèi)不同時(shí)代的儲(chǔ)鹵層受隔水層的分隔而多呈近似平行疊置。在四川盆地,地下鹵水分布在自震旦系至白堊系的21個(gè)儲(chǔ)鹵層中。深層地下鹵水處于深埋(地面以下幾百米乃至幾千米)、封閉和高壓(幾百個(gè)大氣壓或幾十個(gè)兆帕)下,一部分鉆井揭露儲(chǔ)鹵層時(shí)鹵水能自流出地表。四川盆地老關(guān)廟儲(chǔ)鹵構(gòu)造的關(guān)基井在井深5778~5801 m處揭露三疊系下統(tǒng)嘉陵江組第五段(T1j5)碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層時(shí)自溢鹵水,原始地層壓力82.98 MPa,鹵水初始最大自流量1728 m3/d。江漢盆地江陵凹陷某深井在井深3581 m附近鉆達(dá)古近系新溝嘴組(Es)碎屑巖時(shí)噴涌富鉀鹵水,井口壓力約30 MPa,鹵水初始自流量4320 m3/d。柴達(dá)木盆地西部油墩子附近的ZK01井在井深474~1200 m處揭露新近系3層碎屑巖儲(chǔ)鹵層,地下鹵水也能自流出井口。

        (3)儲(chǔ)集特征

        地下鹵水儲(chǔ)集在沉積盆地內(nèi)沉積物的空隙中,碳酸鹽巖和碎屑巖是常見(jiàn)的儲(chǔ)鹵層。儲(chǔ)鹵層中的空隙既有原生的孔隙,也有次生的裂隙和溶穴,包括微孔隙和微裂隙??紫队辛?nèi)孔隙、粒間孔隙、晶間孔隙,溶穴有溶孔、溶隙、溶洞等,其中溶孔有粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間溶孔、針孔狀溶孔等。儲(chǔ)鹵層中眾多的微孔隙和微裂隙對(duì)地下鹵水的儲(chǔ)集有著重要的意義。例如,在四川盆地鄧關(guān)儲(chǔ)鹵構(gòu)造的三疊系中下統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層中平均孔徑為0.146 mm的微孔隙占孔隙總數(shù)的95.4%,這類孔隙的巖樣平均孔隙度為6.419%[1]。深埋的地下儲(chǔ)鹵層呈現(xiàn)低孔隙度、低滲透率的特點(diǎn)。在四川盆地大多數(shù)碎屑巖儲(chǔ)鹵層平均孔隙度為5.4%、滲透率小于0.01 μm2,碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層巖樣平均孔隙度小于 2.0%、滲透率小于 0.001 μm2[12]。儲(chǔ)鹵層和隔水層在沉積盆地中多呈層狀展布。

        (4)富集特征

        深層地下鹵水在有利的構(gòu)造部位進(jìn)一步富集,使得分布于儲(chǔ)鹵構(gòu)造內(nèi)的地下鹵水具有實(shí)際的開(kāi)采意義。這是因?yàn)樵跇?gòu)造部位裂隙相對(duì)發(fā)育,不僅為地下鹵水的富集提供了儲(chǔ)存空間,而且也改善和提高了儲(chǔ)鹵層空隙的連通性。鹵水富集的主要構(gòu)造部位包括:①背斜圈閉范圍,背斜構(gòu)造通常是地下鹵水相對(duì)富集的部位,構(gòu)成背斜儲(chǔ)鹵構(gòu)造;②斷層帶,斷層在一定寬度和深度范圍內(nèi)產(chǎn)生斷裂帶,在巖層中形成了隙寬和密度均很大的裂隙帶,有利于地下鹵水的富集;③背斜與斷層交匯帶,在背斜構(gòu)造上發(fā)育的斷裂帶,通常是地下鹵水富集的重要地帶;④斷層與斷層交匯帶,兩組斷裂構(gòu)造的交匯處,裂隙異常發(fā)育,常常是地下鹵水富集的部位[3,13]。例如,位于四川盆地中部的蓬萊鎮(zhèn)、龍女寺、磨溪等背斜儲(chǔ)鹵構(gòu)造,揭露儲(chǔ)鹵構(gòu)造內(nèi)三疊系上統(tǒng)須家河組深層砂巖儲(chǔ)鹵層的鉆井獲得不同程度的鹵水。在四川盆地自流井背斜儲(chǔ)鹵構(gòu)造中[14],在背斜的東北翼發(fā)育有黃葛坡斷裂帶,在該儲(chǔ)鹵構(gòu)造的70%的鹵水開(kāi)采井大體上呈線狀集中分布在此斷裂帶上,其產(chǎn)量占整個(gè)儲(chǔ)鹵構(gòu)造總產(chǎn)量的74%。

        (5)水動(dòng)力特征

        沉積盆地深層地下鹵水在天然條件下處于停滯狀態(tài),不同儲(chǔ)鹵層之間和不同儲(chǔ)鹵構(gòu)造之間無(wú)水力聯(lián)系。上覆巨厚沉積地層的地靜壓力作用等致使鹵水具有很高的測(cè)壓水頭,鉆井揭露后多能自流出地表。例如位于四川盆地西部的平落壩背斜儲(chǔ)鹵構(gòu)造的平落4井揭露三疊系中統(tǒng)雷口坡組第四段(T2l4)碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層富鉀鹵水,測(cè)得儲(chǔ)鹵層中部埋深4515 m處原始地層壓力91.79 MPa,井口標(biāo)高821 m,鹵水密度1.23695 g/cm3[15],取重力加速度常數(shù)為 9.81 m2/s,折算儲(chǔ)鹵層初始水頭高度為7564 m,換算成海拔高程為3870 m,高出地面3049 m。巨大的鹵水水頭使一些鹵水井長(zhǎng)期自流。例如位于四川盆地中部的蓬萊鎮(zhèn)背斜儲(chǔ)鹵構(gòu)造的蓬基井揭露三疊系上統(tǒng)須家河組第四段(T3xj4)砂巖儲(chǔ)鹵層地下鹵水,自1959年起自流生產(chǎn)鹵水達(dá)30余年。

        (6)水化學(xué)和物理特征

        深層地下鹵水具有高總?cè)芙庑怨腆w,且總?cè)芙庑怨腆w變化較大,達(dá)35~>400 g/L,常見(jiàn)為35~330 g/L,通常是海水總?cè)芙庑怨腆w的數(shù)倍[16~17]。在陰離子中,Cl-是所有地下鹵水中最主要的陰離子,在地下鹵水中含量很低,含量更低;在陽(yáng)離子中,Na+是地下鹵水含量最高的陽(yáng)離子,Ca2+通常是含量位居第二的陽(yáng)離子,K+、Mg2+含量相對(duì)較低。隨著鹵水總?cè)芙庑怨腆w的升高,Na+的相對(duì)含量逐漸降低,Ca2+的相對(duì)含量逐漸增高,當(dāng)總?cè)芙庑怨腆w達(dá)330~350 g/L以上時(shí),鹵水中陽(yáng)離子以Ca2+為主,Na+已很少[5,18]。地下鹵水富含多種微量組分(例如 Br-、I-、Sr2+、Ba2+、B3+、Li+等)。也存在少數(shù)富 K 鹵水的特殊情形,例如四川盆地東北部川25井鹵水K+含量達(dá)25.955 g/L,西部平落壩儲(chǔ)鹵構(gòu)造平落4井揭露的地下鹵水K+含量高達(dá)53.267 g/L[19]。地下鹵水具有工業(yè)利用價(jià)值,可以從鹵水中提取石鹽及 Br、I、Sr、Ba、B、Li、K 等有用組分,因而是一種液體礦床[20]。

        沉積盆地深層地下鹵水具有較高的溫度,多為30~80℃,少數(shù)近100℃,密度多達(dá)1.025~1.25 g/cm3。鹵水的顏色以黃色和黑色居多,四川盆地三疊系上統(tǒng)須家河組第二段(T3xj2)、第四段(T3xj4)和第六段(T3xj6)砂巖儲(chǔ)鹵層鹵水為黃色(黃鹵),柴達(dá)木盆地西部和江陵凹陷的新近系、古近系碎屑巖儲(chǔ)鹵層中的鹵水也呈黃色,而廣泛分布于四川盆地三疊系下統(tǒng)嘉陵江組和中統(tǒng)雷口坡組碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層的鹵水為黑色(黑鹵)。

        (7)形成機(jī)理

        深層地下鹵水通常為同生沉積水起源,包括海相同生沉積水和陸相同生沉積水起源,前者起源于(古)海水,后者起源于(古)大氣水,其年代應(yīng)與沉積物沉積的時(shí)代相當(dāng)?;蛘叽嬖诓煌鹪此幕旌稀:O嗤练e水起源的鹵水δ2H、δ18O數(shù)據(jù)點(diǎn)在δ2H-δ18O關(guān)系圖上多落在SMOW的右下方或右側(cè),陸相同生沉積水起源的鹵水δ2H、δ18O數(shù)據(jù)點(diǎn)多落在全球大氣降水線的右下方[5,17,21~23]。

        沉積盆地深層高總?cè)芙庑怨腆w地下鹵水的主要形成機(jī)理有蒸發(fā)濃縮作用和隔膜滲濾作用,也可能存在它們的混合情形[5]。海水在沉積盆地海相蒸發(fā)巖沉積過(guò)程中殘留下來(lái)形成的蒸發(fā)巖鹵水來(lái)源于海水,原始沉積環(huán)境為蒸發(fā)環(huán)境,隨著海水的蒸發(fā)濃縮,殘留鹵水的總?cè)芙庑怨腆w逐漸升高,鹽類礦物按照碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物鹽類的次序依次沉積并形成蒸發(fā)巖,殘留的鹵水被埋藏封存起來(lái)。蒸發(fā)巖鹵水是一種常見(jiàn)的海相同生沉積鹵水,例如四川盆地三疊系中統(tǒng)雷口坡組和下統(tǒng)嘉陵江組碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層中的黑鹵。在缺乏蒸發(fā)巖的沉積盆地陸相地層中也分布有總?cè)芙庑怨腆w較高的鹵水,隔膜滲濾作用被認(rèn)為是這種鹵水形成的一種機(jī)理[24],即沉積地層中的頁(yè)巖、泥巖可以起到一種弱透水的地質(zhì)隔膜作用,當(dāng)水通過(guò)泥巖、頁(yè)巖時(shí),水中的化學(xué)組分被不同程度地阻留下來(lái),使得進(jìn)水一側(cè)水的總?cè)芙庑怨腆w逐漸升高。四川盆地三疊系上統(tǒng)須家河組第二段、第四段和第六段砂巖儲(chǔ)鹵層中的黃鹵很可能是這種鹵水的例子[5,16,25]。

        (8)開(kāi)采動(dòng)態(tài)特征

        地下鹵水的開(kāi)采歷史已極其久遠(yuǎn),在四川盆地自貢地區(qū)鑿井采鹵的歷史可以追索到2000多年前。深層地下鹵水的開(kāi)采動(dòng)態(tài)總體上呈衰減狀態(tài)。單井鹵水開(kāi)采量不很大,開(kāi)采時(shí)間比較長(zhǎng)。如果是自噴井生產(chǎn)鹵水,在初期和前期自噴流量比較穩(wěn)定。長(zhǎng)期開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)鹵層壓力或水頭大幅度降低,鹵水資源趨于枯竭。雖然鹵水的水化學(xué)組分在長(zhǎng)期的形成和演變過(guò)程中是不斷變化的,但是在人為開(kāi)采鹵水的數(shù)十年至數(shù)百年內(nèi),其水化學(xué)組分和物理特征幾乎是不變的。四川盆地鄧關(guān)儲(chǔ)鹵構(gòu)造自1959年起大規(guī)模開(kāi)采三疊系中統(tǒng)和下統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)鹵層中的黑鹵,鹵水的總?cè)芙庑怨腆w、離子組分含量和顏色、密度等幾乎不隨時(shí)間發(fā)生變化[1]。

        (9)資源特征

        深層地下鹵水是一種高總?cè)芙庑怨腆w和富含一些微量組分的液體礦產(chǎn)資源,具有寶貴性。四川盆地中部蓬萊鎮(zhèn)儲(chǔ)鹵構(gòu)造的蓬基井自1959年起開(kāi)采利用地下鹵水,至2009年共采鹵水768×104m3,生產(chǎn)食鹽118 ×104t,二水氯化鈣 30 ×104t,硫酸鋇1.8 ×104t,溴素1.0×104t,碘素150 t,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[26]。

        深層地下鹵水由于處于深埋、封閉狀態(tài),不參與現(xiàn)代水循環(huán),因此沒(méi)有補(bǔ)給資源,不能補(bǔ)充恢復(fù),不具有可恢復(fù)性和可更新性。深層地下鹵水由于儲(chǔ)鹵層的分布空間大而具有較大的儲(chǔ)存資源,這是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化后保留在儲(chǔ)鹵層中的,不受現(xiàn)代水循環(huán)的影響。儲(chǔ)存資源包括彈性儲(chǔ)存資源和非彈性儲(chǔ)存資源(容積儲(chǔ)存資源)。

        深層地下鹵水的開(kāi)采資源由儲(chǔ)存資源轉(zhuǎn)化而來(lái),包括部分彈性儲(chǔ)存資源,或者部分彈性儲(chǔ)存資源和部分非彈性儲(chǔ)存資源。深層地下鹵水資源由于只有儲(chǔ)存資源沒(méi)有補(bǔ)給資源,儲(chǔ)存資源起不到調(diào)節(jié)作用,因而不具有調(diào)節(jié)性。在開(kāi)采條件下深層地下鹵水的儲(chǔ)存資源逐漸減少趨于衰竭。例如,四川盆地自流井構(gòu)造自公元六世紀(jì)至1990年共開(kāi)采地下鹵水約6.8×108m3[27],鹵水資源接近枯竭。

        3 深層地下鹵水資源量的分類

        地下水資源的一種分類是將地下水資源分為補(bǔ)給資源、儲(chǔ)存資源和可采資源。補(bǔ)給資源和儲(chǔ)存資源是地下水系統(tǒng)天然存在的,屬于天然資源。補(bǔ)給資源是一個(gè)地下水系統(tǒng)在一定時(shí)期(通常為一年)內(nèi)獲得的補(bǔ)給量,天然條件下在多年時(shí)間里每年獲得的補(bǔ)給量與每年的排泄量接近相等。補(bǔ)給資源使地下水系統(tǒng)具有可恢復(fù)性和可更新性。儲(chǔ)存資源是一個(gè)地下水系統(tǒng)內(nèi)長(zhǎng)期積累和保存的水量,取決于地下水系統(tǒng)的分布空間和儲(chǔ)水、導(dǎo)水能力。儲(chǔ)存資源使存在補(bǔ)給資源的地下水系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)性??刹少Y源是在一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件下能夠從地下水系統(tǒng)中開(kāi)采出來(lái)的水量??刹少Y源并不是一個(gè)地下水系統(tǒng)獨(dú)立存在的,而是由補(bǔ)給資源和(或)儲(chǔ)存資源轉(zhuǎn)化而來(lái)的。

        地下鹵水是一種特殊類型的地下水。深層地下鹵水沒(méi)有補(bǔ)給資源,只有儲(chǔ)存資源,其開(kāi)采資源是由儲(chǔ)存資源轉(zhuǎn)化而來(lái)的。顯然,深層地下鹵水的儲(chǔ)存資源是天然存在,可以稱為天然儲(chǔ)存資源量,簡(jiǎn)稱天然資源量,或者遠(yuǎn)景資源量或潛在資源量[3]。其中在一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件下能夠開(kāi)采出來(lái)的鹵水天然儲(chǔ)存資源量稱為可采資源量,簡(jiǎn)稱可采量;其余為非可采量??刹闪靠梢苑譃橐巡傻馁Y源量(已采量)和尚未開(kāi)采的資源量(剩余可采量),前者已被開(kāi)采出來(lái),后者有待開(kāi)采。儲(chǔ)集在儲(chǔ)鹵層中的地下鹵水儲(chǔ)存資源量可以分為彈性儲(chǔ)存資源量和非彈性儲(chǔ)存資源量,前者是水頭降低后能從儲(chǔ)鹵層中彈性釋放出來(lái)的,后者是重力作用下可以釋放出來(lái)的,包括容積(體積)儲(chǔ)存資源量。可采量可以小于彈性儲(chǔ)存資源量,也可能大于彈性儲(chǔ)存資源量而包含一部分非彈性儲(chǔ)存資源量。另一方面,深層地下鹵水分布于較大的沉積盆地內(nèi),并在局部?jī)?chǔ)鹵構(gòu)造富集。另外,在盆地的一些區(qū)域內(nèi),或者局部?jī)?chǔ)鹵構(gòu)造內(nèi),有時(shí)只有一個(gè)或若干單個(gè)鉆井揭露地下鹵水并加以開(kāi)采利用。考慮到深層地下鹵水的分布和開(kāi)采狀況,深層地下鹵水資源量又可以分為盆地(區(qū)域)的、儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的和單井的資源量三個(gè)層次。綜上所述,深層地下鹵水資源量的分類可以用圖1表示。

        圖1 深層地下鹵水資源量分類示意圖Fig.1 Schematic diagram showing the classification of subsurface brine resources in deep-seated aquifers

        圖1中各類地下鹵水資源量都可以用兩個(gè)英文字母的組合來(lái)表示,其含義說(shuō)明如下。

        A×L:盆地(區(qū)域)的地下鹵水天然(儲(chǔ)存)資源量;

        B×L:盆地(區(qū)域)的地下鹵水可采(資源)量;

        C×L:盆地(區(qū)域)的地下鹵水非可采(資源)量;

        D×L:盆地(區(qū)域)的地下鹵水已采(資源)量;

        E×L:盆地(區(qū)域)的地下鹵水剩余可采(資源)量;

        W×L(或Y×L):盆地(區(qū)域)的地下鹵水彈性儲(chǔ)存資源量;

        X×L(或Z×L):盆地(區(qū)域)的地下鹵水非彈性儲(chǔ)存資源量;

        A×J:儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水天然(儲(chǔ)存)資源量;

        B×J:儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水可采(資源)量;

        C×J:儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水非可采(資源)量;

        D×J:儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水已采(資源)量;

        E×J:儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水剩余可采(資源)量;

        W×J(或Y×J):儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水彈性儲(chǔ)存資源量;

        X×J(或Z×J):儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的地下鹵水非彈性儲(chǔ)存資源量;

        B×K:儲(chǔ)鹵構(gòu)造內(nèi)單井地下鹵水可采(資源)量;

        D×K:儲(chǔ)鹵構(gòu)造內(nèi)單井地下鹵水已采(資源)量;

        E×K:儲(chǔ)鹵構(gòu)造內(nèi)單井地下鹵水剩余可采(資源)量;

        B×M:盆地內(nèi)(儲(chǔ)鹵構(gòu)造外)單井地下鹵水可采(資源)量;

        D×M:盆地內(nèi)(儲(chǔ)鹵構(gòu)造外)單井地下鹵水已采(資源)量;

        E×M:盆地內(nèi)(儲(chǔ)鹵構(gòu)造外)單井地下鹵水剩余可采(資源)量。

        4 結(jié)論

        深層地下鹵水具有不同于淺層地下水的一些特點(diǎn)。深層地下鹵水多分布于沉積盆地內(nèi),處于深埋、封閉和高壓狀態(tài),無(wú)補(bǔ)給資源,不具有可恢復(fù)性和可更新性;具有較大的儲(chǔ)存資源,不具有調(diào)節(jié)性。深層地下鹵水具有高總?cè)芙庑怨腆w和富含一些微量元素而具有開(kāi)采利用價(jià)值。深層地下鹵水的開(kāi)采資源由儲(chǔ)存資源轉(zhuǎn)化而來(lái),在開(kāi)采條件下儲(chǔ)存資源逐漸減少趨于衰竭。

        深層地下鹵水資源量可以分為盆地(區(qū)域)的、儲(chǔ)鹵構(gòu)造(局部)的和單井的三個(gè)層次的資源量,包括天然資源量、可采資源量、剩余可采資源量等。了解深層地下鹵水的基本特征和深層地下鹵水資源的基本屬性,并對(duì)深層地下鹵水資源量進(jìn)行合理分類,有助于認(rèn)識(shí)地下鹵水分布區(qū)的水文地質(zhì)條件并進(jìn)行合理概化,從而選擇不同的適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)計(jì)算不同類型的地下鹵水資源量。

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