楊 旎, 王安東, 孫占學(xué), 陳向陽(yáng), 豆保娜, 武超峰

(1.東華理工大學(xué) 核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330013;2.東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,江西 南昌 330013;3.福建省閩南地質(zhì)大隊(duì),福建 漳州 363000;4.東華理工大學(xué) 地球物理與測(cè)控技術(shù)學(xué)院,江西 南昌 330013)

能源和環(huán)境是當(dāng)今人類面臨的兩大問題。隨著煤炭、石油等傳統(tǒng)能源的日趨枯竭和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,新能源和可再生能源受到越來(lái)越多的關(guān)注。地?zé)崽锸且环N綠色低碳、安全穩(wěn)定的可再生能源,具有水、熱、礦三大屬性,開發(fā)利用地?zé)豳Y源在促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、環(huán)境治理、節(jié)能減排等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)(汪集旸等,2017;肖則佑等,2018;許鵬等,2018;張薇等,2019;王軼等,2020)。因此對(duì)地?zé)崴_展水化學(xué)和氫氧同位素研究,可以有效識(shí)別地?zé)崴乃瘜W(xué)類型、流體來(lái)源、水巖作用以及賦存環(huán)境等(Tarcan, 2003;Awaleh et al.,2015;周訓(xùn)等,2015;張磊等,2021),為地?zé)豳Y源的開發(fā)與利用提供重要依據(jù)。福建漳州地處環(huán)太平洋構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶,是中國(guó)東南沿海地?zé)釒У闹匾M成部分,地?zé)豳Y源豐富。漳州地區(qū)地?zé)崴睦脷v史可以追溯到1 300年以前,而對(duì)于其開展正規(guī)的地質(zhì)調(diào)查和研究工作則是從二十世紀(jì)七十年代以后開始的。1972—1976年福建省水文地質(zhì)隊(duì)首次對(duì)漳州地區(qū)開展了1∶2.5萬(wàn)地質(zhì)調(diào)查和1∶20萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普查,認(rèn)為漳州地?zé)崽锏男纬珊蜔崴雎吨饕芙麰W向和近SN向斷裂的聯(lián)合控制,熱水屬于深層循環(huán)溶濾水(龐忠和,1987)。1984—1985年福建省地礦局在地?zé)崴瘜W(xué)、同位素和逸出氣體等的分析基礎(chǔ)上,指出漳州地?zé)崽锸谴髿饨邓疂B入基巖,沿構(gòu)造破碎帶被加熱上涌而形成;玉髓溫標(biāo)法估算了熱儲(chǔ)溫度為130 ℃,并認(rèn)為熱水氯離子和礦化度高是第四紀(jì)海基層影響的結(jié)果(龐忠和,1987)。熊亮萍等(1990)運(yùn)用管道模型法計(jì)算了漳州熱田地下熱水的循環(huán)深度,并運(yùn)用熱田相關(guān)的水化學(xué)資料估算地下熱水的熱儲(chǔ)溫度。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所地?zé)峥蒲袌F(tuán)隊(duì),對(duì)漳州盆地地?zé)嵯到y(tǒng)的成因模式、熱能潛力與熱水分布規(guī)律進(jìn)行相關(guān)研究,探討了地?zé)崴难h(huán)深度、補(bǔ)給來(lái)源、地?zé)崴挲g和熱儲(chǔ)溫度等,認(rèn)為漳州地?zé)崽锸堑湫偷闹械蜏貙?duì)流型地?zé)嵯到y(tǒng)(龐忠和,1987;龐忠和等,1990a;汪集旸,1993;Pang,2005)。然而,鐘時(shí)杰等(1990)、馬峰等(2015)則認(rèn)為漳州地區(qū)深部可能具有高溫地?zé)豳Y源,是潛在的干熱巖靶區(qū)之一。陳禮明(2019)對(duì)包括漳州地?zé)崽镌趦?nèi)的福建省地?zé)崴畾溲跬凰剡M(jìn)行了研究,認(rèn)為大氣降水是地?zé)崴闹饕a(bǔ)給來(lái)源,補(bǔ)給高程為165.5～1 853.3 m;地?zé)崴摩腄、δ18O同位素含量與Cl-、礦化度(TDS)呈正相關(guān),可能是受到海水混入作用的影響。

有關(guān)漳州地?zé)岬幕咎卣骷俺梢驒C(jī)制積累了不少的基礎(chǔ)資料,為進(jìn)一步深入的理論研究與分析論證創(chuàng)造了條件。然而,通過計(jì)算特征系數(shù)分析地?zé)崴臓顟B(tài)及相關(guān)的地質(zhì)作用、大氣成因指數(shù)分析地?zé)崴畞?lái)源以及根據(jù)離子組分比值分析海水入侵和存在海水混合的問題等方面還有待深入研究。本研究在收集已有研究成果基礎(chǔ)上,實(shí)地采集了地?zé)崴畼悠?0個(gè),通過地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查、地?zé)崴瘜W(xué)以及氫氧同位素分析,對(duì)漳州地區(qū)地?zé)崴牡厍蚧瘜W(xué)特征、熱儲(chǔ)溫度、大氣降水與海水混合作用等進(jìn)行系統(tǒng)研究,為地?zé)豳Y源可持續(xù)開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

漳州隸屬于我國(guó)東南沿海地區(qū),大地構(gòu)造上屬歐亞大陸板塊東南前沿地帶(圖1),是瀕太平洋地區(qū)構(gòu)造-巖漿巖帶的重要組成,也是我國(guó)東南沿海地?zé)釒У闹饕M成部分,全區(qū)范圍內(nèi)有大量的溫泉出露(王德滋等,2002;王安東等,2015;孫占學(xué)等,2016)。中生代燕山運(yùn)動(dòng)以來(lái),太平洋板塊和菲律賓板塊向歐亞板塊(以NW向?yàn)橹?的俯沖是影響中國(guó)東南沿海地區(qū)巖漿活動(dòng)和巨型火山-侵入雜巖帶形成的重要因素,花崗巖體大面積出露,地?zé)峄顒?dòng)強(qiáng)烈(龐忠和,1987;楊立中,2016)。漳州地區(qū)基底巖石以晚中生代火山-侵入雜巖體為主,挾持于長(zhǎng)樂-南澳斷裂帶和政和-大埔斷裂帶之間,晚更新世以來(lái)由于斷裂張性活動(dòng),形成具有地塹性質(zhì)的斷陷盆地(龐忠和,1987;Lin,2001;Wang et al.,2016)。由于其地理位置和地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的特殊性,漳州地區(qū)不僅是地震監(jiān)測(cè)和地震學(xué)研究的重點(diǎn)區(qū)域(陳園田,1982;Lin,2001;Wang et al.,2016),也是我國(guó)東南沿海地?zé)釒е凶罹哂写硇缘牡責(zé)崽?龐忠和,1987;Pang,2005)。

圖1 漳州大地構(gòu)造背景圖(王德滋等,2002)

2 樣品采集與測(cè)試

本研究采集了漳州地區(qū)地?zé)峋畼悠饭?0個(gè),研究區(qū)地?zé)崴植枷嚓P(guān)信息見圖2和表1。共采集了中溫地?zé)崴?60 ℃≤t<90 ℃)8處,低溫地?zé)崴?24 ℃≤t<40 ℃)2處。

表1 地?zé)崴游恢?/p>

圖2 漳州地區(qū)溫泉分布圖(楊立中,2016)

地?zé)崴瘜W(xué)組成分析在核工業(yè)二三○研究所完成,氫氧同位素測(cè)試在東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。地?zé)崴x子水化學(xué)指標(biāo)的測(cè)試方法為:SO42-、Cl-、F-等陰離子采用離子色譜ICS-1100分析;K+、Na+、Ca2+和Mg2+等陽(yáng)離子采用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀iCAP 7400分析。實(shí)驗(yàn)室對(duì)氫氧同位素的測(cè)定方法為:①δD同位素測(cè)定方法。樣品在45 ℃恒溫下與2%的H2和He混合氣平衡40 min后用MAT-253測(cè)試,精度為δD≤2‰;②δ18O同位素測(cè)定方法。樣品在28 ℃恒溫下與0.3%的CO2和He混合氣平衡20 h后用MAT-253測(cè)試,精度為δ18O≤0.2‰。

3 分析結(jié)果與討論

3.1 水文地球化學(xué)特征

3.1.1 水化學(xué)類型

三角形水質(zhì)圖解法是水質(zhì)分析中常用的方法,可根據(jù)圖中水樣點(diǎn)的位置,對(duì)其進(jìn)行水化學(xué)的分類并揭示水樣群之間的有用屬性和相互聯(lián)系(薛磊等,2020)。

運(yùn)用派佰三線圖(圖3)以及舒卡列夫水化學(xué)分類法對(duì)地?zé)崴M(jìn)行分類(張智超,2017)。由表2可知,研究區(qū)地?zé)崴?yáng)離子以Na+和Ca2+為主,其含量分別為8.76～2 644.00 mg/L和8.69～2 504.00 mg/L,陰離子以Cl-為主,其含量為2.50～8 203.00 mg/L。地?zé)崴乃瘜W(xué)類型為Cl-Na·Ca型(8處)和HCO3-Ca·Na型(2處)。

圖3 漳州地?zé)崴砂廴€圖

3.1.2 特征系數(shù)分布

地?zé)崴心承╇x子物質(zhì)的量濃度比可用來(lái)分析地?zé)崃黧w的運(yùn)移聚集規(guī)律和賦存環(huán)境(沈照理等,1983;王大純等,1986;閆曉雪等,2019;朱喜等,2021)。

變質(zhì)系數(shù)(γNa+/γCl-)可用于指示地?zé)崴牡貙臃忾]性和熱儲(chǔ)層水文地球化學(xué)環(huán)境等,其值越小,表明地?zé)崴幱谳^還原的水體環(huán)境,地層封閉性越好;值越大,表明地?zé)崴顒?dòng)越強(qiáng)烈(張保健,2011;史猛等,2019)。標(biāo)準(zhǔn)海水的變質(zhì)系數(shù)平均值為0.85(秦莉紅等,2019)。由表3和圖4可知,HCO3-Ca·Na型地?zé)崴淖冑|(zhì)系數(shù)值明顯高于0.85,表明其活動(dòng)和可更新能力強(qiáng);而Cl-Na·Ca型地?zé)崴淖冑|(zhì)系數(shù)值大多接近0.85,表明其處于較停滯狀態(tài),可能是受到海水混合作用的影響。

表3 漳州地?zé)崴x子特征系數(shù)表

圖4 漳州地?zé)崴瘜W(xué)類型與γNa+/γCl--礦化度關(guān)系圖

脫硫系數(shù)(γSO42-/γCl-)用于反映地?zé)崴趸€原環(huán)境,其值越小,表明地?zé)崴癫赜诜忾]良好地區(qū),氧化還原作用越徹底(張保建,2011;朱喜等,2021)。由表3可知,研究區(qū)地?zé)崴拿摿蛳禂?shù)值為0.05。其中,HCO3-Ca·Na型地?zé)崴摩肧O42-/γCl-較高于海水的γSO42-/γCl-值(圖5),說明地?zé)崴x存環(huán)境封閉性差,更新能力強(qiáng)。

圖5 漳州地?zé)崴瘜W(xué)類型與γSO42-/γCl--礦化度關(guān)系圖

通過計(jì)算研究區(qū)地?zé)崴淖冑|(zhì)系數(shù)(γNa+/γCl-)和脫硫系數(shù)(γSO42-/γCl-),發(fā)現(xiàn)Cl-Na·Ca型地?zé)崴姆忾]性好,處于較停滯的還原環(huán)境,礦化度較高;HCO3-Ca·Na型地?zé)崴姆忾]性差,活動(dòng)性強(qiáng),礦化度相對(duì)較低。

3.1.3 礦化度

對(duì)研究區(qū)地?zé)崴械闹饕x子和TDS進(jìn)行相關(guān)性分析(圖6)。由圖6可知,在研究區(qū)地?zé)崴?Na+、Ca2+、Cl-含量與礦化度呈顯著正相關(guān),正相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.99、0.97、0.99;HCO3-含量則與礦化度呈負(fù)相關(guān)線性關(guān)系,負(fù)相關(guān)系數(shù)為0.14。綜合表明,Na+、Ca2+、Cl-是研究區(qū)礦化度升高的主控因素。

圖6 漳州地?zé)崴麟x子與礦化度關(guān)系散點(diǎn)圖

結(jié)合巖性分析,研究區(qū)熱儲(chǔ)層中含有硬石膏、方解石等礦物,這些礦物在二氧化碳和水的參與下,通過溶濾作用使地?zé)崴懈缓琋a+、Ca2+、Cl-等主要離子,從而形成以氯化物為主的高礦化度地?zé)崴?。?dǎo)致HCO3-的減少的原因可能是地?zé)崴谶\(yùn)移過程中脫碳酸作用產(chǎn)生碳酸鈣沉淀,抑制其增加(馬寶強(qiáng)等,2019)。研究區(qū)HCO3-Ca·Na型地?zé)崴牡V化度值較低,主要原因是熱儲(chǔ)層和蓋層的巖石中含有較多的碳酸鹽類和鋁硅酸鹽礦物,在二氧化碳和水的參與下,通過溶濾作用使長(zhǎng)石類等礦物發(fā)生水解反應(yīng)而產(chǎn)生大量的Na+,再加上鋁硅酸鹽礦物的風(fēng)化溶解,形成了以HCO3-和Na+為主的低礦化水(袁建飛,2013;張智超,2017;馬寶強(qiáng)等,2019)。

3.2 氫氧同位素特征

3.2.1 氫氧同位素結(jié)果

研究區(qū)地?zé)崴乃疁貫?4.1～81.0 ℃,平均值為61.8 ℃(表4)。地?zé)崴罡咚疁貫樗蓭X溫泉(81.0 ℃),最低水溫為雙第華僑農(nóng)場(chǎng)溫泉(24.1 ℃)。地?zé)崴摩?8O為-5.7‰～-7.3‰,平均值為-6.3‰(n=10);δD為-27.2‰～-44.2‰,平均值為-36.8‰(n=10)。

表4 采樣點(diǎn)位置和氫氧穩(wěn)定同位素組成

將研究區(qū)地?zé)崴摩?8O和δD分別與全球和區(qū)域大氣降水線進(jìn)行對(duì)比,能夠識(shí)別地?zé)崴a(bǔ)給來(lái)源、水巖作用和混合作用等(Pang et al.,2017)。全球大氣降水線方程為δD=8δ18O+10(Craig,1961)。研究區(qū)域位于福建漳州,采用漳州大氣降水線為區(qū)域大氣降水線,降水線方程為δD=8.02δ18O+9.11(龐忠和等,1990b)。δ18O和δD對(duì)比結(jié)果表明(圖7),研究區(qū)大部分地?zé)崴摩?8O和δD靠近全球大氣降水線和區(qū)域大氣降水線,其補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水。

圖7 漳州地?zé)崴腄-δ18O關(guān)系圖

3.2.2 氧同位素漂移

地?zé)崴跬凰匾话阌袃煞N典型的分布特征:一種是氧同位素向右漂移;另一種是氧同位素靠近大氣降水線,漂移數(shù)量和程度并不顯著(張磊等,2021)。氧同位素漂移是由于水巖之間存在著同位素不平衡,會(huì)發(fā)生氧同位素的交換,從而造成地?zé)崴赝凰氐母患?出現(xiàn)氧同位素向大氣降水線右側(cè)漂移的現(xiàn)象(顧慰祖等,2011)。氧同位素漂移可用于判定地?zé)嵯到y(tǒng)深部的溫度(衛(wèi)克勤等,1983)。

研究區(qū)地?zé)崴跬凰仄频臄?shù)量和程度并不顯著,大部分都靠近全球大氣降水線和漳州地區(qū)大氣降水線(圖7),反映地?zé)崴跬凰氐慕粨Q反應(yīng)不充分,可能是因?yàn)榈責(zé)崴难a(bǔ)給與循環(huán)速度快、周期短,也可能是地?zé)崴臒醿?chǔ)溫度相對(duì)不高。

3.2.3 同位素高程效應(yīng)

大氣降水的氫氧同位素組成具有高程效應(yīng)(王恒純,1991;孫占學(xué)等,1992;宋小慶等,2019)?？筛鶕?jù)此特征計(jì)算研究區(qū)地?zé)崴难a(bǔ)給高程。計(jì)算公式為:

式中,H為同位素補(bǔ)給高程(m),δP為取樣點(diǎn)附近大氣降水的同位素值,δG為地下熱水中的同位素值,h為取樣點(diǎn)(井、泉)高程(m),K為同位素高度梯度值(即海拔每增加100 m,δD值的增加值)。

由于同位素交換反應(yīng)對(duì)δD影響甚微,一般利用δD計(jì)算補(bǔ)給高程(李鷺等,2019)。大氣降水的δD為-52‰,取-2‰/100 m作為梯度值用于計(jì)算補(bǔ)給高程(龐忠和等,1990a,1990b)。據(jù)此作為計(jì)算參數(shù),可得出研究區(qū)地?zé)崴难a(bǔ)給高程為398.00～1 248.00 m(表5)。根據(jù)漳州盆地的地形地勢(shì)、地質(zhì)構(gòu)造及地下水循環(huán)條件可以判斷補(bǔ)給區(qū)主要是西北部邊緣山地。

表5 補(bǔ)給高程

3.3 大氣降水與海水的混合作用

混合作用過程是指端元體相互之間水文地球化學(xué)性質(zhì)的分配與再整合,在這過程屮有些組分不會(huì)因混合而改變,仍然保留著原始端元的特征。如Cl-、Br-和B-等保守型組分受礦物溶解-平衡和次生礦物的影響程度很低,因此在一定條件下,某些離子組分比值常用來(lái)分析海水入侵和存在海水混合的問題(袁建飛,2013)。

漳州地區(qū)地?zé)崴蠧a2+/Cl-、Mg2+/Cl-、Na+/Cl-、K+/Cl-、HCO3-/Cl和SO42-/Cl-的比值分別為0.12～3.48、0.01～1.86、0.30～3.83、0.02～1.80、0.01～18.24和0.02～0.58,平均值分別為0.71、0.27、0.80、0.21、2.39和0.14。徐彥澤(2009)計(jì)算了海水屮Cl-與Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-離子相應(yīng)的質(zhì)量濃度比,即Ca2+/Cl-、Mg2+/Cl-、Na+/Cl-、K+/Cl-、HCO3-/Cl-和SO42-/Cl-比值分別為0.02、0.07、0.06、0.02、0.01和0.14。通過對(duì)比可發(fā)現(xiàn)研究區(qū)Ca2+/Cl-、Mg2+/Cl-、Na+/Cl-、K+/Cl-和HCO3-/Cl-比值高于海水,SO42-/Cl-比值接近海水。圖8為Ca2+-Cl-和Na+-Cl-相關(guān)關(guān)系圖,其組分之間均具有良好的線性關(guān)系,進(jìn)一步說明了海水對(duì)研究區(qū)地?zé)崴幕旌献饔谩?/p>

圖8 漳州地?zé)崴腃l-與Ca2+、Na+含量關(guān)系圖

此外,海水混入對(duì)地?zé)崴腄和δ18O無(wú)疑有顯著的影響。漳州地?zé)崴腃l-與其δD和δ18O有良好的線性相關(guān)關(guān)系,如圖9所示。影響研究區(qū)地?zé)崴腄和δ18O值的主導(dǎo)因素是海水與大氣降水之間的混合作用(Bath et al.,1983)。

圖9 漳州地?zé)崴腃l-與δD、δ18O值關(guān)系圖

3.4 水-巖平衡作用

地?zé)崴幕瘜W(xué)組成取決于溶解物質(zhì)的組成、含量、運(yùn)移深度、熱水在運(yùn)移過程中停留的時(shí)間以及水巖相互作用。因此,某些水化學(xué)組分比值能夠用來(lái)判別水巖相互作用和補(bǔ)給水的深淺部來(lái)源(Redwan et al.,2016;Soltan, 1998)。另外,Na-K-Mg三角圖也可用于評(píng)價(jià)水巖平衡狀態(tài),在此圖中地?zé)崴粍澐譃橥耆胶馑?、部分平衡水或未成熟?Giggenbach,1988)。

大氣成因指數(shù)(Na++K+-Cl-)/SO42-可用來(lái)判定地?zé)崴膩?lái)源(張磊,2021)。(Na++K+-Cl-)/SO42-<1時(shí),表明地?zé)崴从谏顚哟髿饨邓疂B濾;(Na++K+-Cl-)/SO42->1時(shí),表明地?zé)崴从跍\層大氣水滲濾(Soltan,1998)。由表6可知,Cl-Na·Ca型地?zé)崴疄樯顚哟髿饨邓疂B濾類型,HCO3-Ca·Na型地?zé)崴疄闇\層大氣水滲濾。

表6 大氣成因指數(shù)值

圖10顯示,部分地?zé)崴疄槲闯墒焖?且非常接近Mg端元,這表明水巖作用尚未達(dá)到平衡狀態(tài);另一部分地?zé)崴拷糠制胶馑臀闯墒焖g的邊界,顯示出較弱的水巖作用特征。

圖10 地?zé)崴甆a-K-Mg三角圖

3.5 熱儲(chǔ)溫度的估算

國(guó)內(nèi)外研究中比較常見的地?zé)釡貥?biāo)方法主要有4種:SiO2溫標(biāo)、陽(yáng)離子溫標(biāo)、同位素溫標(biāo)和氣體溫標(biāo)(王瑩,2007;李鷺等,2019)。地?zé)釡貥?biāo)方法都是在水溶液和礦物達(dá)到平衡狀態(tài)下建立的,因此在計(jì)算熱儲(chǔ)溫度前需根據(jù)Giggenbach(1988)提出的Na-K-Mg三角圖判斷水巖反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)(李超等,2020)。由圖10可知,研究區(qū)地?zé)崴挥诰植科胶鈪^(qū)和未平衡區(qū),說明不宜采用陽(yáng)離子溫標(biāo)來(lái)估算熱儲(chǔ)溫度。

根據(jù)礦物飽和指數(shù)計(jì)算原理,玉髓和石英兩種礦物的飽和指數(shù)(SI)等于零時(shí),即達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)的溫度,可指示深部熱儲(chǔ)溫度(張智超,2017)。采用無(wú)蒸汽損失石英地?zé)釡貥?biāo)(式2)和玉髓地?zé)釡貥?biāo)(式3)計(jì)算研究區(qū)地?zé)崴臒醿?chǔ)溫度(表7)。

表7 漳州地?zé)崴疅醿?chǔ)溫度估算表

無(wú)蒸汽損失石英地?zé)釡貥?biāo),t∈(0,250)

玉髓地?zé)釡貥?biāo),t∈(0,250)

式中,ρ為SiO2濃度(mg/L)。

利用PHREEQC軟件模擬計(jì)算研究區(qū)地?zé)崴胁煌V物在不同溫度下的飽和指數(shù)。設(shè)定溫度梯度為20 ℃,溫度范圍為40～180 ℃,將礦物飽和指數(shù)與溫度繪制成如圖11,從而得到研究區(qū)熱儲(chǔ)溫度。Z1號(hào)地?zé)崴畼悠返挠袼韬褪⒌V物分別在60 ℃和90 ℃時(shí)接近飽和狀態(tài),硬石膏和白云巖收斂于SI=0接近飽和狀態(tài)時(shí)溫度分別為130～140 ℃和70～140 ℃(表8,圖11a)。因此,Z1號(hào)地?zé)崴臒醿?chǔ)溫度為60～140 ℃。

表8 1號(hào)地?zé)崴畼悠返V物飽和指數(shù)表

Z5和Z6號(hào)地?zé)崴畼悠返挠袼韬褪⒌V物分別在70 ℃和100 ℃時(shí)接近飽和狀態(tài),硬石膏和海泡石收斂于SI=0接近飽和狀態(tài)時(shí)的溫度分別為140 ℃和160 ℃,由此可以推斷出Z5和Z6號(hào)地?zé)崴臒醿?chǔ)溫度為100～140 ℃。

Z7號(hào)和Z10號(hào)地?zé)崴畼悠吩?60 ℃以下所有計(jì)算的礦物均未達(dá)到平衡,僅有文石與方解石在160 ℃左右接近平衡、石英與玉髓在40 ℃左右趨于共同收斂。由于Z7號(hào)和Z10號(hào)地?zé)崴难a(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)距離較近,其補(bǔ)給與循環(huán)速度快,因此參考各礦物數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布可大致推斷Z7號(hào)和Z10號(hào)地?zé)崴臒醿?chǔ)溫度為80～90 ℃。

其余5個(gè)地?zé)崴畼悠返挠彩嗪桶自茙r礦物均在100～120 ℃時(shí)接近飽和狀態(tài),石英礦物在80～100 ℃時(shí)接近飽和狀態(tài),玉髓和方解石收斂于SI=0接近飽和狀態(tài)時(shí)的溫度為60～80 ℃,由此推斷出地?zé)崴臒醿?chǔ)溫度為80～120 ℃。經(jīng)綜合分析,本研究區(qū)地?zé)崴纳畈繜醿?chǔ)溫度為80～140 ℃,屬于中低溫地?zé)豳Y源。

4 結(jié)論

(1)地?zé)崴瘜W(xué)組分分析顯示,研究區(qū)地?zé)崴饕獮镃l-Na·Ca型和HCO3-Ca·Na型。除大氣降水滲透,沿?cái)嗔焉钛h(huán),對(duì)圍巖進(jìn)行溶濾作用外,Cl-Na·Ca型地?zé)崴纬傻闹饕蜻€有海水參與混合。HCO3-Ca·Na型地?zé)崴纬傻闹饕蚴怯蓽\層大氣降水補(bǔ)給,沿?cái)嗔焉钛h(huán),對(duì)圍巖進(jìn)行溶濾作用。

(2)特征系數(shù)和礦化度分析顯示,Cl-Na·Ca型地?zé)崴忾]性好,處于較停滯還原環(huán)境,礦化度較高;HCO3-Ca·Na型地?zé)崴忾]性差,活動(dòng)性強(qiáng),礦化度相對(duì)較低。

(3)地?zé)崴畾洹⒀跬凰亟M成的研究表明,地?zé)崴腄和δ18O值數(shù)據(jù)點(diǎn)在δD-δ18O值關(guān)系圖上均落在大氣降水線附近,表明大氣降水是研究區(qū)地?zé)崴a(bǔ)給的主要來(lái)源;地?zé)崴淮嬖陲@著的δ18O漂移,地?zé)崴c圍巖之間的同位素交換作用不強(qiáng)烈,指示熱儲(chǔ)溫度不高;研究區(qū)地?zé)崴碾x子組分比、Cl--δD和Cl--δ18O均具有良好的線性相關(guān)關(guān)系,說明地?zé)崴M分受海水與大氣降水混合作用的影響;地?zé)崴a(bǔ)給高程為500～1 200 m。

(4)地?zé)崴哂休^高的熱儲(chǔ)溫度,SiO2地?zé)釡貥?biāo)和多礦物飽和法熱儲(chǔ)溫度計(jì)算結(jié)果表明,漳州地區(qū)地?zé)崴疅醿?chǔ)溫度為80～140 ℃,屬中低溫?zé)崴Y源。