地热流体质量评价
对地热流体的评价主要包括热水的腐蚀性、结垢、起泡评价，供暖用水评价、水质评价。
（1）理疗热矿水、饮用天然矿泉水、生活饮用水、农业灌溉用水、渔业用水评价
理疗热矿水评价：地热流体通常含有某些特有的矿物质（化学）成分，可作为理疗热矿水开发利用，可参考GB11615-2010地热资源地质勘查规范附录E进行评价。
引用天然矿泉水评价：地热流体符合饮用天然矿泉水界限指标及限量指标的，可依据GB8537-1995饮用天然矿泉水标准进行评价。
生活饮用水评价：地热流体可作为生活饮用水源的，应依据GB5749-2006做出评价。
农业灌溉用水评价：低温地热流体在用于采暖供热等目的后排放的废弃水，一般可用于农业灌溉，遵照GB5048-2005对其是否适于农田灌溉做出评价。
渔业用水评价：低温地热水用于水产养殖的，遵照GB11607-1989对其是否符合水产养殖做出评价。
(2)地热流体中有用矿物质组分评价
对于高浓度的地热流体，可以从中提取锂、碘、溴、硼等成分，还可以生产食盐、芒硝等，达到工业利用价值。评价标准参照地热资源地质勘查规范（GB11615―2010）附录D。
（3）地热流体腐蚀性评价
对地热流体中因含有氯根、硫酸根、游离二氧化碳和硫化氢等组分而对金属有一定的腐蚀性，可通过刮片试验等测定其腐蚀率，对其腐性作出评价。
（4）热水的结垢评价
按公式：H0=S+C+36rFe2++17rAl3++200rMg2++59rCa2+计算锅垢总量。
式中：H0—锅垢总重量（mg/L）
S—水中悬浮物含量（mg/L）
C—水中胶体含量（mg/L）
rFe2+、rAl3+、rMg2+、rCa2+—水中离子含量（毫克当量）。
按公式Kn= Hn /H0计算结垢系数。
式中：Kn—硬垢系数；
Hn=SiO2+20rMg2++68×(rCl－＋rSO42－－rNa＋－rK＋)（mg/L），（括号内为负值可忽略不计）
H0—锅垢总量（mg/L）。
经计算可得锅垢总量和硬垢系数。按锅垢总量、锅垢系数划分水质类型标准见下表。
表1 按锅垢总量、锅垢系数划分的水质类型
（5）碳酸钙结垢构趋势判断
对氯离子含量高的地热水，采用拉伸指数较为合理，对于氯离子含量低的地热水，可采用雷兹诺指数。
根据拉伸指数评价其腐蚀性。
L I=(Cl+SO4)/ ALK
式中：L I—拉伸指数；
Cl—热水中氯化物或卤化物浓度；
SO4—热水中硫酸盐浓度；
ALK—总碱度
上述三项均以等当量的CaCO3（mg/L）表示。
L I的大小说明该热水腐蚀性的大小。
《流体地球化学》 题目：地幔流体及其成矿作用 读书报告 教师：张成江教授 指导老师：何明有教授 姓名: 张建军 学号： 2011050169 学院：核自学院 专业：核能与核技术工程 2011年12月15日
地幔流体及其成矿作用 1 地幔流体组成和特点 地幔流体是指赋存于地球内部由原始气体元素(He3、A r36等)、挥发分(幔 源CO 2、S、H2O等) 所组成的气体、稀溶液及具挥发分的富碱的硅酸盐熔体。 现代火山喷气、玄武岩圈闭气体、地幔镁铁质和超镁铁质包体成分分析及金刚石 包裹体分析表明, 地幔流体是以C2H2O 为主的体系, 并且含有一定的金属氧化 物〔6〕, 其流体种类受地幔氧逸度f O 2 及深度的制约〔7〕, 当f O 2 在Q FW —MW (氧缓冲反应限定的范围) 时, 流体种类以CO 22H2O 为主; 接近IW 时以CH42H2O为主。W yllie〔8〕用微量CO 2、H2O 和橄榄岩(假定地幔中CO 2?(CO 2+ H2O ) = 018) 进行的成岩试验表明, H2O、CO 2 含量在深度上是分层的, 以地 盾区地热曲线、固相线位置、矿物稳定组合区间三者之间关系, 推测120 km 深 度以下时金云母、白云石、橄榄石与富H2O 气相共存; 较浅处(约90 km ) 时, 随 着角闪石等含水矿物形成, 大量的H2O 被消耗, 气相中CO 2 与H2O 含量比值 随之增大, 形成上地幔中相对富CO 2 的区域; 在260～120 km 之间则为碳酸盐、金云母、C2H2O 挥发分溶解于熔体中, 无独立的H2O 和CO 2 相存在。Sh iano 等〔9〕在研究Kerguelen 地区超镁铁质捕虏体时发现了富硅质熔体、富碳酸盐 的熔体和富CO 2 流体包裹体共生, 显示是地幔深部均一的熔融相在到达上地幔 温压条件时形成不混溶的三相, 并充填于橄榄岩形成的裂隙中。这同样证明了 C2H2O 随深度变化的推断。包裹体一直被作为了解深部流体的重要窗口, 然而 已有的资料表明地幔流体包裹体在随寄主岩上升过程中已发生了次生变化, 并 且显示出几乎所有的捕虏体中多为纯CO 2 包裹体,缺少甚至没有H2O 的成分。 对此认为主要由4 种原因引起: ①在硅酸盐熔体中H2O 的溶解度比CO 2 更大, 熔融时H2O 比CO 2 优先进入熔体中, 形成相对富集的CO 2 相; ②氢的扩散作 用引起在低f O 2 时流体主要成分是CH4, 在达到一定温度和压力时H 发生迁移, 留下相对较富的CO 2; ③与围岩发生水岩反应再平衡的结果,H2O 比CO 2 更易 与含氧的硅酸盐发生反应, 剩下相对较富的CO 2; ④变形过程中H2O 比CO 2 更 易进入位错而被泄漏掉。因此, 多数地幔包体中的流体包裹体在被寄主岩从深 部带到地表过程中已发生了次生变化, 其成分已有所改变。由于我们对地幔流 体还缺乏详细研究和了解, 大多数地幔流体性质仍是有待研究的前沿课题。 2 地幔流体的来源及成矿作用 按照目前的了解, 地幔流体主要以两种方式形成: 一种由地核及下地幔脱 气作用; 另一种为洋壳俯冲作用带入大量富含挥发分物质的再循环〔1, 3, 4〕。 稀有气体的He2A r 同位素体系研究表明地幔流体主要有3 种源区〔10〕: ①地 幔柱型源区; ②洋中脊玄武岩型源区; ③岛弧型源区。其中最值得一提的是地 幔柱源区, 推测地幔柱构造起源于地幔深部热边界层, 具有800～ 1 200km 直 径的头部和100～200 km 的尾部〔11, 12〕, 由地幔深部穿越不同的上覆圈层 直抵地表, 且因直接来自富集地幔, 含有大量挥发分和不相容元素, 其成矿意 义值得重视。流体在上地幔的富集是地幔流体成矿的基础, 前已述及流体是由 深部地幔或地核脱气作用和再循环物质脱水作用形成, 形成的流体可能在上地 幔顶部附近富集, 特别是在软流圈上隆引起减压变薄时, 溶解于地幔橄榄岩高 压围岩矿物相中的挥发分出溶, 形成细小的早期流体包裹体, 并在地幔蠕变过 程中往有利的部位运移〔13〕, 从而促进流体的更进一步富集。聚集的挥发分
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910200258.9 (22)申请日 2019.03.16 (71)申请人 山东省地质矿产勘查开发局第二水 文地质工程地质大队（山东省鲁北 地质工程勘察院） 地址 253000 山东省德州市德城区德兴北 路30号 (72)发明人 王成明 赵季初 秦耀军 张平平 刘志涛 杨亚宾 (74)专利代理机构 长春市四环专利事务所(普 通合伙) 22103 代理人 张冉昕 (51)Int.Cl. G01N 1/24(2006.01) (54)发明名称一种野外用地热流体气体样取样设备(57)摘要本发明公开了一种野外用地热流体气体样取样设备，是由旋流装置和取样装置组成，旋流装置通过第一胶皮管与取样装置相连接；本发明适用于从地热开采泵房或有管网的地热供水网采集地热流体中的气体样，地热流体在锥形旋流器中旋流过程中析出的气体在透明有机玻璃容器中聚集，当透明有机玻璃容器中气体达到一定量时，气体经排气管与第一胶皮管进入取样瓶中，气体对瓶中水产生压力，让瓶中水在气体压力作用下经排水管与第二胶皮管排出，取样瓶中水排尽，取样结束。本发明对井采地热流体的采集方便，采集效率高，成本低，通过流量计可以统计所采集气体排出的地热流体体积，从而可以估 算地热流体中气体的含量。权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 109799119 A 2019.05.24 C N 109799119 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109799119 A 1.一种野外用地热流体气体样取样设备，其特征在于：是由旋流装置(111)和取样装置(222)组成，旋流装置(111)通过第一胶皮管(11)与取样装置(222)相连接； 旋流装置(111)包括锥形旋流器(1)、固定支架(112)、透明有机玻璃容器(2)、流量计(7)和压力计(8)，锥形旋流器(1)设置在固定支架(112)上，透明有机玻璃容器(2)设置在锥形旋流器(1)上端，锥形旋流器(1)一侧具有流体流入管(3)，下端具有排水管(5)，流量计(7)设置在排水管(5)上，透明有机玻璃容器(2)上端具有排气管(10)，压力计(8)设置在排气管(10)上，流体流入管(3)上具有流体流入口(31)和第一球阀(4)，排水管(5)具有排水口(51)，排水口(51)与流量计(7)之间具有第二球阀(6)，排气管(10)上具有排气口(101)，排气口(101)与压力计(8)之间具有第三球阀(9)； 取样装置(222)包括取样气瓶(12)、密封盖(13)、排水管(14)和第二胶皮管(16)，密封盖(13)设置在取样气瓶(12)上，密封盖(13)上分别具有第一通孔(131)和第二通孔(132)，第一胶皮管(11)两端分别连接在排气管(10)和密封盖(13)的第一通孔(131)上，排水管(14)穿过第二通孔(132)设置在取样气瓶(12)内，第二胶皮管(16)下端与排水管(14)上端相连接，第二胶皮管(16)上端具有第四球阀(15)，取样气瓶(12)上具有刻度线(121)，取样气瓶(12)为透明材料，第一胶皮管(11)和排水管(14)分别于密封盖(13)密封连接。 2.根据权利要求1所述的一种野外用地热流体气体样取样设备，其特征在于：第一胶皮管(11)上具有第一夹子(113)，第二胶皮管(16)上具有第二夹子(161)。 2
三，成矿流体的来源： 流体与成矿：众所周知，许多矿床的形成是与流体的作用分不开的，原来成分的单一的流体与岩石相互作用获取了矿质和能量，迁移到一定的部位。由于地质和物化条件的改变，导致矿质沉淀而形成矿床。流体可以提供成矿物质，也可以溶解、搬运成矿物质。同时，成矿作用也是在有流体存在的情况下发生的。可以说，没有流体，就没有矿床。下面将形成矿床的流体成为“成矿流体”。 流体：流体能带来能量，也能带来成矿物质。在地壳甚至整个地球中存在着种类繁多的大量流体分布在各种地质环境中。那么，什么叫流体？流体即是：在应力或外力作用下发生流动或发生形变、并与周围介质处于相对平衡条件下的物质（Fyfe, 1978）。从这个定义出发，地壳中的水、岩浆、各种状态的热液、高密度的气体、甚至处在塑性状态的岩石等均可看作流体。在成矿作用过程中，地热水、海底洋中脊或构造缝喷出的超临界流体和热液、卤水、岩浆、海水、雨水和地下水等流体是最为重要的。 萃取：并非所有的流体都可形成矿床，除非它们能形成流体。由普通流体形成成矿流体，最重要的过程是流体与岩石的相互作用。这种相互作用使流体和岩石的成分（原始和同位素成分）发生很大变化，导致流体中富含某种或某一类成矿元素而形成成矿流体。流体与岩石相互作用的程度、成矿元素在特定温度压力条件下活动的流体中的溶解度、流体中的挥发分如Cl、F、B、S、C等以及碱金属、碱土金属和可溶性硅与可溶性有机质的含量、存在形式和所起的作用等，是最重要的研究内容。 迁移：成矿流体形成之后，大多数情况下要迁移到合适的沉淀场所。流体迁移需要“力”的作用。因此在研究成矿流体的迁移时不仅要讨论导致流体迁移的因素、迁移形式、迁移过程的时间和空间、迁移的通道等，也必须研究成矿流体迁移的能量、质量、动量守恒以及不同流体的混合作用等。由于构造作用通常是导致流体迁移的一个重要因素，迁移的通道也常与构造作用、岩石的性质及环境有关。因此，建立和恢复构造—热液体系也是成矿流体迁移中的一个重要方面。 沉淀：要使成矿流体形成矿床，除了来源和迁移这两大因素外，合适的成矿条件和环境是必须重视的第三个问题，其内容包括影响矿质沉淀的物理、化学条件（温度、压力、组分变化、Ph值等）、空间和时间因素与构造因素。要强调成矿时间的概念及在成矿部位流体量的问题。例如，对于一条宽1m、长100m的石英脉而言，由于硅在热液中的溶解度是很有限的，因而沉淀出这条石英脉所需流体量的体积累计起来是该石英脉的几万倍到几十万倍。根据现有资料并考虑到地壳岩石（包括岩层、构造裂隙等）中流体的平均迁移速率，累积这么多的流体量将需要几万年乃至几百万年的时间。 在成矿流体研究中，主要应用化学热力学和动力学、量子化学、物理化学、流体力学的基本原理，应用流体包裹体、成矿成岩实验、构造地球化学、微量元素地球化学、稳定同位素地球化学和矿床学的研究方法、计算机模拟、建立流体地球化学成矿模式，解决矿床地球化学问题。 （一）地球中的流体：根据上述成矿流体的定义，当应力作用到物体上去时，若这个物体的大小、形状和组成发生了改变，则该物体就是流体，最近，在德国打了一个超深钻，已证实在9000m深度岩石处于流变状态。当我们研究流体时，流体的黏度、压力、温度、密度、比溶、体积弹性模量、表面张力和成分，都是十分重要的性质。在考虑地质过程时，时间空间因素对于流体性质的影响也是很重要的。其中由于地壳中的许多岩石是经历了漫长的地质作用而发生形变的产物，因此对于这些岩石来说，时间因素对它们的形变起了决定性的作用。如果把统计力学的理论应用到地质上特别是应用到晶体中原子的位移（即从它们的晶格发生位移、并迁移到晶体内低应力或低能量区）研究时，可以建立数学方程式来阐述结晶物质的流动。因此，从这点出发，地球上所有结晶的物质都可以看成是流体。 根据上述定义及流体的物理性质，地球中的流体可以分为以下几种类型： （1）呈气体状态的流体：包括大气圈及存在于矿物、岩石中以及生物圈中的各类气体； （2）ABCD呈液体状态的流体：水圈中的流体（海水、湖水、河水、地下水、雨水、原生水、地层卤水等）、岩浆水、存在于流体包裹体中的古流体等。 （3）超临界流体：上述两类流体在超临界的温度、压力下产生的一种有着特殊性质和地球化学行
关于地热资源勘查及评价方法的讨论 科学勘查和评价地热资源是合理规划和开发地热资源的基础，没有开展勘查和评价工作就投入开采的地热田，必然会产生开采盲目和管理混乱的问题。我国较大规模的开展地热资源的勘查和开发，始于20世纪70年代。早期的地热勘查工作基本经历了普查、详查、勘探、开发和商业开发五个阶段，走了一条较科学的发展道路（如天津、北京的部分地区）。为全国地热资源的勘查评价工作树立了良好的榜样。近十几年来随着国民经济的发展，地热资源的开发利用迅速形成高潮。许多地区只开展了地热普查工作之后，便进入了商业开发阶段，有的地区甚至没有进行任何正规的地热勘查工作，就直接进入商业开发阶段，经过一段开发后，出现许多开发和管理上的问题，这时会回过头再进行普查或详查工作，核实地热资源量，制定地热资源开发利用规划。这种地热勘查，虽起步过晚，但可以充分利用商业开发资料，降低地热勘查投资。以上两种地热勘查阶段的模式，各有利弊，也是社会发展的必然产物。近年来国内地热资源勘查和评价方法也各不相同。笔者就自己实际工作的感受，浅谈地热资源的勘查、计算和评价，与同行讨论，希望有利地热资源勘查和评价方法的统一和提高。 1 地热资源的勘查方法 1.1 区域地质资料的搜集和分析 地热资源的埋藏分布大多与区域构造断裂，基底埋藏分布，深部地层岩性等密切相关，广泛搜集区域地质构造资料及已有石油，煤炭的勘查资料，是开展地热勘查的必备工作，进而确定地热勘查区所处地质构造部位，基底埋藏特征、地层岩性特征、地热水储存和运移特征等，为地热勘查提供基础地质条件。 1.2 航卫片解译 航卫片的解译可以判断地热勘查区地质构造基本轮廊及隐伏构造；可以显示泉群和地热溢出带位置，地面水热蚀变带的分布，热红外解译可判断地表异常分布等。在勘查面积较大，已有地质资料较少地区，该方法可提供较多的地热地质信息。 1.3 地热地质调查 应在已有的区域地质资料和航卫片解译资料基础上进行，实地验证航卫片解译的重点问题，寻找地质露头，观察地热田的地层及岩性特征，地质构造、岩浆活动与新构造运动情况，分析地热勘查区地热形成的地质构造背景。 调查勘查区地表热异常分布特征及与构造的关系。 调查勘查区温泉出露及分布特征、泉水温度及流量变化特征及开发利用历史，调查勘查区内已有地热井水温、水量、开采层段及地层岩性特征，地热水开发利用及动态变化特征。 对不同精度和工作目的的地热地质调查，其工作内容可以有所侧重。 1.4 地球化学调查 对土壤中砷、汞、锑的探测，可以帮助判定深部隐伏断裂的展布情况。地热井岩芯中水热蚀变矿物鉴定分析可以推断地热活动特征及其演化历史。 对地热水中氟、二氧化硅、硼等组份的测定，可以帮助确定地热异常分布范围。 测定代表性地热水，常温带地下水、地表水、大气降水中稳定性同位素和放射性同位素，可以推断地热流体的成因与年龄。 1.5 地球物理勘查 采用地温测量可以圈定地热异常区，分析热储空间分布特征。 在较大的地热勘查区可以采用重力法确定勘查区基底起伏及断裂构造的空间展布。利用磁法确定火山岩体的分布及蚀变带位置。 可控源音频大地电磁测深及氡气测量等方法可以判定断裂构造展布特征及地层富水情况。
省矿产资源潜力评价 ——遥感异常提取 1.省主要成矿区（带）成矿地质特征及矿床成矿谱系 综合了全国各类地质资料和现有地质成矿理论认识的基础上，对全国用五分法（袁孚、朱裕生，1980，1981；毓川、朱裕生，1999）做了统一划分。其中省的情况是这样的。 省所属滨太平洋成矿域，下扬子成矿省和华南成矿省，长江中下游中生代铜金铁铅锌硫成矿带、江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带、浙闽沿海中生代非金属铅锌银成矿带、湾-武夷山北段古生代、中生代铅锌银钨锡稀土稀有矿床成矿带。 下扬子成矿省是显生宇地层发育的成矿省，其次是中元古代地层出露较广，它是古元古代以后地壳连续活动的成矿省。华南成矿省是新太古代以后连续活动，其活动又逐步增加的成矿省，其中在泥盆纪（地层占15.27%）和侏罗纪地层（16.46%）两时代出露的地层最多，其次是寒武系（8.23%）、白垩系（11.21%）、石炭系（7.24%）三个时代。所以它是晚古生代和中生代活动强烈的成矿省。 下扬子成矿省主要超值元素组合：Fe2O3、Cu；Pb、Zn、Ag、Cd；Au、As、Hg、Sb；W、Sn、Bi；Ti、V、Cr、Co；Li、La、Y、Nb、Zr；SiO2、Al2O3、Zr、Ba、Sr；F八组。成矿省已知矿床有236处（生192，外生40，变质4），矿床类型有18类，主要类型有接触交代型67处（以铁铜矿床为主，占全国同类矿床的20.68%，居全国之首）、热液型59处、陆相火山岩型40处（玢岩铁矿、占全国同类矿床的23.95%，属全国之首）、斑岩型13处、热液（水）型13处，其他各类较少。由此可知，五组超值元素组合与产出矿床的事实较接近，且接触交代型矿床（以Fe、Cu为主）和陆相火山岩型（以玢岩铁矿床为主）居全国同类矿床之首。 华南成矿省是我国有色、贵金属、稀有稀土矿床最丰富的成矿省之一，地质工作程度很高，地球化学元素的丰度值也高，超值元素的组合有：W、Sn、Mo、Bi；（Cu）、Pb、Zn、Ag、Cd；Au、As、Hg、Sb；La、Li、Be、Nb、Y、Zr；U、Th；SiO2、Al2O3；B、F；Ti七组，其中的SiO2、Al2O3组合反映了地壳的酸度较高。其中的Pb、Au、W、Sn、Bi、La、Be、Nb、U、Th、Zr、Al2O3等12种元素是全国是最高的。成矿省已勘查的矿床497处（生322，外生153，变质22），位于华北陆块成矿省之后，居全国第二。其有18种矿床类型，主成因类型是热液型（以钨锡矿床为主，185处，占全国同类矿床的26.97%，位于全国之首），花岗岩型矿床16处，占全国同类矿床的64%，位于全国之首。涉及的矿种有W、Sn、Mo、Bi、U、Th、Au、As、Hg、Sb及Y、La、Li、Be等矿种和地球化学组合。已知矿床的特征和地球化学超值元素的组合相互印证了区域成矿作用的成矿机制、证明地球化学元素在矿产勘查中的作用。 省有7个勘查靶区。勘查靶区的具体名称和包含的矿种如下。①皖浙天目山-宁国Sn Cu Ag W萤石勘查靶区；②西天目山-石耳山Ag W Sn萤石勘查靶区；③永康西溪-Pb Zn Ag Cu 萤石勘查靶区；④松阳靖居口Cu Pb Zn Au勘查靶区；⑤青田温溪Au、明矾石、叶蜡石勘查靶区；⑥文成明矾石叶蜡石萤石勘查靶区；⑦开化白沙关-玉京峰Cu Ag W Sn勘查靶区。 2.省矿产资源概述 矿产资源以非金属矿产为主。石煤、明矾石、叶蜡石、水泥用凝灰岩、建筑用凝灰岩等储量居全国首位，萤石居全国第2位。东海大陆架盆地有着良好的石油和天然气开发前景。 全省已发现的矿产113种，其中已查明资源储量、并列入省矿产资源储量表的矿种69种，包括能源矿产4种：煤、石煤、放射性铀矿及浅层天然气。金属矿产(含稀散元素)23种：铁、钛、钒、铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、铋、钼、汞、锑、金、银、铌、铍、镓、铟、镉、钪、硒。非金属矿产42种：普通萤石、熔剂灰岩、冶金白云岩、耐火粘土、硫铁
4地热流体化学特征 4.1 水化学特征 地热流体的水化学成分取决于水的温度、含水层的岩性以及与热流体伴生的气体。地下热水参与自然界中的水循环，其水文地球化学作用主要是溶滤作用，化学成分主要决定于热水出露处第四系岩性成因，以及循环深度内的基底岩性和来自深部气体的影响。 温泉出露于比较活跃的高角度断裂带交汇复合部位，地下热水的化学成分与温度及循环深度关系密切，水化学类型为HC4 SO_-Na水。地热流体pH值为7.37，总矿化度820.27mg/L,总硬度68.06mg/L。本次水样分析Cl-、M（2+变化不大，其它离子浓度、矿化度有所降低，见表4-1。 表4-1 1992?2015年主要离子含量对照表 4.2地球化学温标计算 地球化学温标计算用来估算热储温度及预测地热田潜力。在水岩平衡条件下，地热流 体中与平衡温度存在依从关系的化学组分浓度或浓度比值，及利用这些化学组分浓度或浓度比值，推算热储温度或深部温度。根据洪水岚汤地热田的实际情况，采用标和K-Na地热温标，搜集该区温泉 K— Mg地热温1992年至2008年以及本次抽水期间取样的水质分析结果，进行地球化学地热温标计算。 4.2.1K —Mg地热温标 它代表不太深处热水贮集层中的热动力平衡条件，尤其适用于中低温地热田，其计算
公式为: 式中：t —热储温度「C ）； C i —水中钾的浓度（mg/L ）; C 2—水中镁的浓度（mg/L ）。 422 SiO 2地热温标 由于各温泉热水中的 SiO 2是由热水溶解石英所形成，且热水到达地面时没蒸汽损失, 故选用下面公式计算： t ◎盏 273.15 式中：t —热储温度（C ）； c —水中SiO 2的浓度（mg/L ）。 计算结果见表4-2。 本次计算K- Mg 地热温标为93.15 C,与前几年相比略有下降；SiO 2地热温标140.31 C, 与前几年温度相比略有升高，但变化不大，说明地热田具有一定的开采潜力，前景较好。 4410 t 13.95 lg(C"/C 2) 273.15
我国主要城市浅层地热能利用潜力评价 发表时间：2018-10-17T11:28:19.390Z 来源：《防护工程》2018年第14期作者：田蓉李福杰李达宁 [导读] 在我国地源热泵系统应用适宜性评价基础上，根据可有效利用的浅层地温能----可调控的能量（空调热负荷指标、空调冷负荷指标）田蓉李福杰李达宁 江苏省有色金属华东地质勘查局江苏南京 210007 摘要：在我国地源热泵系统应用适宜性评价基础上，根据可有效利用的浅层地温能----可调控的能量（空调热负荷指标、空调冷负荷指标），计算全国各省有效利用浅层地温能，对我国主要城市浅层地热资源利用潜力进行评价。由评价结果可知，全国各省实际可有效利用的浅层地温总量为7.11581E+11kWh，总装备空调面积为36813.72～28330.50 km2，可供4.7～6.3亿人供暖和制冷。 关键词：主要城市；浅层地热能；利用潜力；评价 引言 浅层地热能的开发利用主要应用地源热泵技术，随着热泵技术的进一步推广，我国很多地区投入了一定的人力物力进行地源热泵系统的建设，国家也大力提倡这项技术的应用，但是由于缺乏适宜性分区和区域规划，在一些不适宜地区出现了盲目建立地源热泵系统的现象，引发了很多问题，尤其是环境问题，很大程度上制约了地源热泵系统的推广和因地制宜的应用，已经引起了有关部门的重视。在此背景下，根据地源热泵系统适宜性评价指标和方法，对我国主要城市浅层地热资源的利用潜力进行评价，为地源热泵系统的建设提供依据。 1 计算原理 利用浅层地温能来安装空调，解决冬天供暖、夏天制冷问题。根据气候特征，利用浅层地温能特征主要有以下三种情况：（Ⅰ）只需冬天取暖，夏天无需制冷；（Ⅱ）只需夏天制冷，冬天无需取暖；（Ⅲ）夏天制冷，冬天制冷。 以冷热均衡为原则，Ⅰ类地区取暖所需要总热能来自于可有效利用的浅层地温能，取暖的同时将冷能带入地下，造成地下温度下降，这可以在非采暖期（时间达半年以上）从环境得以恢复。Ⅱ类地区制冷是所需要的总冷能来自于可利用的浅层地温能，制冷的同时也将热量带入地下，造成地下温度上升，这可以在非制冷期（时间达半年以上）从环境得以恢复。Ⅲ类地区采暖时带入的冷能，在制冷时期利用制冷，到达冷热均衡。根据全国气候特征，我国利用浅层地温能主要以（Ⅲ）方式为主。但以海南为代表的南方地区主要以制冷为主，其在夏天制冷期间带入的热能在取暖期利用，由于取暖时间段，总热能相对较大，则其取暖面积相对较大；同样，以黑龙江为代表的北方地区，其制冷面积相对较大。为了整个浅层冷热能达到均衡，则采暖期或制冷期所获得的热能或冷能的最大值均为可有效利用的浅层地温能----可调控的能量。 2 空调热负荷指标 空调热负荷指标：空调系统在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由供热设施供给的热量。空调热负荷指标由围护结构的耗热量、加热由门窗隙渗入室内的冷空气的耗热量、加热由门及孔沿与相邻房间浸入的冷空气的耗热量、建筑内部设备得热、通过其他途径散失或获得的热量等组成，主要由围护结构的耗热量、加热由门窗隙渗入室内的冷空气的耗热量组成。 又根据《民用建筑暖通空调设计技术措施》（第二版），只设供暖系统的民用建筑物，其供暖好热量可用窗墙比公式法进行计算。 根据目前手册和一些实例中提供的热负荷与温差，则可计算出住宅建筑和非住宅建筑的空调热负荷系数Mh。假定在全国范围内，住宅建筑与非住宅建筑的结构一样，则住宅建筑与非住宅建筑的热负荷系数均为定值。则只需知道供暖期每个城市的平均室温就可以计算出热负荷系数。 根据《民用建筑暖通空调设计技术措施》（第二版），提供了部分建筑的热负荷（以北京为例）；又根据《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87(2001年局部修订)，冬季空气调节室内温度计算参数为18～22℃，夏季空气调节室内温度计算参数24～28℃。 3 空调冷负荷指标 空调冷负荷指标：空调系统在制冷室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由制冷设施带走的热量。其涉及的方面多，主要由人体冷负荷、灯管冷负荷、设备冷负荷、新风冷负荷、渗透冷负荷、外墙和屋面冷负荷、外窗和天窗冷负荷、内围结构冷负荷。 根据《民用建筑暖通空调设计技术措施》（第二版），提供了部分建筑的冷负荷（以北京为例）；全年用空气调节系统冬季热负荷可按下述方法估算：北京地区为夏季冷负荷的1.1～1.2倍，广州地区为夏季冷负荷的1/3～1/4. 4 全国各省有效利用浅层地温能 浅层地温能储存介质按中细砂和砂粘土1：1计算，水的比热容大约是1 kcal／kg·℃，中细砂的比热容为0.24kcal／kg·℃，砂粘土的比热容为0.33 kcal／kg·℃，砂粘土密度为1.78*103kg/m3，中细砂与水的密度分别按1.75*103kg/m3、1*103kg/m3计算。中细砂孔隙度按30%，砂粘土按45%计算。浅层地温能资源一般利用温差在5℃～15℃，而在我国不同地区可利用温差也不同，此次概算采用平均值9℃。考虑到城市建筑面积系数50%，30%的可采系数，25%的可利用效率，考虑到浅层地温利用深度的不均一性，现将其可利用深度按50m处理，采用热储法计算，则全国各省实际可有效利用的浅层地温总量计算结果为7.11581E+11。 5 全国利用浅层地温能可装备的空调面积 建筑类型不同，建筑冷热负荷指标也不同，本次计算采用下式计算各省冷热负荷指标： （10）
地幔流体的稳定同位素地球化学综述 王先彬 吴茂炳张铭杰 (中国科学院兰州地质研究所,兰州,730000) 摘 要 总结了20年来国内外学者对地幔流体研究的成果和认识。主要包括地幔流体的性质和组成; 地幔 流体中同位素的含量、组成和赋存形式;同位素分馏和地幔脱气等作用对地幔组分的影响等。在不同地区和不同构造环境条件的地幔流体中,各种组分含量和同位素组成变化可以很大,从一个侧面指示地幔组分的不均一性,反映了不同地幔物质的形成历程不同或来自不同的地幔源区。此外,还讨论了目前存在的几个疑点。 关键词 地幔流体 稳定同位素地球化学 同位素分馏 地幔脱气作用 地幔源 第一作者简介 王先彬 男 1941年出生 研究员 主要从事稀有气体地球化学、非生物成因天然气及同位素地球化学等领域的研究工作 随着高精度探测技术的出现和地球科学知识的积累,人们对地球的认识进入到更深的层次。从传统的地壳到壳-幔作用,近几年来又深入到核-幔边界以至对地核的认识[1],使得对地球深部物质的研究与深部地球物理和地球化学进一步结合成为可能,并为提出全面统一的地球演化动力理论和模式准备了条件。地幔流体的研究是了解地球深部的重要手段之一。本文就地幔流体中稳定同位素方面的近期研究进展作一综述。 1 地幔流体的性质 作为地球内部的一种重要介质流体,是研究地球深部地质作用、了解深部物质的物理化学环境乃至地球发展演化的重要组分,其重要性愈来愈被更多的人所认识,是近20年来地学研究的热点。 流体,在地球科学研究中,常常是挥发组分的液相、气相及其超临界相以及硅酸盐熔体的统称,但在许多情况下不包括硅酸盐熔体。因此,地幔流体是指在地幔条件下(物相、温度、压力和氧逸度等)处于平衡并稳定共存的挥发组分[2],其形成温度大约在900℃至1400℃之间,其化学组成不均一,受多种因素控制,一般地以C、H、O、N和S(CHONS)为主要化学组分并以含较高的氢为特征,且含微量的稀有气体、F、P、Cl等。地幔挥发 1999年11月2日收稿,12月8日改回。份具有与地幔高p-t条件相适应的物理化学特性(如高的气体密度等),其地球化学性质以易溶于硅酸盐熔体(特别是富碱硅酸盐熔体)为特征,促进低熔点并且饱和挥发份的高钾原始岩浆和地幔交代熔体的形成,同时对于微量元素有高的溶解度(如大离子半径亲石元素、高价阳离子和稀土元素等),并且具有使溶质及各种微量元素产生再沉淀作用(如地幔交代作用导致地幔富集事件)。地幔流体的性质决定了它是地球内部能量和质量传输最活跃的组分,它控制着地幔岩浆作用、交代作用以及地幔变质变形等地质、地球化学作用的发生和发展,是对地球形成、发展和演化起重要作用的组分,具有重要的研究意义。 2 地幔流体的稳定同位素地球化学研究进展 自R oedder(1965)观察到全球碱性玄武岩的超镁铁质捕虏体中均找到CO2包裹体以来,地幔流体的研究工作陆续展开。许多学者采用各种测试方法(如电子探针、离子探针、激光拉曼探针、质谱计等)对认为是来自地幔的岩石矿物样品(如金刚石、金伯利岩、碳酸岩、大洋玄武岩、地幔包体等)进行了包裹体挥发组分及熔体主要元素的测定,发现不同地区、不同环境条件的地幔流体中各组分的含量变化很大,从一个侧面指示了地幔组分的不均一性。 96 2000年第28卷第3期Vol.28,No.3,2000 地 质 地 球 化 学 GEOLO GY2GEOCHEMISTR Y
潍坊市地热资源评价与开发利用 【摘要】潍坊市地热资源丰富、开采条件便利。近年来，该市出现了一些规模化的地热关联企业和温泉洗浴品牌，对于综合利用资源，改善环境，建设可持续发展社会做出了重要贡献。在论述潍坊市区域地质条件的基础上，对地热资源进行了评价，并对该市地热资源开发利用的方向提出了建议，同时提出了地热资源的保护措施。 【关键词】地热资源；评价与开发利用；山东潍坊 潍坊市位于山东半岛咽喉，地理位置十分重要。北濒渤海，南靠沂山，东连青岛、烟台，西接东营、淄博。面积15859平方公里。潍坊市处北温带季风区，背陆面海，气候属暖温带大陆性季风气候。冬冷夏热，四季分明。年平均气温12.3℃，年平均降水量在650毫米左右。区内低温地热水资源丰富，地热水资源的勘察与开发利用对于合理利用自然资源，改善投资环境，促进经济可持续发展，具有重要意义。 1 区域地质条件 1.1 地层 自新生代以来，该区域在喜玛拉雅山和燕山运动的影响下，一直处于缓慢下降状态[1]。巨厚的新生代地层沉积形成，且新生代地层发育相对比较齐全，自下第三系至第四系地层均有发育，沉积厚度可达4000m以上。 1.2 地质构造 潍坊市所处构造部位特殊。鲁西、鲁东型地层均有分布，且发育齐全[2]。沂沭断裂带纵贯潍坊市南北，它由四条主干断裂组成，自东向西为：昌邑—大店断裂、安丘—莒县断裂、沂水—汤头断裂、唐吾—葛沟断裂。呈北北东向延伸，北部较宽，南部收敛。东部为安丘—莒县地堑、西部是唐吾—马站地堑、中部为汞丹山地垒。另外，益都、临朐西部山区属鲁西隆起的东北边缘，发育有新生代临朐断陷盆地。高密、诸城和五莲东部属胶莱盆地和胶南隆起的一部分，北部昌潍凹陷是济阳坳陷的一部分，与渤海湾毗邻。昌潍凹陷位于沂沭断裂带北端的平原地带，西接济阳拗陷，北临莱州湾。区内有一系列轴向近东西的相间排列的凸起和凹陷[3]。该区自中生代开始发育，普遍沉积了一套侏罗—白垩的红色碎屑岩和火山岩，进入新生代，在喜马拉雅山运动影响下，出现大幅度的下沉。 2 地热地质条件 2.1 地温场特征 地温场的平面分布与地质构造有着密切关系，地温高低与基岩面的起伏呈正
地热资源储量计算与评价 第一节计算原则 1、地热资源/储量的计算，应分别计算热储中的地热储量（J）、储存的地热流体量（m3）、地热流体可开采量（m3/d 或m3/a）及其可利用的热能量（MW t）。 2、地热资源/储量计算，应以地热地质勘查资料为依据, 在综合分析热储的空间分布、边界条件和渗透特征, 研究地热流体的补给和运移规律, 研究地热的成因、热传导方式、地温场特征, 并建立地热系统概念模型的基础上进行。 3、计算方法或计算模型应符合实际, 模型的建立与计算方法的采用, 应随勘查工作程度的提高, 依据新的勘查和动态监测资料进行更新和改进。 第二节计算参数的确定 地热资源/储量计算参数应尽可能通过试验和测试取得。对难于通过测试得到的参数或勘查工作程度较低时, 可采用经验值。应取得下列参数: 一、地热井参数: 1、参数类型：地热井位置、深度、揭露热储厚度、生产能力、温度、水头压力、流体化学成份等。 2、获取方法：均采用测量、试验、测试获取实测数据。
二、热储几何参数 1、参数类型：热储面积、顶板深度、底板深度和热储厚度等。 2、获取方法： （1）顶板深度、底板深度和热储厚应利用钻孔勘探资料，并依据地面物探资料，考虑地热田内热储厚度变化特征取平均值或分区给出。 （2）热储面积：带状热储的面积一般按地热异常区或同一深度地热等温线所圈定的范围确定；层状热储的面积依据地热田的构造边界和同一深度的地温等值线所圈定的范围确定。如果工作任务仅涉及地热田的部分范围，应按勘查工作控制的实际面积计算。如果地热田分布面积，应将各地热分区、地热田及地热异常区范围线、热储温度等值线和热储厚度等值线计算机数字化，通过计算机计算各分区的面积。 若进行区域评价时，新近系与白垩系热储面积，为热储温度大于40℃的区域；基岩热储面积，按其埋深4000m 以浅分布面积计算。 三、热储物理性质 1、参数类型：热储温度、水头压力、岩石的密度、比热、热导率和压缩系数等。据此，可以取得热储不同部位的温度分布情况。
4 地热流体化学特征 4.1 水化学特征 地热流体的水化学成分取决于水的温度、含水层的岩性以及与热流体伴生的气体。地下热水参与自然界中的水循环，其水文地球化学作用主要是溶滤作用，化学成分主要决定于热水出露处第四系岩性成因，以及循环深度内的基底岩性和来自深部气体的影响。 温泉出露于比较活跃的高角度断裂带交汇复合部位，地下热水的化学成分与温度及循 环深度关系密切，水化学类型为HCO 3·SO 4 ___Na水。地热流体pH值为7.37，总矿化度 820.27mg/L，总硬度68.06mg/L。本次水样分析Cl-、Mg2+变化不大，其它离子浓度、矿化度有所降低，见表4-1。 表 4-1 1992～2015年主要离子含量对照表 4.2 地球化学温标计算 地球化学温标计算用来估算热储温度及预测地热田潜力。在水岩平衡条件下，地热流体中与平衡温度存在依从关系的化学组分浓度或浓度比值，及利用这些化学组分浓度或浓度比值，推算热储温度或深部温度。根据洪水岚汤地热田的实际情况，采用K—Mg地热温标和K—Na地热温标，搜集该区温泉1992年至2008年以及本次抽水期间取样的水质分析结果，进行地球化学地热温标计算。 4.2.1 K—Mg地热温标 它代表不太深处热水贮集层中的热动力平衡条件，尤其适用于中低温地热田，其计算
公式为： 15.273) /lg(95.134410 22 1--= C C t 式中：t —热储温度（℃）； C 1—水中钾的浓度（mg/L ）； C 2—水中镁的浓度（mg/L ）。 4.2.2 SiO 2地热温标 由于各温泉热水中的SiO 2是由热水溶解石英所形成，且热水到达地面时没蒸汽损失，故选用下面公式计算： 1309 ()= 273.155.19-lgC t -℃ 式中：t —热储温度（℃）； C —水中SiO 2的浓度（mg/L ）。 计算结果见表4-2。 本次计算K —Mg 地热温标为93.15℃，与前几年相比略有下降；SiO 2地热温标140.31℃，与前几年温度相比略有升高，但变化不大，说明地热田具有一定的开采潜力，前景较好。
第14卷第4期1999年8月 地球科学进展 ADVANCE IN EART H SCIENCES Vo l.14 No.4 Aug.,1999 成矿流体活动的地球化学示踪研究综述 倪师军,滕彦国,张成江,吴香尧 (成都理工学院,四川 成都 610059) 摘 要:成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法——同位素地球化学示踪、元素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。 关 键 词:成矿流体;流体地球化学;地球化学示踪 中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:1001-8166(1999)04-0346-07 地球化学示踪研究是查明元素、矿物等在地质地球化学作用过程中的来源、演化及其最终发展状态,是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。成矿流体地球化学是当前国际地学界研究的前沿和热点之一,成矿流体活动的地球化学示踪研究已成为一个新的趋势,通过流体来源示踪、运移示踪和定位可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动的历史、演化历程具有积极意义。 1 同位素地球化学示踪 由于同一元素不同同位素的原子质量不同,其热力学性质有微小的差异。正是这种差异导致同位素组成在物理、化学作用过程中发生变化,引起同位素分馏,包括热力学平衡分馏和动力学分馏2种类型〔1〕。 经过长期的分异、分馏、衰变演化,地球不同层圈、不同地质单元具有明显不同的同位素组成特征。因此可以根据同位素具有基本相同的化学性质示踪成岩、成矿物质的来源、推断源区的地球化学特征。另外还可以根据同位素分馏规律和矿物的同位素组成,示踪矿物形成时的物化条件和演化过程〔1〕。用稳定同位素数据来定量地说明成矿介质水和其他物质的来源,开始于60年代初期〔2〕,作为独特的示踪剂和形成条件的指标,稳定同位素组成已广泛地应用于陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器〔3〕。在应用稳定同位素研究成矿流体的演化过程(源、运、储)的同时,人们也不断地应用放射性同位素来定量、半定量地研究地质地球化学作用过程,即应用放射性同位素研究地球化学示踪和地球化学作用发生的年代问题。同位素分析新方法新技术的不断发展,如Re-Os、Lu-Hf、La-Ba-Ce等方法的建立〔4〕,使同位素示踪技术也得到了丰富和发展。 1.1 氢、氧同位素示踪 利用氢、氧同位素示踪成矿溶液的来源,是同位素示踪技术在地质研究中取得的最重要成果之一〔1〕。由于不同来源的流体具有不同特征的氢氧同位素组成,因此成矿流体的氢氧同位素组成成为判断成矿流体来源的重要依据,如卢武长 、魏菊英〔5〕 国家自然科学基金项目“成矿流体定位的地球化学界面及地学核技术追踪方法研究”(编号:49873020)、国家科技攻关项目“矿床(体)快速追踪的地球化学新方法、新技术”(编号:96-914-03-02)和国土资源部百名跨世纪优秀人才培养计划基金资助。 第一作者简介:倪师军,男,1957年4月出生,教授,主要从事地球化学的教学与研究。 收稿日期:1998-08-10;修改稿:1999-04-13。 卢武长.稳定同位素地球化学.成都地质学院内部出版,1986.116～145.
中国地热资源储量及分布概况 中国地热概述 最近两年，在中国的东北高纬度寒冷的大庆地区和西北干旱的宁夏银川地区开展了地热勘探和开发利用工作，巨大的盆地型地热资源已被证实。在中国的西南边陲地区云南腾冲近代火山地区也开展了以动力开发为主的高温地热勘探工作，为拟建单机10MW以上电站提供资源参数，在首都北京市区钻取到88℃地热流体，为减轻城市环境污染作出贡献。目前，地热产业化已初具规模，国家正在制订2001—2010年新能源和可再生能源产业规划，“十五”清洁能源科技发展计划。地热开发规模和科学技术将以崭新面貌迎接21世纪。地热资源 通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。发现高温地热系统255处，经过评估总发电潜力5800MW?30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006米，已探获329.8℃的高温地热流体。发现中低温地热系统2900多处，据调查，总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000米深的地热井，可获80—100℃的地热水。中国地热资源按其属性可分为三种类型： ①高温（>150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太平洋地热带中。 ②中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿海一带如广东、福建、海南等省区； ③中低温传导型地热资源地热开发与利用 最近5年，地热能的直接利用发展很快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，规模不断扩大，如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。高温地热发电进展缓慢，主要原因是：在西藏、云南的高温地热分布区，其水能资源也非常丰富，当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站，而对建造地热电站，实施多能互补的认识不够。但是，无论如何当地小水电站都是季节性的，每年只在丰水期发电3000—4000小时，而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状，地热专家提出地热发电与小水电联合调度、优势互补方针，得到了共识，今后地热发电仍会稳步增长。 一、资源状况 中国地热资源是比较丰富的，据粗略计算，主要沉积盆地小于2 000米的深度中储存的地热资源总量约4.0184×1019kJ，相当于1.3711×1012吨标准煤的发热量，以其1％作为可开采量计算，可开采地热资源总量为4.0184×1017kJ，约相当于1.3711×1010吨标准煤的发热量（表2.5.7）。 因中国山地多，全国平均单位面积热储存量将小于沉积盆地单位面积平均热储存量，全国960万平方千米地热资源总量若以沉积盆地单位面积平均热储存量4.415×1013kJ的50％估算，估计约2.11920000×1020kJ或相当于7.2310×1012吨标准煤的发热量。可开采热量仍以热储存量的1％计算，则全国地热资源可开采量约相当于7.23×1010吨标准煤。 据1996年统计，全国已勘查的地热点(田）有738处，其中进行过勘探的有43处；详查的83处；普查及区域调查的612处。探明各级可开采地热水总量为247.016万立方米/天，
第3卷第3～4期 1996年9月 地学前缘(中国地质大学,北京) Earth Science Frontiers(China Univ ersity of Geos ciences,Beij ing) V ol.3No.3～4 Sep. 1996 关于构造—流体—成矿作用研究 的几个问题 翟裕生⒇ (中国地质大学,北京,100083) 摘 要 在成矿过程中,构造和流体是重要的控矿因素。构造、流体和矿石堆积可以作为一个 系统加以研究。按成矿作用的规模,构造—流体—成矿系统有不同的尺度:①全球的;②区域 的;③矿田(床)的;④微观的。文章分别阐述了矿床的和区域的构造—流体—成矿系统,结合 矿床和区域实例讨论了它们的研究目的、内容和方法。具体总结了古老区域流体系统的示踪标 志。论文最后讨论了关于古老成矿流体和现代成矿流体、深部成矿流体与浅部成矿流体等的研 究任务。 关键词 构造 流体 成矿系统 区域热水系统 古流体 示踪标志 CLC P613,P611 1 成矿过程中构造与流体的关系 成矿作用是成矿物质由分散到富集并形成矿床的过程,受多种地质因素控制,其中,构造和流体起了重要的作用。 在成矿过程中,从构造与流体的相互关系看,构造是控制一定区域中各地质体间耦合关系的主导因素,是驱动流体运移的主要动力。各种构造形迹如断层、裂隙、角砾岩带等为地球内部流体的运移提供通道。构造应力还对岩石的力学、物理性质发生影响,从而影响流体在岩石中的流动状态、速率和水/岩作用过程。多种多样的构造扩容空间还是含矿流体大量停积和沉淀出矿石的场地。这些都显示了在成矿作用过程中,构造对流体的作用和影响。 从另一方面看,流体作为从矿源地汲取并搬运成矿物质的主要媒介,在促使矿质由分散到浓集的过程中,起了极为重要的作用。流体由于其所处地质构造环境不同,而有不同的运动方式。地壳浅表层次的低势能的流体,受重力或热能的驱动,在岩石孔隙和裂隙中作缓慢运动。在此过程中,对流经岩石的力学、物理、化学性质有所改变,从而对作用于这些岩石的构造活动发生影响。处在高压或超高压状态的流体房蕴藏有巨大的内能,一旦其所处环境发生变化,如断层的切入,则引发瞬间的突发式运动,大规模的热流体就可以快速喷流等形式向低压区涌流。在这个过程中,能强烈地破坏其邻近岩石,产生水致断裂、角砾岩带等非应力形成的构造型式。这既显示了流体的强大作用力及其活动轨迹,也使其所在地段的构造复杂 ⒇收稿日期:1996-06-12 作者简介:翟裕生,男,1930年生,教授,博士生导师,矿床学专业。