论文四川省绵竹市土门镇热矿水水质变化特征与成因模式是关于对写作土门镇论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文土门镇论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：绵竹市土门镇热矿水井口高程630m,井深1888m,抽水试验出水量达440m3/d,井口水温37.5℃,水化学类型为HCO3-Na型.本文分析了热矿水补、径、排条件,论述了热矿水成矿模式,并估算了热矿水水资源平衡量.在此基础上利用统计学方式分析了该热矿水主要化学元素的稳定性.
关键词：热矿水 水质特征 成因模式
中图分类号：P5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（a）-0090-02
绵竹市土门镇热矿水井口高程630m,井深1888m,热矿水含水层为侏罗系上统莲花口组含砾砂岩裂隙溶隙水,抽水试验出水量440m3/d,井口水温37.5℃,水化学类型为HCO3-Na型.为了更好的开发和利用该地热,本文对该地热的地质条件、成因模式及水化学特征进行了分析.
1 地层及地质构造
区域上地层出露比较齐全,元古界、古生界、中生界、新生界除白垩系、第三系外各时代地层均有出露.但就矿区而言,与热储关系密切的地层主要有三叠系上统须家河组,侏罗系和第四系.
水源地位于龙门山推覆构造带前缘与四川盆地接合的过度带上.区域构造线方向呈北东-南西向.断裂发育,褶皱多被破坏而残缺不全.主要是位于上述过渡带的思文场背斜南东（即绵竹向斜北西翼）,倾向南东方向的单斜构造.土门镇热矿水井区为单斜构造,岩石较破碎,以小型隐伏断裂为主,其中北北西向梅子沟断层和北东向射水河断层,对其热储的形成可能有重要作用[1].
龙门山构造带前期区域应力场为北西-南东向,该断层的存在,使做到后期的应力场改变为南北向挤压,形成了规模宏大的东西向构造.南北向的区域应力场不仅形成了南北向,近南北向的张扭性断层,而且有可能改变北东向构造的性质,并使之重新活动.由于南北向区域应力场产生于后期,岩石脆性大,形成了规模庞大的“X”形破碎带,在遥感图像上,表现为密集的“X”交叉的线性构造.“X”线性构造在彭灌断裂下盘的中生代岩层中尤其突出.这大大增强了地下水对莲花口砾岩的溶蚀作用和径流条件,因而增强了岩层的导水性.
2 热储藏条件及特征
土门镇热矿水为单斜构造,属绵竹隐伏向斜之北西翼.岩层倾向南东,倾角变化较大,因所处构造部位而异.山前地带岩层倾角8°～18°,山区28°～77°,沿山前断层上盘岩层产状较陡,55°～85°局部直立,甚至倒转.远离山前断层向北西产状逐渐变缓,至九朗庙一带13°～17°.单斜构造主要由莲花口砾石构成,莲花口砾岩可划分为上部砾岩段、中部砂泥岩段和下部砾岩段：上部砾岩段因浅部岩溶发育无隔水盖层条件,径流深度浅,主要构成浅循环岩溶水；中部砂泥岩段构成较稳定的相对隔水盖层,厚305m；下段以钙质砾石和钙质胶结为主的砾岩段发育,构成深循环的含水层.
3 热矿水补、径、排条件及成因分析
土门镇热矿水形成于单斜构造,其水直接源于沿北西山区莲花口组下段钙质砂砾岩渗入的大气降水.热矿水区域下部砾岩段厚度巨大,钙质含量高,具有碳酸岩盐的特征,易于溶蚀.加之在强烈的构造作用下,裂隙发育,大气降水易于入渗不仅在地表形成各种溶蚀地貌,而且在地下形成溶洞暗河,其中著名的有绵竹镇仙女洞,遵道镇玉妃洞等.
热矿水区域西北面的莲花口山区形成丹霞地貌,山顶平缓,导致下段砾岩大面积出露,露头宽度1～1.7km.加之当地降水丰沛（年均降水量1040.8mm）,因此大气降水可大量渗入.下部砾岩上有中部砂泥岩阻隔,下有中侏罗系遂宁组泥岩阻隔,因此渗入莲花口组下部砾岩的降水除了在侵蚀基准面（石亭江）溢出外,深入基准面之下者一旦深入下去则将在上、下隔水层的夹持下,被迫沿莲花口组下部砂岩的裂隙向深部运移,形成承压水.在深循环运移过程中,地下水不断收集围岩的热量,而升高自身的温度；不断溶解、交换围岩中的元素而增加自身的微量元素含量,成为热矿水.莲花口组下部砾岩分布的补给区处于中低山—中山区,海拔高程约1100～1300m,土门镇热矿水井位标高仅为630m,当储水构造的盖层被凿穿后,矿泉水即以承压水涌出[2].
4 地下水均衡分析
莲花口组下部砂砾岩段在西北部龙门山区距该热矿水3～4km范围内广泛出露.其中出露高程大于该池热矿水最大水头高度的莲花口组下段岩石出露面积达15.8km2；其入渗系数为0.127；绵竹地区多年平均降雨量为1040.8mm,据此计算莲花口组的渗入量：
Q等于2.74αAF（1）
Q为地下水入渗量；α为地下水入渗系数；A为多年平均降雨量；F为含水层出露面积.
根据上述公式计算出莲花口组下段岩石天然补给量5722.4m3/d.土门镇热矿水允许开采量为440m3/d,该开采量僅占天然补给量的7.7%,这说明土门镇热矿水有较充足的地下水补给保证.
5 热矿水水质变化特征
本文收集了土门镇热矿水2011—2017年水质监测数据,对7年间的水质变化采用标准差和变异系数法进行统计分析.
表1分析结果表明：K+、Na+、HCO3-、Cl-、偏硅酸、偏硼酸、氟的变异系数较小,反应他们的含量相对稳定.其中,Na+和HCO3-离子的平均值和标准差较大,变异系数小,为本热矿水中主要阴阳离子.Ga2+和SO42-变异系数较大,表明他们是随环境因素而变化的敏感因子.
通过统计学分析,本热矿水除Ga2+和SO42-为随环境因素而变化的敏感因子,其他元素多年间变化较小,数据较稳定.
6 结论
（1）土门镇热矿水主要阳离子为Na+,阴离子为HCO3-,其水化学类型为HCO3-Na.除Ga2+和SO42-随环境因素而变化较大,其他元素多年间变化较小,数据较稳定.
（2）土门镇热矿水补给区地层在海拔1100～1300m处出露的莲花口组下部砾岩,沿莲花口组地层裂隙向深部渗入,通过地层热度对水进行加温,热矿水在地层间交换各类元素,通过热矿水深循环后,通过钻孔揭露,在海拔630m处以承压水方式出露.
（3）通过地下水水平衡计算,做到出莲花口组下段岩石天然补给量5722.4m3/d,土门镇热矿水允许开采量440m3/d,仅占天然补给量的7.7%,土门镇热矿水有较充足的地下水补给保证.
参考文献
[1]王多义.四川绵竹酿春池温泉地质成因分析[J].成都理工大学学报：自然科学版,2005,32（5）：479-485.
[2]徐进勇,王多义,尹观.绵竹三箭水S1井温泉补给源的同位素示踪研究[J].矿物岩石,2003,23（2）：75-78.
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参考文献：
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