传统水化学地热温度计的适用性分析

李洁祥; 许亚东; 蔺文静

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.15

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (6) : 145 -157. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.15

地热探测技术

传统水化学地热温度计的适用性分析

李洁祥 ¹^,² ,
许亚东 ¹ ,
蔺文静 ³^,⁴^,^*

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The applicability of traditional chemical geothermometers

Jiexiang LI ¹^,² ,
Yadong XU ¹ ,
Wenjing LIN ³^,⁴^,^*

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摘要

水化学地热温度计是估算水热型地热系统热储温度的一种重要手段,为了厘清传统水化学地热温度计的局限性和有效性,此次将对水化学地热温度计展开全面分析。结果表明:部分水化学平衡体系受区域地质条件的影响,致使对应的水化学地热温度计(Na-Li地热温度计、Li-Mg地热温度计、Ca-Mg地热度计和SO₄-F地热温度计等)缺乏普适性,而Na-K-Ca地热温度计(β=1/3)可能受多种水化学因素的制约,在中低温地热系统中应谨慎使用;Na-K地热温度计、K-Mg地热温度计和SiO₂温度计更适用于水热型热储温度的计算,高温热储层(>200 ℃)中水岩相互作用强烈,Na-K地热温度计的计算结果相对准确,在估算中低温热储层温度时,K-Mg地热温度计和SiO₂温度计则更为合适,而在沉积盆地型地热系统,不建议使用水化学地热温度计直接估算地热水的平衡温度。除此之外,判识热储层的存在和地热水水岩平衡状态的分析是选取水化学地热温度计的前提条件,然而即使在水化学地热温度计的适用范围内,对水化学地热温度计计算结果的对比验证仍然必不可少;高温地热系统中地热水的混合过程可用于验证水化学地热温度计的准确性,而在中低温地热系统,随着水岩相互作用程度降低,水化学地热温度计估算结果的不确定性也随之增加,综合多种方法对热储温度值的分析验证就显得更为重要。此次研究可为合理选取水化学地热温度计提供一定的理论参考。