9.1 地下热水的分布规律
一、地下热水的分类
1、根据温度分类 （1）低温热水：25℃～40 ℃ （2）中温热水：40 ℃ ～60 ℃ （3）高温热水：60 ℃ ～100 ℃
（4）过热水：
＞100 ℃
水温超过当地年平均气温都可称温泉。 2、根据形成的地质构造条件
（1）隆起带地下热水。
（2）火山和近期岩浆活动型地下热水。 （3）沉降带地下热水。
9.1 地下热水的分布规律
三、我国地下热水分布规律
2、板内地热带的隆起带断裂构造型地下热水
（ 2）分布
A、东南沿海热水带：包括广东、福建、江西及湖南等省，共有 热水点500余处，尤以广东、福建出露温泉最多，其中广东250余处， 福建190余处，江西80余处。 B、胶辽热水带 ：北起长白山区、辽东半岛，南至山东半岛及其南 部延伸地带。本带有温泉80余处，水温多在40-60℃，最高达90℃ 以上。 C、冀热―雪峰带：主要包括冀热山地、太行山、秦岭东段及湘西、 桂东山区等。共有热水点300处，多为中低温热水。
• 环太平洋地热带 它是世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、 印度板块的碰撞边界。世界许多著名的地热田， 如美国的盖瑟尔斯、长谷、罗斯福；墨西哥的塞 罗、普列托；新西兰的怀腊开；中国的台湾马槽； 日本的松川、大岳等均在这一带。 • 地中海一喜马拉雅地热带 它是欧亚板块与非洲板块和印度板块的碰 撞边界。世界第一座地热发电站意大利的拉德瑞 罗地热田就位于这个地热带中。中国的西藏羊八 井及云南腾冲地热田也在这个地热带中。 •
New crust forms along mid-ocean spreading centers and continental rift zones. When plates meet, one can slide beneath another. Plumes of magma rise from the edges of sinking plates.
Hydrogeochemistry
水文地球化学
第九章 地下热水的分布规律和水化学特征
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本章内容
9.1 地下热水的分布规律
9.2 地下热水的水化学特征
日本富士山
1．环太平洋火山带（近300余座活火山）； 2．阿尔卑斯-喜马拉雅火山带（地中海-印尼带）（70余座）； 3. 大洋中脊火山带（60余座）； 4. 红海沿岸和东非裂谷火山带（22座）。
9.2 地下热水的水化学特征
一、隆起带断裂构造型地下热水
这类地下热水与活动性构造断裂相关，属深循环加 温型地下热水，多为微矿化含N2热水，矿化度一般小于 1g/L，是由大气降水在结晶岩地区沿构造渗入增温所致。 1、水化学类型 HSiO3-HCO3-Na、HCO3 - HSiO3 -Na、HCO3-Na型水 为主，部分为HCO3-SO4-Na型水，在灰岩地区有HCO3Ca-Na，近海地区有Cl-Na型水。
图8—2 广东省某地热异常区浅层地下水等温线图 （据原广东省地矿局水文地质队资料）
图8—3 广东省莲花山断裂带温泉分布示意图 （据原广东省地矿局水文地质队资料）
9.2 地下热水的水化学特征
二、火山和近期岩浆活动型地下热水
1、近代火山型 火山活动带出巨大热量，成为水加温的巨大热源， 从而在火山附近形成地下热水。 （1）水平方向水化学特点（浅部） 水型： SO4-Cl型水或Cl -SO4型水； 阳离子： H+、Fe、Al、NH4+； pH：1.0~3.0，或更低，强酸性； 气体：SO2、CO2、H2S、HCl、HF； 矿化度：为几g/L,或更高； 特殊组分：盐酸，硫酸，硅酸，偏硼酸； 分布范围：很小。
二、火山和近期岩浆活动型地下热水
1、近代火山型 （2）垂直方向水化学特点（深部） 在深部还原条件下生成的热水和蒸气。 水型：Cl-Na或Cl-HCO3-Na型水； M：＜4-5g/L； pH>7； 气体：CO2为主，H2S 、N2次之； 特殊组分：SiO2含量很高，一般为100-200m/L,，可 达300-600mg/L，Br、F、Li含量较高。
（4）沉降带盆地型地下热水中缺少SO4；
（5）气体成分多为CH4、N2、H2S、CO2等； （6）沉降带热卤水中多富集I，Br、B、Li、Pb、Cs、
Sr、Ba等。
思考题
1.简述我国地下热水的主要类型。 2.简述火山和近期岩浆活动型地下热水的分布特 征。 3.简述隆起带断裂构造型地下水热水分布特征。 4.简述沉降带盆地型地下热水分布特征。 5.简述隆起带地下热水形成的地质构造条件及其 水化学特征。 6．简述沉降带地下热水的地质构造特点及 其水化学成分特征。 7．简述近期岩浆活动型地下热水形成的地 质构造条件及其水化学特征。
9.2 地下热水的水化学特征
二、火山和近期岩浆活动型地下热水
1、近代火山型 某地下水的为库尔洛夫式为：
4 SO57 Cl48 M 18 pH 0.86T1000 C H 45 Al 21
试判断其成因。这种水主要是由火山喷气影响，以 火山口为中心，在浅部分布的地下热水。
9.2 地下热水的水化学特征
9.1 地下热水的分布规律
二、地热带的分类
根据板块构造的观点，全球地热带可分为二类： 1、板缘地热带：具有全球规模，又称环球地热带， 属火山和岩浆活动型。 在该地热带内，地表水热活动强型，高温地热资源 丰富，地下热水温度大多在200～300 ℃左右。 如环太平洋地热带，从日本北海道到九洲，有1300多 处温泉出露，多为高温温泉。还有台湾岛、菲律宾群岛等 地热带。
D、南北热水带：南起云南省，向北经川西北山地，跨秦岭延伸到银 川地堑，与汾渭地堑相连。本带热水点共有百余处，水温大多大于 60℃，地热带呈南北方向展布，与构造方向一致。
9.1 地下热水的分布规律
三、我国地下热水分布规律
3、板内地热带的沉降带盆地型地下热水 （1）特点 A、埋藏于我国的盆地和高原地区。 B、一般不以泉的形式出露地表，经钻孔钻探才发现。 C、属层状或似层状承压水。
Thinned or fractured crust allows magma to rise to the surface as lava. Most magma doesn't reach the surface but heats large regions of underground rock.
化度中等，一般小于10g/L，最大达20g/L，特别是在盆地 边缘，常为低矿化度的HCO3型热水；
9.2 地下热水的水化学特征
三、沉降带盆地地下热水
（3）江汉平原、四川盆地、柴达木盆地，由于地层
中分布有岩盐层，地下热水矿化度极高，并出现热卤水， 矿化度大于100g/L，多为Cl-Na-Ca型水；
中国地热资源按其属性可分为三种类型： ① 高温（大于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（小于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。
2、标志性元素
这类热水的标志性元素有硅酸、氟、氡。
9.2 地下热水的水化学特征
一、隆起带断裂构造型地下热水
2、标志性元素 （1）硅酸 主要以H4SiO4和H2SiO3的形式存在，其含量取决于 水温、岩性和pH值等因素，一般花岗岩地区最高，灰岩地 区最低。江西省温泉可溶性SiO2大多为40～80mg/L，部分 为100mg/L，最高达150～160mg/L。 （2）氡 结晶岩中富含Ra、U等放射性元素，它们衰变可产 生Rn。
9.1 地下热水的分布规律
三、我国地下热水分布规律
1、板缘地热带的火山和近期活动型地下热水 （1）近代火山型：主要由火山喷发作用形成，我国没 有这种类型水。 （2）近期岩浆活动型：我国主要分布在青海、西藏、 云南及四川一带，其热水点1000处以上，最著名的是西藏 羊八井和云南腾冲。
9.1 地下热水的分布规律
9.2 地下热水的水化学特征
三、沉降带盆地地下热水
我国大面积分布着中、新生代陆相沉积盆地，但由 于盆地的沉积环境、发展历史和基底构造的不同，其中地 下热水的水化学成分比较复杂，总体上有如下特点： （1）一般服从盆地地下水化学成分水平和垂直分带 规律，即随深2）松辽、华北、江淮、准噶尔盆地地下热水，矿
通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处， 全国已打成地热井2000多眼。 发现高温地热系统255处，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2006m，已探获329.8℃的高温地 热流体。
发现中低温地热系统2900多处。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。
图8—1 现代火山区某地热田地质构造示意图 （据“地热”，1972）
9.2 地下热水的水化学特征
二、火山和近期岩浆活动型地下热水
2、近期岩浆型 近期岩浆体的侵入，使周围岩石，土壤和地下水加热， 形成近期岩浆型地下水，其水化学特点： 含岩浆起源的组分，多为Cl-HCO3-Na型水，并受当 地地质、水文地质条件的制约，也与岩浆的影响程度有 关。与高温还原条件下生成的近代火山型地下热水相似。 我国西藏羊八井地热田，众多的热水点中以ClHCO3-Na型水占多数，矿化度1.32~1.8g/L，pH>7，特殊 组分是SiO2含量较高，几十~ 几百mg/L，有的达247.6mg /L，B、As、F含量较高，气体成分以CO2为主，次为 H2S和N2。
9.2 地下热水的水化学特征
一、隆起带断裂构造型地下热水
2、标志性元素 （3）氟 A、结晶岩地区含有丰富的含氟矿物，为水中氟 提