宜良地热田水化学特征分析与研究

宜良地热田水化学特征分析与研究宜良地热田是一个集热区、传热区、储热区于一体的地热系统，其矿化水化学特征对于热水采供和地热能开发具有指导意义。本文将对宜良地热田水化学特征进行分析和研究。

一、地热田水文地质条件

宜良地热田位于云南省昆明市宜良县境内，地处滇中地区的中段。热储层主要发育在夷平原地区、平原边缘丘陵和盆地中心的下新统和上古生界之间的沉积层中。该地区的主要地质构造为东西向伸展褶皱和深大断裂的组合，为中低温热田。

二、热田水化学特征

热田水的主要成分是HCO3^-、SO42-、Cl^-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+和F^-等离子体系，其总溶解固体含量（TDS）在500mg/L以下。根据热田水的化学分析数据，分为三个水化学类型：硷性热水型、镁钠质热水型和硫酸盐热水型。

1.硷性热水型

硷性热水型的热田水具有低TDS(<150mg/L)、高pH(>8.5)、富含Na+、K+、HCO3^-等离子体系的特征。以“矿泉水”的形式存在于地表，水温在28-30℃之间。热田水的硷性来源于地下石灰岩的溶解，由于石灰岩的溶解度随着温度的升高而降低，在深部地热循环过程中，其相对稳定性对于防止热储层的酸化和二次矿化起到了关键作用。

2.镁钠质热水型

镁钠质热水型具有高TDS（200-500mg/L）、中性-硷性（7.0-8.5）、富含Na+、K+、Mg2+、HCO3^-等离子体系的特征。水温在45-75℃之间。其化学成分与地下储层的岩石类型密切相关，主要由地下石英岩和长石岩的溶解所形成。

3.硫酸盐热水型

硫酸盐热水型热田水TDS>500mg/L，水温在50-80℃之间。其化学成分中富含SO42-和Cl^-，Ca2+、Mg2+和Na+等离子体系的含量较低。硫酸盐热水型主要由蒸馏作用和酸性地下水的混合所形成，该型热水能够清除热储层中的沉积物和红层的细小颗粒，对于水箱和管道的防腐蚀具有显著效果。

三、热田水使用

宜良地热田水具有良好的热能储存和传输性，可广泛应用于家庭供暖、工业加热、温泉浴池等行业。同时，热田水具有独特的物理性质和化学成分，可制备生产高品质的矿泉水、盐卤水和地热生态农业等产业。

四、总结

宜良地热田具有丰富的水化学特征，热田水的化学成分与地热田的地质构造、岩石类型和地下水循环密切关联。在实际开发过程中，应该综合利用各种化学性质和物理特性，优化热能采供方案，强化地热能保护，推进节能减排的可持续发展。为了更全面了解宜良地热田的水化学特征，本文将从水文地质条件、热田水的主要成分、热田水的化学类型、热田水的利用情况等多个方面进行分析。以下是相关数据和分析内容：

一、地热田水文地质条件

宜良地热田位于云南省昆明市宜良县境内，地处滇中地区的中段，主要地质构造为东西向伸展褶皱和深大断裂的组合，为中低温热田。宜良地热田的热储层主要发育在夷平原地区、平原边缘丘陵和盆地中心的下新统和上古生界之间的沉积层中。

二、热田水的主要成分

宜良地热田的热田水主要成分为HCO3^-、SO42-、Cl^-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+和F^-等离子体系。根据热田水的化学分析数据，其总溶解固体含量（TDS）在500mg/L以下。

三、热田水的化学类型

根据热田水的化学成分，可以将宜良地热田的热田水分为三个水化学类型：硷性热水型、镁钠质热水型和硫酸盐热水型。

1.硷性热水型

硷性热水型的热田水具有低TDS(<150mg/L)、高pH(>8.5)、富含Na+、K+、HCO3^-等离子体系的特征，水温在28-30℃之间。热田水的硷性来源于地下石灰岩的溶解。

2.镁钠质热水型

镁钠质热水型具有高TDS（200-500mg/L）、中性-硷性（7.0-8.5）、富含Na+、K+、Mg2+、HCO3^-等离子体系的特征，水温在45-75℃之间。其化学成分与地下储层的岩石类型密切相关，主要由地下石英岩和长石岩的溶解所形成。

3.硫酸盐热水型

硫酸盐热水型热田水TDS>500mg/L，水温在50-80℃之间。其化学成分中富含SO42-和Cl^-，Ca2+、Mg2+和Na+等离子体系的含量较低。硫酸盐热水型主要由蒸馏作用和酸性地下水的混合所形成。

四、热田水的利用情况

宜良地热田水具有良好的热能储存和传输性，可广泛应用于家庭供暖、工业加热、温泉浴池等行业。同时，热田水具有独特的物理性质和化学成分，可制备生产高品质的矿泉水、盐卤水和地热生态农业等产业。

综上所述，宜良地热田水化学特征丰富多样，每种类型热田水的特点与其地下石质相关，不同类型的热田水在利用上也有不同的领域。要充分开发热田水资源，需要根据各种化学性质和物理特性优化热能采供方案，强化地热能保护，推进节能减排的可持续发展。案例分析：宜良县良平地热田

宜良县良平地热田是云南省的一处中温热泉，位于宜良县良平镇北郊的雁北公路旁，距昆明市区约40公里。该地热田覆盖面积约5平方公里，主要岩石类型为下新统、上古生界砂岩和页岩层，下伏石灰岩储层。热能储集岩层有60多个，热储层深度为200-1700米。

一、地热田水文地质条件

宜良县良平地热田的地质背景是滇中地质构造活动的产物，主体构造为东西向的滇池断裂带及其附属的岩石构造变形带。热水储层主要位于下新统石灰岩和上古生界砂岩和泥岩之间的层位中。

热田水主要在断层、节理、岩隙中运移，并在热储层岩体中蓄积，形成地下温泉。热储岩类型和热水来源是影响热田水质和水化学特征的重要因素。

二、热田水的主要成分

根据热田水的水化学分析结果，表1为宜良县良平地热田不同热泉水样各化学成分的平均值。

表1宜良县良平地热田热泉水样析出物化学成分

|序号|样点名称|TDS|PH值|Ca2+|Mg2+|Na+|K+|Cl^-|SO42-|HCO3^-|

|------|---------|-----|-----|-----|-----|-----|----|-----|-----|----|

|1|LPL1|9066|8.8|1043.3|4763.3|1674.8|106.4|5344.4|1174.4|17.4|

|2|FLZ2|4474|8.4|396.1|1934.4|1786.1|42.2|518.9|821.7|83.2|

|3|LPA3|9056|8.3|967.3|5055.6|1233.3|70.9|5165.5|1412.2|60.7|

|4|LPN1|5852|7.9|341.7|1915.6|2547.2|74.2|506.9|253.1|104.8|

|5|RXG1|5057|8.0|321.3|1550.0|2535.5|54.5|703.5|1040.2|83.1|

|6|MJCB2|2886|7.7|206.3|928.1|1144.4|29.4|224.8|442.4|183.2|

|7|MPB1|1444|7.1|127.8|464.4|784.0|19.1|125.6|233.6|195.0|

|8|MLA2|1383|6.9|123.8|436.5|662.3|28.5|105.5|165.5|332.2|

|9|NLT2|1197|6.8|111.0|357.5|732.1|17.5|102.5|118.5|421.8|

|10|SLD1|885|6.7|78.5|284.2|564.8|15.8|94.7|68.5|267.8|

|平均值||3981|7.9|512.2|2242.2|1676.4|51.1|1221.9|456.8|169.6|

从表1中可以看出，宜良县良平地热田热泉水的TDS主要分布在3000-10000mg/L之间，而PH值在6.7-8.8之间。其中，FLZ2和SLD1两个样点的TDS值较低，说明这些泉水中的固体溶解物含量相对较低，这些泉水可能可以直接进行利用，以供热、供暖、疗养等方面的应用。相比之下，LPL1，LPA3，和FLZ2等样品的TDS值较高，这些泉水具有更多的皂化度和碳酸钙沉淀的风险。

其中，Na+、K+、Ca2+和Mg2+为热田水的主要成分之一，这些离子的含量与岩石类型和热储层形成深度密切相关，同时也与盐湖的水化学成分有关。热田水中存在的Cl^-，SO42-和HCO3^-等离子体系也是控制热田水质的重要因素。

三、热田水的化学类型

根据热田水的化学成分，可以将良平地热田的热田水分为硫酸盐热水型和镁钠质热水型两种类型。

1.硫酸盐热水型

硫酸盐热水型热田水在良平地热田占主导地位。这类泉水具有高TDS、中性-碱性、含有高浓度的SO42-和Cl^-等特点。在良平地热田，硫酸盐热水型泉水的TDS值大多在2000-10000mg/L之间，这类泉水常常沉淀出硅酸盐，会对热水电力发电等工业应用带来一定的让先。这些泉水含有丰富的矿物质，因此可以通过深层沸腾等方式进行利用，生产各类矿泉水、制取化肥等。

2.镁钠质热水型

镁钠质热水型主要含有高浓度的NaCl、MgCl2和CaSO4等化学成分。这类泉水的温度一般在45-85℃之间，TDS在500-1000mg/L之间。镁钠质热水型泉水通常存在于地热田的边缘部位，也可能存在于温泉中。这类泉水对制备矿泉水、盐卤水、矿物质浴盐等应用广泛。

四、热田水利用情况

宜良县良平地热田的热田水利用广泛，常应用于水疗、休闲、农业等多个领域。其中，良平地热田的水温较适宜，且温度、容量较大，可直接应用于温泉浴池、水疗养生馆等；同时，热田水也可用于生产各类矿泉水、制取化肥等产业。

在低温区，热田水也可以应用于温室种植、地热能发电等方面。热田水中的能量可以通过地热泵等方式进行回综合应用，进行空气调节、供暖等大宗消耗领域的应用。

在宜良县良平地热田，农业利用地热温泉水的应用领域也相对较广。例如，在良平地热田采用地源热泵、中水回用