NB/T 10699-2021 地热地球化学勘查规范.pdf

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NB/T 10699-2021 地热地球化学勘查规范.pdf

式中: C。 放射性同位素初始浓度; C 测试时放射性同位素浓度; 人 同位素衰变常数; t2 放射性同位素半衰期。

流体结垢趋势按照GB/T11615一2010中9.5描述

北京市某研修中心精装修工程施工组织设计6.1.10地热水的不同用途

地热水的不同用途按照GB/T11615一2010中9.2、9.3描述的方法进行评价。

6.1.11环境危害性评价

地热尾水不回灌而直接排放的,应按照

6.1.12回灌水水质评价

地热尾水回灌的,评价目标回灌层原位水与回灌水的化学相容性,应满足以下基本要求: a) 回灌水水质稳定,与回灌层原水相混不产生大量沉淀或络合物; b) 回灌水注入回灌层后不使黏土矿物发生水化膨胀或悬浊; C) 回灌水对注水设施腐蚀性小; d) 回灌水对回灌层不会造成地球化学危害。

6.2.1气体组分含量

6.2.1.1对冒气泡温泉测定地热气体组分的体积分数(体积相对百分含量),各组分体积分数之和不 应超过100% 6.2.1.2对地热井测定地热气体组分的绝对含量及相对含量。其中,前者以标准条件下单位质量地热 水中某种非冷凝气体的量(mmol/kg)或质量(mg/kg)表示;后者以地热气体组分的体积分数表示, 各组分体积分数之和不应超过100%。 6.2.1.3对喷气孔、冒汽地面测定地热气体组分的绝对含量及相对含量。其中,前者以标准条件下单 位质量地热蒸汽中某种地热气体的量(mol/kg)表示;后者以地热气体组分的体积分数表示,各组分体 积分数之和不应超过100%。 6.2.1.4计算热储层地热流体中地热气体组分的浓度:

利用稳定同位素,如H/H、He/He、3c/²C、1'N/N等,分析地热气体组分的来源及地球化学 演化过程

地表热显示仅由喷气孔、冒气地面组成,没有地热水出露的情况下,可选择合适的地热气体地温 计算热储温度。常用气体地温计的适用条件与计算方法见附录B。

6.2.4气体工业开发价值

地热气体组分的工业开发价值按照GBn270一1988描述的方法进行评价,当H2S含量大于0. O2含量大于5%,He含量大于0.1%时,达到工业气流标准,具备工业开发的利用价值

6.3土壤地球化学勘查

6.3.1测点/采样点布置

采样/测试点(以下简称采样点)测线布设主方向应垂直于区域主断裂的方向。勘查区范围较大或 构造格局简单时,网格为250m×250m或150m×300m;勘查区范围较小或构造格局复杂时,网格可细 化为100m×100m,50m×25m甚至10m×10m,测点控制面积一般不小于1/2地热勘查区面积。采样 网格无需严格按照正方形或矩形布置,视勘查区实际情况(地形、地表覆盖或人为活动等)可调整个别 测点位置。

6.3.2二氧化碳气体通量测量

NB/T 106992021

两侧通过硅胶管连接CO2红外检测仪,形成闭路循环系统。测定箱子内CO2含量随时间的线性变化系 数,时间一般在1min以内,得到各测点土壤CO2向大气的排泄通量

6.3.3氢气浓度测量

土壤氢气浓度测量采用环境氢测量仪。用长80cm的钢钎在土壤中打孔;将钢钎拔出后,迅速将取 样器插入孔中,并将取样器顶端地表部分用土密封压实,以防止抽气时空气进入孔内;用软橡胶皮管将 取样器与测氢仪连接,排除仪器及管路中残余空气后,测试α粒子强度;测试结束后,及时拔掉进气孔 胶皮管,使仪器再完成排气过程。测试时应选择没有水或潮湿度不大的正常土壤进行土壤中氢气浓度的 测量。

6.3.4土壤气汞测量

在野外测点上,用铁锤将钢钎打入地下约1m左右深,拔出钢钎后立即将螺纹采样器旋入孔内,使 与土壤保持良好密封接触。用抽气泵将土壤气抽入捕汞管,带入室内测量。测量捕汞管中的汞含量采用 测汞仪。土壤气汞浓度高的区域可能为地热流体运移主通道

6.3.5土壤微量元素测量

在勘查区内定深采集土壤样品,送实验室烘干、研磨、筛分后,用稀盐酸溶液溶滤土壤,测试滤液 中微量元素的浓度,如As、Sb、Bi、B、Li、Rb、Cs、Be、Au、Ag、W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Mn、 Ni、Co等。

6.4岩石地球化学勘查

6.4.1泉华与泉华胶结岩

1.1查明泉华的分布面积与厚度;采集代表性泉华样品,识别泉华矿物组成,包括硅华、钙华 化沉积物等;分析泉华生成机理。 1.2查明泉华胶结岩的发育规模及区域连续性,采集泉华胶结岩新鲜露头的岩石样品,分析胶 分和碎屑成分。

6.4.1.4观察野外露头初步查明区域水热蚀变范围及分带特征,包括未蚀变岩石、高岭土化岩石、赤 铁矿化蚀变岩和硫化蚀变岩石等,并研究其演化过程。 6.4.1.5采集新鲜面处代表性样品或岩芯、岩屑样品,识别水热蚀变矿物;如发现矿物包体可进行包 体测温。 6.4.2岩石放射性元素含量,采集火成岩新鲜露头的岩石样品或岩心样品,测试放射性生热元素铀, 针、钾的含量。

6.5微生物地球化学勘查

6.5.1采集地热水,分析微生物群落多样性,划分生物域、门、纲、目、科、属、种等。对比分析浅 层地下水和土壤样品的微生物群落特征,识别地热水中优势微生物群落及其对地热水、地热气体地球化 学影响。

a) 细菌体在多孔介质中的累积效应; b) 细菌胞外聚合物,尤其是多糖聚合物的累积效应; ?? 生物活动产生的气体滞留(如CO2、N2);

d)以微生物为媒介的沉积物累积效应

7.1 地热地球化学勘查区的样品采集和测试工作完成后,组织技术人员认真整理资料、绘制图件和编 写地球化学图说明书,完成原始数据存档,动态数据库信息录入等要求。

写地球化学图说明书,完成原始数据存档,动态数据库信息录入等要求。 7.2报告编写要求 7.2.1一个地热勘查区编写一份报告。若地热地球化学勘查的三个阶段时间间隔较长,勘查范围或勘 查目标有所调整,应对各个勘查阶段分别编写报告。编写报告时,应以详细记录实测数据为主,结合地 质、水文地质、地球物理、放射性勘查以及地热资源勘查开发资料分析地球化学结果为辅,对下一勘查 或开发阶段给出合理指导与建议。 7.2.2地热资源开采阶段,对地热流体化学变化的监测数据形成日报、月报、季报、年报,内容可相 对简化,数据记录格式统一,以记录实测数据和分析变化趋势原因为主。 7.2.3地热地球化学勘查报告需章节齐全、建议明确可行,图标清晰。说明书中用的专业术语、名词、 计量单位和代号都要遵照已颁布的有关标准执行。在说明书中作者新创用的名词、术语、公式及代号等 应给予注释说明。 7.3地球化学勘查报告编写提纲及附图附表要求见附录C。

地热地球化学勘查工作的各项原始数据必须及时整理、校核,资料应包括纸质文档和电子文档;地 球化学勘查报告(含文字报告、成果图件、图册、异常登记卡等)分别以纸介质和PDF电子版形式存 档和汇交。电子版本数据资料,要严格按国家有关标准、软件格式进行复制,必须与纸介质各项成果资 科内容相同。归档内容包括合同或任务书、立项报告、工作设计、过程控制文件、原始资料、勘查报告 及附图附表、评审意见等。

附录A (资料性) 地热水水化学分类

地热水化学分类与地下水化学分类一直用舒卡列夫分类(表A.1)。根据地热水中6种主要离子(K 合并于Na*中)及TDS值划分。含量大于25%毫克当量的阴离子和阳离子进行组合,共分成49型水, 每型以一个阿拉伯数字作为代号。按TDS值又划分为4组:A组<1.5g/L,B组1.5g/L~10g/L,C组 10g/L~40g/L,D组>40g/L。

表A.1舒卡列夫分类表(数字为类别代号)

NB/T10699—2021

对温泉和地热井都可以利用地球化学地温计来估算热储温度,预测地热田潜力。理论上,受温度控 制的化学反应组分都可以作为地热地温计。实际应用中一般需要满足一下基本假定:(1)深部发生的反 应只与温度有关;(2)反应物充足;(3)在热储温度下流体与岩石(或不同流体)之间的反应达到平衡; (4)当流体从热储流向地表时,在温度降低过程中,组分之间不发生再平衡,或变化很小;(5)来自 深部的流体没有和浅部地下冷水发生混合。 地球化学地温计分为化学组分地温计和同位素地温计两类。目前常用的地球化学地温计主要有阳离 子地温计,二氧化硅地温计,气体组分地温计,气体同位素地温计和矿物组合地温计等。

表B.1常用阳离子地温计公式

适用于lg(K/Mg)>1.25时。 适用于lg(K/Mg²)<1.25时。 适用于Cl浓度<0.3mol/kg时。 单位为mmol/kg。 适用于Cl浓度>0.3mol/kg时。 浓度单位为mol/kg。T<100℃时,β=4/3:T>100°℃且1g(Ca/Na)<0时,B=1/3。

适用于lg(K/Mg)>1.25时。 适用于lg(K/Mg²)<1.25时。 适用于Cl浓度<0.3mol/kg时。 单位为mmol/kg。 适用于Cl浓度>0.3mol/kg时。 浓度单位为mol/kg。T<100℃时,β=4/3:T>100°℃且1g(Ca/Na)<0时,B=1/3。

适用于lg(K/Mg²)>1.25时。 适用于lg(K/Mg²)<1.25时。 适用于Cl浓度<0.3mol/kg时 单位为mmol/kg。 适用于Cl浓度>0.3mol/kg时 浓度单位为mol/kg。T<100℃

NB/T10699—2021

自然界中,常见的二氧化硅矿物形态包括石英、无定形二氧化硅、玉髓和方石英等。二氧化硅地温 计的假设条件是热液中的二氧化硅以硅酸形式存在。根据实验,二氧化硅矿物的溶解度是温度的函数, 且对温度变化反应灵敏,压力和盐度变化对300℃以下石英和非晶质二氧化硅的溶解度影响小,因此可 将地热水中的二氧化硅浓度作为地温计。不同矿物形态的二氧化硅在水中的溶解度是不同的。所以利用 二氧化硅地温计时,应判断何种二氧化硅矿物控制了水中二氧化硅的浓度。常用二氧化硅地温计公式如 表B.2所示。一般高于180℃~190℃的系统中,与石英的平衡控制着二氧化硅的浓度,而温度较低时, 玉髓是控制相。

表B.2常用二氧化硅地温计方程

无蒸汽散失的石英温度计。

在某些地热田,地表热显示仅由喷气孔组成,没有温泉出露。在这种情况下,可用气体化学地 古算热储温度。严格来讲,气体反应的平衡常数是气体逸度的函数,但对于低压地热系统,大部分 数接近1,气体的分压能直接用逸度替换。主要的气体组分地温计方程列于表B.3中。 气体组分地温计较多,根据数据情况,采样点地质条件和可能的矿物平衡组合选择合适的计算

表B.3气体组分地温计方程

表B.3气体组分地温计方程(续)

适用于温度高于300℃的地热田或者温度在200℃~300°℃之间,且C1浓度大于500mg/L的地热田。 适用于温度低于200℃的地热田或者温度在200℃~300C之间JT/T 688-2022标准下载,且C1浓度小于500mg/L的地热田 温度单位为K。

适用于温度高于300℃的地热田或者温度在200℃~300℃之间,且C1浓度大于500mg/L的 适用于温度低于200C的地热田或者温度在200℃~300℃之间,且C1浓度小于500mg/L的 温度单位为K。

同位素地温计广义关系式:

式中: 同位素分馏系数; 同位素比值:

B/T10699—2021 T一温度,C。 常用溶质同位素地温计系数列于表B.4中。

表B.4同位素地温计系数

前言 1.1项目背景 1.2目的和任务 1.3完成工作量 1.4项目经费使用情况等 2研究区概况 2.1自然地理概况 2.2地质背景 2.2.1地层 2.2.2褶皱构造 2.2.3断裂构造 2.2.4岩浆岩 2.2.5区域构造演化 2.2.6区域地震活动概况 2.3地热地质背景 2.3.1地热学背景 2.3.2水文地质背景 3样品采集与测试 3.1地热水样品采集、测试方法 3.2地热气体样品采集、测试方法 3.3土壤地球化学勘查工作方法 3.4岩石化学勘查工作方法 3.5微生物勘查工作方法 4地热水化学 4.1水化学类型 4.2主量组分特征 4.3微量组分特征 4.4水中同位素特征 4.5水化学地温计 4.6结垢腐蚀性评价 4.7地热尾水回灌(或排放)评价 5地热气体化学 5.1地热气体组分 5.2地热气体同位素 5.3地热气体地温计 6土壤地球化学 6.1土壤元素分布特征

JJF(晋) 21-2018 指针式微差压表校准规范.pdf10699—2021 6.2土壤气体分布特征 6.3土壤放射性分布特征 6.4土壤地球化学对区域活动构造的指示 岩石地球化学 7.1泉华类型及其成因 7.2水热蚀变分带及迁移历史 微生物地球化学 8.1微生物种类及含量 8.2微生物对直接利用(或回灌)的影响 结论与建议 9.1区域地球化学演化模型 9.2拟开发利用方式评价 9.3地球化学持续监测的主要指标和工作计划 9.4对地热资源开发、管理的建议 10报告主要附图 (1)地表热显示分布图 (2)地热(采/灌)井分布图 (3)采样点分布图 (4)水化学类型分布图 (5)主量气体组分分布图 (6)土壤元素浓度分布等值线图 (7)土壤气体浓度分布等值线图 (8)土壤放射性强度分布等值线图 (9)土壤温度分布等值线图 (10)区域水热蚀变分带图 (11)区域地球化学演化模式图 11报告主要附表 (1)野外采样记录表扫描件 (2)勘查阶段进行室内实验或现场试验的数据记录 (3)地热流体、岩土、微生物化学成分(含同位素)及物理性质测试结果汇息 (4)勘查、采样、测试、分析等各项工作负责人汇总表

(1)野外采样记录表扫描件

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