碳酸盐岩热储中稀土元素的地球化学行为及其指示意义:以施甸地热系统为例
张晓博
郭清海
张梦昭
孙伟浩
李鑫
中国地质大学自然资源部深部地热资源重点实验室,湖北武汉 430078;中国地质大学环境学院,湖北武汉 430078
摘要：施甸中-低温地热系统是滇-藏-川地热带的重要组成部分,强烈的构造运动使该地热系统热储结构复杂,当前对其地热水地球化学过程研究程度很低.通过分析施甸地热水中稀土元素(REEs)的地球化学行为,本文旨在揭示碳酸盐岩热储内的主导性水文地球化学过程.结果表明,施甸地热水大部分富集LREEs,显示其对围岩REEs特征的继承.地热水也表现出Ce、Eu和Y异常,其中Ce负异常因继承碳酸盐岩Ce负异常或保留地热水古氧化环境特征而形成,Eu正异常源于地热水对长石类矿物的溶解,Y正异常则是地热水运移过程中其中的Ho受碳酸盐矿物优先吸附造成.PHREEQC计算表明施甸地热水中REEs的主要形态为LnCO3+和Ln(CO3)2-,在同一水样中,LnCO3+含量随原子系数增加依次递减,而Ln(CO3)2-则依次递增.此外,地热水中还存在少量Ln3+、LnF2+、LnHCO32+和LnSO4+,其含量均随原子系数增加依次减小,受地热水pH和F-、HCO3-、SO42-含量共同控制.REEs分析可为地热水地球化学过程研究提供重要证据.
关键词：稀土元素碳酸盐岩水-岩相互作用施甸地热系统地球化学
分类号：P314(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：中央高校基本科研业务费专项(No.CUGSDZX002)
论文发表日期：2023-03-15
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 908-922 )
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