本文以西安凹陷热储流体为研究对象,在大量收集研究资料及野外调查的基础上,应用环境同位素与水文地球化学相结合的方法,对该研究区热储流体环境同位素水文地球化学演化特征进行了分析,在此基础上,就热储系统的开放度,热储温度,热储流体的补给来源等与热储环境相关的水文地质和地热地质问题提供了环境同位素水文地球化学证据。热储流体中环境同位素的研究成果表明:西安凹陷中西安城区及咸阳城区地热流体中δ¹⁸O同位素发生了明显漂移,提示其漂移前补给源为非现代大气降水。δ¹⁸O同位素交换的影响因素主要包括水温、水岩反应程度、围岩岩性、滞留时间及热储埋深。咸阳地区地热水比西安地区漂移更加明显,说明咸阳热储流体的赋存环境更加封闭,水岩作用更加强烈。咸阳热水δD值与西安热水δD显示出明显差异,表明两者补给环境的差异,分属不同的热水补给系统。热储流体中水文地球化学的研究成果表明:不同热储层的热储流体,由于地层岩性、补给、径流、排泄条件的差异,其水化学成分有明显的不同。同一热储层的热储流体,在其由补给区向排泄区径流的过程中,水化学成分也发生了显著的变化。研究区热储流体水文地球化学的分布及演化反映了热储流体的补给,运移及循环的过程。西安和咸阳城区热储流体同属于封存型地热流体,两者热储流体赋存的条件较为相似,但是咸阳地热流体的赋存环境比西安更加封闭,可更新程度更差,两者有着不同的补给来源,西安地热流体主要为由秦岭全新世前大气降水补给,而咸阳地热流体则主要由北山裸露灰岩大气降水补给。Na-K-Mg三角图可以反映出水化学平衡状况和平衡温度。水样点位于完全平衡曲线上则说明地热水已经达到或近于平衡,其水化学成分适合估算地下水储层温度。若水样点位于部分平衡区域内,则指示水岩平衡程度不高或有局部冷水混入,其计算的热储温度仅作参考。此外,本文运用Na-K-Mg三角图法及地热温标法对西安凹陷在化学平衡条件下的热储温度进行了对比分析计算,研究区最高热储温度为118℃。