【摘 要】
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地热能资源是一种绿色、低碳、高效、且可循环利用的清洁可再生能源。随着“碳达峰”,“碳中和”的长远目标的确立,地热资源的开发与利用对于国家能源结构调整与改革都具有十分重大的意义。胶东半岛具有丰富的地热资源,是我国重要的中低温地热带,开发利用潜力巨大。本次研究以地热流体作为研究对象,采集区内典型地热流体样品及岩石样品,通过水文地球化学方法、同位素手段,分析地热流体的水文地球化学特征及演变规律,揭示该区
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地热能资源是一种绿色、低碳、高效、且可循环利用的清洁可再生能源。随着“碳达峰”,“碳中和”的长远目标的确立,地热资源的开发与利用对于国家能源结构调整与改革都具有十分重大的意义。胶东半岛具有丰富的地热资源,是我国重要的中低温地热带,开发利用潜力巨大。本次研究以地热流体作为研究对象,采集区内典型地热流体样品及岩石样品,通过水文地球化学方法、同位素手段,分析地热流体的水文地球化学特征及演变规律,揭示该区热源、水源及运移通道和循环规律,阐明该区地热资源成因机理,综合研究结果,构建该区的地热成因概念模型,为该区深部高温地热资源勘探评价提供理论支撑。主要成果如下:（1）基于地热水的氚同位素特征分析,地热水主要接受1953年之前的大气降水补给作用。受到海相成因与非海相成因作用的影响,胶东半岛地热水主要分为海相来源的高矿化度地热水,TDS均值为3919.67 mg/L,水化学类型以Cl-Na型和Cl-Na·Ca型为主,主要出露于近海平原区与沿海地区,存在海水混入作用;非海相来源的低矿化度地热水,TDS均值为793.33mg/L,水化学类型主要为HCO3·SO4-Na、SO4·Cl-Na型,出露于山前河谷阶地地区,在浅部接受碳酸盐与硫酸盐的溶滤,在深部则主要以硅酸盐风化作用为主,其盐分来源于水与围岩的相互作用。（2）胶东半岛地热气体以N2（93.2～98.3vol.%）为主,Ar（1.2～1.5 vol.%）,CO2（0.03～3.95vol.%）等气体含量较少,无H2、H2S、SO2气体。由He-Ar-N2三角图及特征气体比值可知地热N2主要为大气来源;地热气体~3He/~4He比值为0.22～1.80Ra,利用~3He/~4He比值特征值判定研究区He来源主要为壳源（壳源占比:77.54～97.55%,幔源占比为2.66%～19.32%）;δ13CCH4为-49.3～-19.4‰,地热气体δ13CCO2值范围在-12.8‰～-19.4‰,δ13CCO2及δ13C-Rc/Ra特征可知地热气体中CO2来源于壳源有机物热裂解。（3）根据水样在Na-K-Mg三角图的落点可知此次研究区地热水主要落于部分平衡水区域,表明地热水在升流过程中存在浅部水混合的二次改造作用。结合热储水化学特征,利用石英温度计确定深部热储温度为107.74℃～142.79℃,为中低温地热系统,阳离子温度计与多种矿物平衡法所得温度均不适用。（4）根据地热流体水化学特征与成因机理研究,建立胶东半岛地热成因概念模型。
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