在我国,供热、发电、交通等领域消耗的能源主要以煤炭、石油、天然气等传统消耗型能源为主;这类能源不合理使用将会对城市环境污染造成严重影响。如今,能源消耗过程中带来的污染严重影响我国环境和经济发展。可持续发展与与日俱增的能源供应需求之间的矛盾逐渐激化之下,便提出了新能源的发现和推广的新观念。地热资源作为一种可再生性清洁能源,其开发和利用备受重视。丰顺县位于广东省东部,分布有大量的断裂构造带,是地热田大规模分布之处。不仅如此,丰顺县以其优越的地理位置、高价值的中低温地热资源、热泉水质好,水量丰富且有较高医疗价值等特点,吸引着不少投资开发商。虽然丰顺县在地热资源开发方面起步较早,但仍存在一些问题亟待解决。丰顺县作为典型的地热水出露区,适合地热水项目的研究。为此,本项目选取汤坑镇和丰良镇2个泉水出露区域为研究地点,汤坑区取样11组,分别为2组冷水样和9组热水样;丰良区取样8组,冷热水样均4组。论文分析区域地热水和冷水的水文地球化学特征、同位素和热储温度,探讨地热水成因和径流过程。通过计算和分析,本文得出以下几点结论:1. 水文地球化学特征。水样以弱碱性水为主,主要离子成分有:HCO3-、SO42-、F-、Cl、Na+、Ca2+、K+。区域内冷热水样具有明显不同的水化学特征。地热水样水化学类型为HCO3-Na,冷水水样分HCO3-Na-Ca、HCO3-Cl-Ca-Na两类。依据地下水水化学组分特征,可以得出5个结论:(1)区域地热水由大气降水补给为主,受大气降水淋滤作用影响。(2)地热水含水层中离子交换反应微弱且地热水可能与海水有关。(3)地下水水动力条件较好,Cl-离子不断富集,加之HCO3-含量很高,Ca2+被沉淀下来。Ca2+含量相对减少。(4)汤坑区地热水可能与海相沉积水有关。2. 同位素分析。从氢氧同位素含量分布图可以看出,区域冷热水样氢氧同位素均落于大气降水线和广东沿海地区大气降水线附近,且更靠近于广东沿海地区大气降水线,表明地下水的补给均来自大气降水。地热水受蒸发影响比冷水小,造成D、18O富集程度比冷水低。此外,区域大气降水中d值为11.4。不计汤坑镇和丰良镇区域冷水水样,其地热水d值在9.99~12.43%之间,与区域大气降水中d值相差无几。这说明地下热水水岩作用强度弱,地下水循环和滞留时间较短。从锶同位素上看,1/Sr与87Sr/86Sr之间存在线性关系,据图即可求得87Sr/86Sr近似值。测区冷水样该值皆高于地热水样,且均高于现代海水中87Sr/86Sr的平均值。区域主要以花岗岩类岩石为主,据《1:20万汕头-惠来幅区域地质矿产调查报告》中所述,花岗岩类岩石87Sr/86Sr平均为0.727左右。这表明,区域地下热水与周围围岩发生水岩作用,导致水中Sr含量升高。3.热储温度及深度估算。区域热水样利用石英温标法测得的深部热储温度范围在123.7~148.2oC之间,平均131.4oC;利用K-Mg温标法范围为110.4~162.6 oC,均值为133 oC;利用Na-K-Ca温标法计算的热储温度为144~167.2之间,平均160.3 oC。通过热储温度计算热储深度范围分别为2584 ~3195 m、2300~3557 m、3091~3671 m,平均值分别为1949 m、2817 m和3498 m。4. 结合全文资料、计算及图样表格的数据,推断地下水成因及径流过程。(1)深大断裂带参与地热水的形成和径流循环过程。区域地质构造描述中,丰顺县断裂带发育良好,且地处深大断裂带,区域的地质构造特点为地热水的出露提供必要条件。(2)区域以岩浆岩类裂隙含水岩为主,裂隙含水岩组富水条件较好,在径流过程中水动力条件较好,地热水滞留时间短,水岩作用不强。(3)水样两种主要离子Si、HCO3-来源的推断。富水性较好的裂隙含水岩组主要成分为玄武岩、凝质角砾岩、凝灰岩。此类岩石方解石含量很高,方解石是碳酸盐地层的重要标志。因此,地下水在径流过程与围岩反应,HCO3-不断富集。与此同时,丰顺区以细粒花岗岩为主,岩层主要成分为钾长石、斜长石、石英及少量黑云母。这也就造成了地下水在生成过程中含有丰富的Si元素来源。推测HCO3-主要来源于地下水径流过程,Si主要来源于热水的生成过程。