原若溪王贵玲刘峰张薇曹胜伟

1)中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄,050061;

2)自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心,石家庄,050061

内容提要:为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。 结果表明:研究区地热流体F-含量为1.36～23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3-—Na+和SO24-·HCO3-—Na+等Na 型水中富集程度高于HCO3-—Ca2+和HCO3-—Ca2+·Mg2+等Ca 型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。 氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。

氟是人体生命必不可少的微量元素之一,是构成牙齿和骨骼的重要元素。 饮用水中少量的氟可预防龋齿,有益牙齿健康,但氟含量高于1.5 mg/L 的饮用水,会导致氟斑牙等地方病。 我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定的氟浓度最大限值是1 mg/L。

我国地热资源丰富,其中多数为中低温对流型地热资源,中低温温泉的温度和流量达到一定规模,就可以考虑开发利用,特别适合广大农村和偏远山区(王贵玲等,2000,2017;史猛等,2019; 罗璐等,2019; 李泓泉等,2020 )。 以往的地热资源开发利用引起了许多环境问题,如:空气污染、地下水位下降、地面沉降及地热水开发利用后尾水处理不当带来的热污……