地?zé)崮?/a>是一種綠色低碳、可循環(huán)利用的可再生能源,具有儲(chǔ)量大、分布廣、清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),是一種現(xiàn)實(shí)可行且具有競(jìng)爭(zhēng)性的清潔能源。合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源,在改善生態(tài)環(huán)境,提高人們健康水平,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要意義, 是構(gòu)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)提倡的礦產(chǎn)資源,地?zé)豳Y源的綜合開發(fā)利用,其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。

本次研究以日土縣溫泉點(diǎn)為研究對(duì)象,對(duì)研究區(qū)溫泉點(diǎn)進(jìn)行基本的水化學(xué)特征調(diào)查,利用水化學(xué)特征、區(qū)內(nèi)開發(fā)利用現(xiàn)狀和前人在此區(qū)域的研究,對(duì)研究區(qū)溫泉點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)潛力和開發(fā)利用現(xiàn)狀的研究,并對(duì)研究區(qū)提出開發(fā)利用建議。本次研究成果為科學(xué)管理開發(fā)溫泉,提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)提供科學(xué)依據(jù)。日土縣的鄉(xiāng)村振興、生態(tài)文明建設(shè)對(duì)優(yōu)質(zhì)的溫泉資源、清潔能源綜合開發(fā)利用需求也極為迫切,但當(dāng)前對(duì)日土縣地?zé)崴?/a>研究還不夠充分,深入對(duì)該地區(qū)的地?zé)崴?/a>成因研究對(duì)西藏地?zé)崮艿拈_發(fā)與利用以及對(duì)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求和可持續(xù)發(fā)展都具有最重要意義,這不僅帶來(lái)區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng),還會(huì)帶來(lái)生態(tài)和社會(huì)效益。

1 研究區(qū)概況

日土縣位于西藏西部,阿里地區(qū)西北部,是邊境縣之一,見圖1。日土縣土地總面積8.03萬(wàn)km2,約占全自治區(qū)土地總面積的1/15[ 1]。日土縣地處高原亞寒帶季風(fēng)半干旱氣候區(qū),氣候具有氣壓低、輻射強(qiáng)、 寒冷干燥、降水稀少等特點(diǎn)。日土縣內(nèi)流的河流多以內(nèi)陸湖泊為歸宿,形成閉合的流域,大小湖泊星羅棋布,有曲龍、日松、烏江、扎普4條河流。主要湖泊有班公錯(cuò)等,班公湖位于縣城以北約13km處,東西長(zhǎng)約1 10km,南北平均寬約4km,湖水面積604km2。

日土縣地貌類型屬高原湖盆區(qū),喀喇昆侖崇山峻嶺和崗底斯山支脈橫穿全境,平均海拔4300m,高寒缺氧,由于氣候干旱,流水作用弱,高原面保存完整,總的地勢(shì)是南北高,中間低,沿班公錯(cuò)-怒江斷裂帶形成高原地勢(shì)最低的巨大集水洼地,在四周山脈之間沿斷裂帶則為寬谷或串珠狀湖盆洼地。日土縣地層從前震旦系到第四系均有出露,沉積巨厚。其中侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系分布范圍較廣泛。研究區(qū)出露最老地層為石炭一二疊系,以海相碳酸鹽巖砂泥質(zhì)巖組合為主。中生界三疊系不發(fā)育,侏羅一白堊系分布極廣,侏羅系以海相碳酸鹽巖和砂泥質(zhì)巖組合為主,白堊系以碳酸鹽、砂泥質(zhì)和火山巖組合為主。中生界不整合在石炭一二疊系之上。新生界為陸相碎屑堆積,不整合在下伏各時(shí)代地層之上。

日土縣主要飼養(yǎng)牦牛、犏牛、綿羊、山羊、馬等牲畜,其中山羊飼養(yǎng)比例較大,白絨山羊是該縣的特色資源,被稱為“金色的頭羊”。日土縣是藏西北白絨山羊基地之一,白絨山羊占西藏山羊總數(shù)的 3.69%,具有品種純度高、絨細(xì)度高、單產(chǎn)高、毛囊密度高、纖維細(xì)、絨質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn),被稱為日土的 “軟黃金”。

 2 樣品采集

本次研究是圍繞日土縣的地?zé)?/a>顯示區(qū)展開的,一共采集了8個(gè)熱水點(diǎn)。地下熱水采樣點(diǎn)位置見圖1。在取樣過(guò)程中遵守GB/T 8538-2022?飲用天然礦泉水檢測(cè)方法?、GB/T 1 1615-2010?地?zé)?/a>資源地質(zhì)勘查規(guī)范?的相關(guān)要求,所有水樣均在現(xiàn)場(chǎng)用0.45μm 濾膜過(guò)濾,采樣前要反復(fù)洗滌瓶子,直到達(dá)到要求, 并按要求裝瓶。在這過(guò)程中認(rèn)真記錄水樣編號(hào)、采樣時(shí)間等。海拔、溫度、流量、總?cè)芙庑怨腆w(TDS) 和pH等在現(xiàn)場(chǎng)使用便攜式測(cè)定儀測(cè)定。

為了使用水樣檢測(cè)結(jié)果對(duì)水文地球化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋,需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)。8個(gè)溫泉點(diǎn)陰陽(yáng)離子平衡檢驗(yàn)的平衡誤差分別為1%、2%、2%、1%、 2%,均小于5%,故本次檢驗(yàn)結(jié)果滿足此次工作的需求,最終得到日土縣地?zé)?/a>顯示區(qū)部分水化學(xué)組分測(cè)試,見表1。

3 結(jié)果分析與討論

3.1水化學(xué)特征分析

水化學(xué)Piper三線圖與Durov圖常用來(lái)分析水化學(xué)離子分布特征。Piper三線圖有助于揭示水體中主要陰陽(yáng)離子及水化學(xué)類型的差異,分析水化學(xué)離子分布特征,直觀反映水化學(xué)類型。Piper三線圖是由2個(gè)三角形和1個(gè)菱形組成,從三角形中可以看出各種離子的相對(duì)含量,從菱形中可以看出水樣中的一般化學(xué)特征,將研究區(qū)水樣標(biāo)在圖上,可以較直觀地揭示各泉點(diǎn)陰、陽(yáng)離子含量及交換等有關(guān)地下水演化現(xiàn)象。本次研究的研究區(qū)水樣一共8個(gè)水樣點(diǎn),通過(guò)利用本次研究區(qū)的水化學(xué)數(shù)據(jù),繪制對(duì)應(yīng)的水化學(xué) Piper三線圖與Durov圖,如圖2、圖3所示。

本次研究的8個(gè)水樣分別是泉水湖西微溫泉、龍木錯(cuò)微溫泉、曲真熱貢溫泉、秋嘎江低溫溫泉、日松橋南微溫泉、郭扎錯(cuò)東微溫泉、扎普低溫溫泉、木司曲燦熱泉,圖中分別對(duì)應(yīng)的是ZRT1、ZRT2、ZRT3 (5)、ZRT5(7)、ZRT6、ZRT8、ZRT9(8)、ZRT10 (23),結(jié)合舒卡列夫水化學(xué)類型和Piper三角圖可以得出,泉水湖西微溫泉(ZRT1)的水化學(xué)類型是HCO3·SO 4 --Mg·Ca型,主要的陽(yáng)離子是Ca2 + ,主621要的陰離子是HCO3-。而龍木錯(cuò)微溫泉(ZRT2)的水化學(xué)類型是Cl·HCO3·SO 4 --Na·Mg·Ca型,主要的陽(yáng)離子是Na+,主要的陰離子是HCO3 - 。曲真熱貢溫泉(ZRT3(5))的水化學(xué)類型是HCO3·Cl·SO4 Na·Ca·Mg型,主要的陽(yáng)離子是Na+,主要的陰離子是HCO3-。秋嘎江低溫溫泉(ZRT5(7))的水化學(xué)類型是HCO3·Cl-Ca·Mg·Na型,主要的陽(yáng)離子是Ca2+,主要的陰離子是HCO3 -。日松橋南微溫泉 (ZRT6)的水化學(xué)類型是HCO3-Ca·Mg型,主要的陽(yáng)離子是Ca2+,主要的陰離子是HCO3 - 。郭扎錯(cuò)東微溫泉(ZRT8)的水化學(xué)類型是HCO3·Cl-Na型,主要的陽(yáng)離子是Na+,主要的陰離子是HCO3 - 。扎普低溫溫泉(ZRT9(8))的水化學(xué)類型是HCO3·SO4 ·Cl-Ca·Mg·Na型,主要的陽(yáng)離子是Ca2+,主要的陰離子是HCO3-。木司曲燦熱泉(ZRT10(23))的主要水化學(xué)類型是HCO3·Cl-Na型,主要的陽(yáng)離子是Na+,主要的陰離子是HCO3 - 。由此可以看出,該研究區(qū)的8個(gè)水樣點(diǎn)的主要陰離子都是HCO3-離子。

根據(jù)圖4可知,地?zé)崴?/a>的主要離子濃度變化趨勢(shì)基本相似,反映地?zé)崴?/a>化學(xué)組分來(lái)源的相似性。

Schoeller圖還可以反應(yīng)溫泉的水化學(xué)賦存環(huán)境是否相同。如果地?zé)?/a>水曲線變化趨勢(shì)相同,說(shuō)明來(lái)自相同的賦存環(huán)境。如果地?zé)崴€變化趨勢(shì)不相同,說(shuō)明來(lái)自不相同的賦存環(huán)境。從圖4可知,圖中的變化趨勢(shì)有2種,說(shuō)明研究區(qū)地?zé)崴謩e來(lái)自2種不同的賦存環(huán)境。ZRT10(23)、ZRT8、ZRT3(5)和ZRT2來(lái)自相同的賦存環(huán)境。ZRT9(8)、ZRT6、ZRT5(7)和 ZRT1來(lái)自相同的賦存環(huán)境。

根據(jù)GB/T 13727-2016?天然礦泉水地質(zhì)勘探規(guī)范?與GB/T 1 1615-2010?地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范?,8個(gè)地?zé)崴畼悠分?ZRT1、ZRT10(23)所含的偏硅酸達(dá)到了50mg·L-1,ZRT10(23)偏硼酸達(dá)到了35mg·L-1,氟達(dá)到了1mg·L -1,3項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了命名標(biāo)準(zhǔn),溫度超過(guò)了熱水的最低值,可命名為氟、偏硅酸偏硼酸復(fù)合型理療地?zé)崴卦∷善鸬綌U(kuò)張血管的作用,促進(jìn)血液循環(huán),對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)有一定的鎮(zhèn)定作用;熱水有一定的礦化度,因此水的壓力,浮力和滲透壓等較大,其洗浴清潔作用較好,也起到一定的消腫止痛作用;氟是人體必需的微量元素。適量氟的攝入,有利于對(duì)鈣和磷的利用,也有利于骨骼的發(fā)育和增加骨骼硬度。大量研究表明,礦水中的偏硅酸達(dá)到了50mg·L-1及以上時(shí),對(duì)防治皮膚病,外傷,以及心血管系統(tǒng)疾病等具有明顯的醫(yī)療效果。水中的偏硼酸達(dá)到了35mg·L-1及以上時(shí),對(duì)消炎,抗過(guò)敏,眼疾等具有醫(yī)療作用。因此,該地?zé)崴哂辛己玫?a href="http://www.dgxindazs.com/t/醫(yī)療保健.html" >醫(yī)療保健功效,應(yīng)用價(jià)值高于一般的礦泉水,適宜溫泉洗浴和醫(yī)療用水等。

3.2 熱儲(chǔ)溫度估算分析

地?zé)豳Y源在進(jìn)行評(píng)價(jià)之前,對(duì)研究區(qū)地?zé)崽?/a>的熱儲(chǔ)溫度進(jìn)行正確的計(jì)算是重要的前提條件。通常在進(jìn)行野外溫泉點(diǎn)水樣采集時(shí),所測(cè)出的泉口溫度只是出露溫度,地下熱水的實(shí)際溫度還需要進(jìn)一步利用其他工具或者方法得出結(jié)果。這對(duì)研究地?zé)?a href="http://www.dgxindazs.com/t/資源.html" >資源的成因機(jī)理、估算地?zé)豳Y源儲(chǔ)藏量、評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源開發(fā)潛力、 決策地?zé)豳Y源利用方式等具有決定性作用。常用來(lái)測(cè)量地?zé)崽?/a>溫泉點(diǎn)熱儲(chǔ)溫度的方法包括二氧化硅溫度計(jì)、陽(yáng)離子溫度計(jì)、混合模型法等。

在深部熱儲(chǔ)層的地下熱水中,如石英、玉髓、無(wú)定型二氧化硅等二氧化硅礦物組分會(huì)溶解于流體中。利用地?zé)崃黧w中二氧化硅組分的特性可以進(jìn)行熱儲(chǔ)溫度計(jì)算。陽(yáng)離子溫度計(jì)主要包括鈉鉀溫度計(jì)、鈉鉀鈣溫度計(jì)、鉀鎂溫度計(jì)等,屬于地球化學(xué)溫度計(jì)的范疇?，F(xiàn)利用溫泉SiO2含量計(jì)算出各種溫度計(jì)的溫度,由于ZRT2和ZRT8的SiO2含量未檢出,所以在進(jìn)行計(jì)算地?zé)崴疁囟?/a>時(shí)進(jìn)行忽略,溫度估算表見表2。

通過(guò)圖5可知,研究區(qū)溫泉基本落到了未平衡區(qū),有一個(gè)點(diǎn)落到了部分平衡區(qū)。就說(shuō)明地?zé)崴谏弦频倪^(guò)程中有冷水混入的現(xiàn)象。所以在進(jìn)行地?zé)崴疁貥?biāo)估算的時(shí)候不能選用陽(yáng)離子溫度進(jìn)行估算,因?yàn)殛?yáng)離子溫度計(jì)使用的前提條件是必須達(dá)到平衡狀態(tài)。應(yīng)該用K-Mg溫度計(jì)和二氧化硅溫度估算研究區(qū)熱儲(chǔ)溫度。結(jié)合K-Mg溫度計(jì)和二氧化硅溫度以及表2數(shù)據(jù),可以得出研究區(qū)熱儲(chǔ)溫度在19~98℃。

4 溫泉開發(fā)利用前景及現(xiàn)狀

4.1 開發(fā)利用前景

西藏阿里日土縣地貌類型屬高原湖盆區(qū),喀喇昆侖崇山峻嶺和崗底斯山支脈橫穿全境,平均海拔 4300m,高寒缺氧,由于氣候干旱,流水作用弱,高原面保存完整,總的地勢(shì)是南北高,中間低,沿班公錯(cuò)-怒江斷裂帶形成高原地勢(shì)最低的巨大集水洼地, 在四周山脈之間沿斷裂帶則為寬谷或串珠狀湖盆洼地。因此在這樣得天獨(dú)厚的條件下,日土縣地?zé)豳Y源豐富,具有溫度高、類型多、分布廣等特點(diǎn),為地?zé)崮艿拈_發(fā)利用提供了得天獨(dú)厚的條件。在調(diào)查的溫泉點(diǎn)中,有些溫泉利于人們的生活理療等,如位于松西鄉(xiāng)西北,龍木錯(cuò)西南側(cè),新藏公路東側(cè)的秋嘎低溫溫泉, 泉口最高溫度為17℃,年天然流量為772915.824m3·a-1, 每天該溫泉釋放的熱量為1.49×10J,根據(jù)GB/T 1 1615-2016?地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范?,對(duì)地?zé)崃黧w的利用方向、方式、熱水供暖、供熱、理療、洗浴規(guī)模提出了要求,見表3,該溫泉可直接利用,溫泉可供洗浴2576386人次·a-1,可供理療7729床·a -1,供生活熱水5 1527人·a-1,地?zé)峁┡?/a>約34553m2。若后期進(jìn)行開發(fā)利用,可修建洗浴房夏季進(jìn)行微溫泉洗浴理療開發(fā),溫度低于34℃為冷水浴,具有促進(jìn)腎上腺能效應(yīng)、興奮交感神經(jīng)、皮膚血管收縮等作用。該溫泉交通條件便利,夏季可集水開發(fā)冷水浴進(jìn)行洗浴理療。與之類似的還有位于松西鄉(xiāng)東,龍木措東南叢山山谷中的曲珍熱貢溫泉,溫泉為硅酸型理療熱礦水, 對(duì)人體有一定保健功效,溫度為34℃,年天然流量為 441.504m3·a-1,每天該溫泉釋放的熱量為1.34×108J, 根據(jù)?地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范?GB/T 1 1615-2016, 對(duì)地熱流體的利用方向、方式、熱水供暖、供熱、理療、洗浴規(guī)模提出了要求,該溫泉可直接利用,溫泉可供洗浴1471人次·a-1,可供理療4床·a -1,供生活熱水 29人·a-1,地?zé)峁┡?/a>約30m2。還有位于松西鄉(xiāng)西北,龍木錯(cuò)西南側(cè),新藏公路東側(cè)的龍木錯(cuò)西微溫泉,該溫泉最高溫度為4℃,年天然流量為78125331.168m3·a-1,每天該溫泉釋放的熱量為3.55×1012J,流量較大,該溫泉匯總流量每天可以裝滿容積為28m3(4m×7m×1m)洗浴池7644個(gè)。

隨著西藏阿里地區(qū)日土縣的地?zé)豳Y源被大量探索,更加豐富了西藏阿里地區(qū)的地?zé)豳Y源信息,也進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)西藏阿里日土縣地?zé)豳Y源的勘查工作, 為地?zé)崮艿拈_發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。由此可知,西藏阿里日土縣地?zé)衢_發(fā)利用前景廣闊,具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)的進(jìn)步、政策的支持和市場(chǎng)需求的增長(zhǎng),該地區(qū)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用將取得更加顯著的成果。

4.2 開發(fā)利用現(xiàn)狀

雖然日土地區(qū)地?zé)豳Y源相當(dāng)豐富,但根據(jù)實(shí)地調(diào)查,由于該秋嘎低溫溫泉溫度較低,屬于微溫泉,但流量可觀,該溫泉匯總流量每天可以裝滿容積為28m3 (4m×7m×1m)洗浴池76個(gè),雖然目前為自然流出, 但尚未進(jìn)行任何開發(fā)利用,更多的還是需要對(duì)此溫泉實(shí)地調(diào)研,從而制定良好的開采及利用計(jì)劃。而曲珍熱貢溫泉由于溫度較低、流量較小且溫泉處于衰退階段,雖然交通條件極其便利,但周圍并無(wú)住戶,總體開發(fā)利用潛力較小。所以目前對(duì)此溫泉不做開發(fā)利用,可對(duì)其進(jìn)行保護(hù)及研究調(diào)查。龍木錯(cuò)西微溫泉目前為自然流出,開發(fā)利用程度較低。雖然交通條件便利,但泉口溫度較低且周圍無(wú)居民居住,開發(fā)利用率較小。根據(jù)實(shí)地研究統(tǒng)計(jì)其他溫泉點(diǎn)基本與此相似, 故綜上所述,目前日土地區(qū)的地?zé)豳Y源主要用于發(fā)電、供暖、洗浴、理療等領(lǐng)域。通過(guò)近幾年對(duì)日土地區(qū)地?zé)豳Y源水質(zhì)的全方位分析評(píng)價(jià),研究查明了不同溫度的各項(xiàng)水質(zhì)特征,為日土地區(qū)地?zé)豳Y源的合理開發(fā)及科學(xué)有效利用提供了可靠依據(jù)。同時(shí),政府對(duì)清潔能源的支持和環(huán)保政策的出臺(tái)也推動(dòng)了地?zé)崮芾?/a>市場(chǎng)的發(fā)展,還可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高地方經(jīng)濟(jì)水平。

5 結(jié)論

研究區(qū)的8個(gè)水樣點(diǎn)的主要陽(yáng)離子是Na+,主要陰離子是HCO3-。水化學(xué)類型較復(fù)雜。地?zé)崴哂辛己玫?a href="http://www.dgxindazs.com/t/醫(yī)療保健.html" >醫(yī)療保健功效,應(yīng)用價(jià)值高于一般的礦泉水,適宜溫泉洗浴和醫(yī)療用水等。

通過(guò)Schoeller圖發(fā)現(xiàn),研究區(qū)溫泉水來(lái)自2種不同的水化學(xué)賦存環(huán)境。利用地?zé)釡貥?biāo)估算出研究區(qū)地?zé)崴跏紲囟仍?9~98℃。

研究區(qū)溫泉點(diǎn)尚未進(jìn)行開發(fā)利用,只是當(dāng)?shù)卮迕翊罱ê?jiǎn)易的棚子用來(lái)洗浴。通過(guò)對(duì)研究區(qū)溫泉點(diǎn)供暖、生活熱水、理療和溫泉洗浴的估算,得出西藏阿里日土縣地?zé)衢_發(fā)利用前景廣闊,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?o:p>

通過(guò)對(duì)以上研究區(qū)溫泉點(diǎn)的分析討論,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)地?zé)豳Y源豐富,適合開發(fā)利用地?zé)豳Y源,應(yīng)將地?zé)豳Y源與當(dāng)?shù)?a href="http://www.dgxindazs.com/t/旅游.html" >旅游業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。