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煤储层中水的成因、年龄及演化: 卤素离子、稳定同位素和<sup>129</sup>I的证据

行陟 马、林 姜、少波 柳、峰 洪、岩 宋

2013SCIENTIA SINICA TerraePharmacology, Toxicology and Pharmaceutics被引 3开放获取

摘要

石炭-二叠系煤层是鄂尔多斯盆地韩城煤层气田的主力产层, 煤层中水的特征对于煤层气富集的研究有着重要的意义. 本文通过采集研究区煤层气井的水样, 利用加速器质谱仪(AMS)测得地层水中的放射性同位素¹²⁹I信息, 结合卤素离子浓度和稳定氢氧同位素特征, 对石炭-二叠系煤层中水的来源、年龄和演化过程进行了探讨. 研究结果表明, 煤层中水的矿化度为1532.29~7061.12 mg/L, 属于中低矿化度水, 水型以NaHCO₃和NaCl水为主, ¹²⁹I和I/Cl值指示其经历了稀释-混合作用. 地层水¹²⁹I/¹²⁷I的比值分布在660×10^-15~145950×10^-15, 多数介于¹²⁹I初始值和现今大气降水的¹²⁹I水平之间, 计算的地层水的年龄为0~18.50 Ma. 研究区石炭-二叠系煤层中水有两个来源, 一部分为古大气降水(中新世), 特征为<italic>δ</italic>D和<italic>δ</italic>¹⁸O值在全球大气降水线下方, 低¹²⁹I/¹²⁷I值; 另一部分为现代混合水, 特征为较高的¹²⁹I/¹²⁷I值. 结合地质过程, 推测地层水经历了沉积水→沉积水、成岩水→古大气降水、现代混合水的演化过程.

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.1360/zd-2013-43-10-1699