同位素地熱溫標

同位素地熱溫標（isotopic geothemlometer）是地熱蒸氣系統可用的溫標。

基本介紹

• 中文名：同位素地熱溫標
• 外文名：isotopic geothemlometer
• 定義：地熱蒸氣系統可用的溫標
• 特點：氧同位素地熱溫標時要作校正
• 套用系統：地熱蒸氣系統
• 套用意義：同位素地熱溫標法

簡介

同位素地熱溫標（isotopic geothemlometer）是地熱蒸氣系統可用的溫標，因為熱水含氣量很低，尤其是CH₄，採集和分離都很困難，因此它還很難用於熱水系統。

同位素地熱溫標法

同位素地熱溫標法是根據同位素分餾平衡與溫度的相關關係，計算地熱系統的深部溫度。

同位素地熱溫標法是基於在同位素置換反應中點集係數與溫度之間的函式關係。主要利用H₂S（氣）和SO₄^2-（水）中的硫同位素（S³⁴/S³²），H₂O和SO₄^2-中的氧同位素（O¹⁸/O¹⁶），CO₂（氣）和CH₄（氣）中的碳同位素（C¹³/C¹²），H₂O和CH₄或H₂和CH₄中的氫同位素（H²/H¹）來估算深部熱儲溫度。

紐西蘭的經驗認為，硫同位素的交換反應速度較慢，得出較高溫度；而H₂O-SO₄^2-中的氧同位素交換反應速度快，得出溫度較低。碳同位素反映深部溫度；而氫同位素平衡反應快，反映淺部溫度。

原理

同位素分餾達到平衡的時間要比化學平衡的時間長得多，因此同位素溫標可以指示地熱系統的深部溫度。同位素地熱溫標方法的原理就是利用同位素分餾平衡與溫度的相關關係預測地熱系統的深部溫度。

套用意義

近年來，義大利十分重視同位素地熱溫標的研究工作。結果表明，甲烷-氫系統和水-氫系統中的氫同位素溫標和二氧化碳-水蒸汽系統中的氧同位素溫標，都與實際測溫情況相符。此外，硫酸鹽-水系統中的氧同位素地熱溫標及二氧化碳-甲烷系統中的碳同位素溫標等，也有一定的適應性。

在紐西蘭及肯亞也曾套用上述一些同位素地熱溫標預測地下溫度。