文章來源于：礦業(yè)界，原文鏈接：地下水研究服務(wù)北方陸相頁(yè)巖氣開發(fā)
 

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所在北方陸相頁(yè)巖氣開發(fā)中地下水循環(huán)演變及異常評(píng)估研究取得新進(jìn)展。研究成果近日發(fā)表在國(guó)際環(huán)境科學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）和《水文雜志》（Journal of Hydrology）。

該研究以我國(guó)北方侏羅統(tǒng)大煤溝組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層為研究對(duì)象，分析頁(yè)巖地層水的主要補(bǔ)給來源和水化學(xué)演化機(jī)制，識(shí)別地層水賦予返排液的地球化學(xué)特征，篩選返排液潛在識(shí)別指標(biāo)，揭示水力壓裂引發(fā)的水巖作用對(duì)頁(yè)巖礦物相關(guān)識(shí)別指標(biāo)的影響及其機(jī)理，提出可廣泛應(yīng)用于我國(guó)北方陸相頁(yè)巖返排液污染淺層含水層的標(biāo)識(shí)，為我國(guó)北方陸相頁(yè)巖氣開發(fā)區(qū)地下水循環(huán)演變及異常評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。

研究發(fā)現(xiàn)，大煤溝組陸相頁(yè)巖地層水起源于受大氣降水補(bǔ)給的古湖水，并在形成過程中發(fā)生了蒸發(fā)濃縮作用、硫酸鹽熱化學(xué)還原作用、長(zhǎng)石的伊利石化/高嶺石化作用、白云石/方解石化作用和硼酸鹽溶解作用，使地層水形成了獨(dú)特的水化學(xué)和同位素特征，并通過和壓裂液的混合作用，賦予了返排液與其相似的地球化學(xué)特征。經(jīng)分析Br/Cl、Ba/Sr、87Sr/86Sr和δ11B可作為返排液的潛在識(shí)別指標(biāo)；壓裂引發(fā)的頁(yè)巖中長(zhǎng)石溶解，可賦予返排液陸相頁(yè)巖獨(dú)特的硼同位素指紋特征，而且不因地層水的混合而明顯改變。因此，硼同位素可廣泛應(yīng)用于我國(guó)北方以大氣降水為主要補(bǔ)給來源的淺層地下水中陸相頁(yè)巖返排液的污染標(biāo)識(shí)。 （姬連祥）