[科普中國]-同位素地熱溫標

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

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

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系，計算地熱系統(tǒng)的深部溫度。

同位素地熱溫標法是基于在同位素置換反應中點集系數與溫度之間的函數關系。主要利用H2S（氣）和SO42-（水）中的硫同位素（S34/S32），H2O和SO42-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。

新西蘭的經驗認為，硫同位素的交換反應速度較慢，得出較高溫度；而H2O-SO42-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。1

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(tǒng)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系預測地熱系統(tǒng)的深部溫度。2

應用意義近年來，意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(tǒng)和水-氫系統(tǒng)中的氫同位素溫標和二氧化碳-水蒸汽系統(tǒng)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(tǒng)中的氧同位素地熱溫標及二氧化碳-甲烷系統(tǒng)中的碳同位素溫標等，也有一定的適應性。

在新西蘭及肯尼亞也曾應用上述一些同位素地熱溫標預測地下溫度。2

本詞條內容貢獻者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學