文章來源于：礦業界，原文鏈接：地下水研究服務北方陸相頁巖氣開發
 

中國地質調查局水文地質環境地質研究所在北方陸相頁巖氣開發中地下水循環演變及異常評估研究取得新進展。研究成果近日發表在國際環境科學和水文地質學頂級學術期刊《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）和《水文雜志》（Journal of Hydrology）。

該研究以我國北方侏羅統大煤溝組頁巖氣儲層為研究對象，分析頁巖地層水的主要補給來源和水化學演化機制，識別地層水賦予返排液的地球化學特征，篩選返排液潛在識別指標，揭示水力壓裂引發的水巖作用對頁巖礦物相關識別指標的影響及其機理，提出可廣泛應用于我國北方陸相頁巖返排液污染淺層含水層的標識，為我國北方陸相頁巖氣開發區地下水循環演變及異常評估提供科學依據。

研究發現，大煤溝組陸相頁巖地層水起源于受大氣降水補給的古湖水，并在形成過程中發生了蒸發濃縮作用、硫酸鹽熱化學還原作用、長石的伊利石化/高嶺石化作用、白云石/方解石化作用和硼酸鹽溶解作用，使地層水形成了獨特的水化學和同位素特征，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特征。經分析Br/Cl、Ba/Sr、87Sr/86Sr和δ11B可作為返排液的潛在識別指標；壓裂引發的頁巖中長石溶解，可賦予返排液陸相頁巖獨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，硼同位素可廣泛應用于我國北方以大氣降水為主要補給來源的淺層地下水中陸相頁巖返排液的污染標識。 （姬連祥）