摘要
麻阳盆地位于湖南省西部麻阳县一带，具有良好的沉积盆地型地热资源。本文以隆家堡地热水为研究对象，探讨了地热水的水化学特征、同位素特征、热储温度、循环特征及成因，并在水质评价的基础上提出了开发利用建议。研究结果表明，隆家堡地热水属HCO3-Na型，水温43 ℃，含F、偏硅酸等微量组分；通过同位素（δD、δ18O、14C、87Sr/86Sr、13C）特征分析，揭示地热水补给源为大气降水，主要热储为南华系富禄组，滞留时间（37.61±2.12） ka，水中碳主要来源于沉积有机质。玉髓温标估算热储温度60~68 ℃，地热水循环深度 1781~2165 m。综合区域地热地质特征和本文研究成果，总结分析了隆家堡地热水成因。该地热水水质稳定、温度适中，具备优质的温泉开发价值，建议在地热资源开发过程中，加强资源环境保护。研究成果对推动麻阳盆地地热系统研究与开发利用具有重要意义。
Abstract
The Mayang Basin is located in the Mayang County area of western Hunan Province and possesses favorable sedimentary basin-type geothermal resources. This paper takes the Longjiabao geothermal water as the research object, investigating its hydrochemical characteristics, isotopic signatures, reservoir temperature, circulation patterns, and genesis. Based on water quality assessment, recommendations for development and utilization are proposed. The results indicate that the Longjiabao geothermal water is of the HCO3-Na, with a temperature of 43 ℃ and containing trace components such as fluoride and metasilicic acid. Isotopic analysis (δD, δ18O, 14C, 87Sr/86Sr, 13C) reveals that the geothermal water is recharged by atmospheric precipitation, with the main reservoir being the Nanhua Fulu Formation. The residence time is (37.61±2.12) ka, and the carbon in the water primarily originates from sedimentary organic matter. The chalcedony geothermometer estimates a reservoir temperature of 60-68 ℃, and the circulation depth of the geothermal water is 1781-2165 m. Integrating regional geothermal geological characteristics with the findings of this study, the genesis of the Longjiabao geothermal water is summarized and analyzed. The geothermal water exhibits stable quality and moderate temperature, demonstrating excellent potential for hot spring development. It is recommended to strengthen environmental protection of resources during geothermal exploitation. The research outcomes hold significant importance for advancing the study and utilization of the geothermal system in the Mayang Basin.
Keywords
0 引言
地热能因其具有分布范围广、储量大、运行成本低、对环境负面影响小和易于开采等优点，越来越受到广泛的重视，现已被世界各国列为重点开发利用的新能源之一（王贵玲等，2017；汪集暘等， 2023）。加快地热资源勘查开发符合中国绿色发展理念，对落实“碳达峰”、“碳中和”战略，优化能源与产业结构、促进区域经济发展具有重要意义（Zhang and Hu，2018；Muther et al.，2022）。综合地质构造、温度界限、热传输及开发利用方式等关键因素，地热资源可分为浅层地温能、水热型地热及干热岩，其中水热型地热资源主要赋存于地热流体中，是当前勘查与开发的主要对象（周总瑛等，2015；王贵玲等，2020）。地热流体通常温度较高且含有特殊化学组分，被广泛地用于工业、农业、医疗、发电、采暖、旅游业等领域（马伟斌等，2016；李文等，2020； 丁正云等，2023）。
中国水热型地热资源以中低温为主，主要受含水层、地质构造、岩浆岩分布等因素控制，总体储量大但分布不均，按地质构造背景可划分为沉积盆地型和隆起山地型（张英等，2017）。学者们从地热水资源的分布、特征、地球化学、成因、资源量计算、潜力评价等方面开展了系统研究，形成了一套较为成熟的方法体系，为地热水资源的勘查和资源化利用提供了科学依据（张薇等，2019；王国建等，2021；吴广翩，2023；雷栋等，2025）。水化学分析与同位素方法是揭示地热水赋存与成因的重要手段。借助水化学特征和同位素示踪，能够推断地下水的起源、补给途径、滞留时间以及水-岩相互作用机制，从而深入阐释地热水的形成条件及其所处的水文地质环境（袁建飞，2013；刘明亮等，2020）。此类研究不仅有助于解析地热流体的成因，还可为估算热储温度与循环深度等关键参数提供重要参考，进一步支撑地热资源的科学开发与利用。
湖南横跨扬子和华南两大地构造单元（何开善，1986；饶家荣等，1993；湖南省地质调查院， 2017），构造复杂，岩浆活动频繁，地热地质条件优越，热水资源丰富，目前全省 14 个地市（州）均发现可供资源化利用的地热水资源。麻阳苗族自治县位于湖南省西部，沅麻盆地中部，具有良好的沉积盆地型地热资源形成条件，部分研究者通过地球物理手段对盆地深部结构进行了探讨，但未开展系统的地热研究（宋才见和贺华霖，2016；余爱民等， 2024）。近年来隆家堡、石羊哨等地先后发现了优质地热水，然而由于该区系统研究缺乏，地热水成因模式不清，制约了进一步勘查与开发。尤其是隆家堡雪峰山先导孔原为页岩气钻井，后因发现承压地热水转为地热井，但该区长期未开展相关勘查与研究。鉴于此，本研究基于前期地热地质成果，以隆家堡地热水为研究对象，系统分析其水化学特征和源、储、通、盖条件，探索地热水成因方式，以期为后续勘探开发提供依据，并为湖南同类盆地地热研究提供参考。
1 研究区概况
研究区位于沅麻盆地中部的麻阳盆地（图1），区域地层发育较为完整，自元古宇板溪群至新生界古近系均有分布，其中白垩系地层广泛分布，为一套陆相红层，厚度达 2000 m 以上，盆地基底主要为新元古界和古生界浅变质岩等（吴炳伟和张巨星， 2007；柏道远等，2015）。盆地的演化过程贯穿了武陵、加里东、印支、早燕山直至喜山期等多个构造旋回，形成以 NNE—NE 走向的断裂和宽缓向斜为主导构造，同时并存多种其他方向与性质的褶皱和断裂系统（郑贵洲等，1998；张进等，2010）。
图1研究区地质略图
1—白垩系；2—上三叠统—侏罗系；3—泥盆系—下三叠统；4—南华系—志留系；5—新元古界板溪群；6—断层；7—地热井；8—浅层地下水
本区属典型的亚热带季风湿润气候，阳光充足，雨量充沛，年均气温 19.5℃，年均降雨量 1300 mm。前人曾对麻阳盆地开展了地球物理和地热地质工作，推测深部存在喇叭状热隆，地表热流值35 mW/m2，中深层存在较好的地热资源（范小林，1996；余爱民等， 2024）。近年，在研究区实施的雪峰山先导孔涌出优质地热水，采用潜水泵抽水出水量约12 m3 /h，孔口自流量 4.8~5.0 m³/h，水温 43℃，地热水中偏硅酸浓度 50.40~59.50 mg/L，氟离子浓度4.07~4.18 mg/L，达到理疗热矿水标准，具医疗价值。
雪峰山先导孔位于麻阳盆地隆家堡地区，井深 2403.91 m，其开孔地层为第四系黏土层，终孔层位为南华系富禄组，中间先后钻遇白垩系、寒武系、震旦系、南华系等地层。钻遇两个含水岩组，浅部 255.45～1015.70 m 为寒武系车夫组、敖溪组、清虚洞组，岩性主要为碳酸盐岩；深部 1769.80～2403.91 m为南华系富禄组，岩性主要为浅变质砂岩、石英砂岩。石羊哨地热井位于麻阳盆地边缘，井深 1017.75 m，水温41℃。
2 地热水化学特征
2.1 水样采集与测试
本文对研究区及附近的地热水、浅层地下水开展了水样采集与测试工作，共采集水样6组，其中雪峰山先导孔雨季和旱季水样各 1 组、石羊哨地热井水样 1 组、浅层地下水样 3 组。采样容器选用本色 PE 瓶，采样前先用纯净水润洗，再用待采样水润洗 2~3 次。整个采样过程参照《地热资源地质勘查规范》（GB/T11615-2010）和《地下水采样技术规程》 （DZ/T 0420-2022）执行，样品自采样之时起在 24 h 内送实验室进行检测，采样现场用水质检测仪对地热水的 pH 值和温度进行了测定。水样送至核工业二三〇研究所进行全分析测试，检测方法参照《地下水质分析方法》（DZ/T 0064-2021）、《食品安全国家标准饮用天然矿泉水检验方法》（GB 8538-2016） 等规范执行。水质测试结果详见表1。
表1水质分析测试结果
2.2 水化学特征
地下水的水化学组分是地下水与环境长期相互作用的产物。不同地区的地下水受赋存环境的影响，表现出不同的水化学特征。从水样测试结果中可知（表1），地热水 pH 值为 8.39~9.03，总硬度为 5.15~24.30 mg/L，溶解性总固体（TDS）为 439.00~688.00 mg/L，属弱碱性、极软、低矿化淡水。地热水常量组分中阳离子以Na+ 为主（109.00~180.00 mg/L），阴离子以 HCO3-为主（291.00~529.00 mg/L），根据 Piper三线图（图2）确定地热水化学类型为HCO3-Na 型。浅层地下水 pH 值为 7.51~7.55，总硬度为 57.72~115.80 mg/L，溶解性总固体（TDS）为 146.92~219.49 mg/L，属中性、极软、低矿化淡水。浅层地下水常量组分中阳离子主要为Ca2+ （18.66~36.91 mg/L），阴离子主要为 HCO3-（42.22~105.06 mg/L），水化学类型为HCO3-Ca型。
图2水样Piper三线图
地下水中除溶解有常量组分外，还溶解有一些微量组分，这些微量组分通常在地热水中的含量比在一般地下水中的含量高，因此可作为区分二者的标性元素。通过对比地热水与浅层地下水各组分含量，显示地热水中 Li、F、偏硅酸等微量组分明显更高，其中 Li浓度为 0.44~0.46 mg/L，F浓度为 4.07~6.08 mg/L，偏硅酸浓度为34.84~59.50 mg/L。雪峰山先导孔位于麻阳盆地内部，其地热水中的TDS、偏硅酸、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-等含量均高于盆地边缘的石羊哨地热井，表明地热水主要从盆地边缘向中心汇集，在此汇集过程中水-岩作用趋于强烈，导致地热水中的离子浓度逐渐增大。
为研究隆家堡地热水水质年内变化情况，分别于雨季和旱季对雪峰山先导孔开展了采样测试工作，其结果显示地热水中矿化度及主要化学组分总体表现为旱季浓度较高、雨季浓度较低的特征，但整体变化幅度有限，基本上低于 10%，反映出地热水主要来源于深部，受近现代大气降水的影响较小，水中主要化学组分随季节变化不大，动态相对较稳定。
2.3 水化学成因
2.3.1 基于Gibbs图的离子分析
由地热水Gibbs分布图可知（图3），雪峰山先导孔中的地热水 Na+ /（Na+ +Ca2+）值大于 0.5，而 Cl- /（Cl- + HCO3-）值小于 0.5，位于岩石风化与蒸发浓缩之间，说明地热水水质是在二者共同作用下形成的，其中岩石风化作用占主导地位。隆家堡地热水因硅酸盐岩风化而富集HCO3-，这导致其在TDS与Cl- /（Cl- + HCO3-）关系图中，数据点靠左侧边缘分布。
图3地热水Gibbs图
a—TDS与Na+ /（Na+ +Ca2+）关系；b—TDS与Cl- /（Cl- +HCO3-）关系
2.3.2 离子组合比分析
根据沈照理等（1993）的研究，地热水中各离子组分的比值可有效指示其来源与形成环境。其中，Cl-在地下水系统中通常保持稳定，因此可根据 γ（Na+） /γ（Cl-）比值分析 Na+ 离子的来源。根据测试结果计算可知，隆家堡地热水中的 γ（Na+）/γ（Cl-）比值为 17.8~20.6（图4a），远大于 1，说明地热水中的 Na+ 除了来源于盐岩溶解外，还存在阳离子交替吸附、含钠硅酸盐类矿物溶解等作用。当地热水中的硫酸盐和碳酸盐溶解成为 Mg2+ 和 Ca2+ 的主要来源时，则 Mg2+、 Ca2+、SO4 2-、HCO3- 离子之间存在一定的函数关系，即： [γ（Mg2+）+γ（Ca2+）]/[γ（SO4 2-）+0.5γ（HCO3-）]=1（汪洋等，2022）。由图4b可以看出，地热水中的[γ（Mg2+）+ γ（Ca2+）]/[γ（SO4 2-）+0.5γ（HCO3-）]＜1，说明Mg2+、Ca2+ 离子在水循环过程中可能经历了阳离子交替吸附作用。根据图4c可知，地热水[γ（Mg2+）+γ（Ca2+）]/γ（SO4 2-） ＞1，表明硫酸盐溶解不是 Mg2+、Ca2+ 离子的唯一来源，其离子浓度还受碳酸盐溶解影响。根据图4d可知，[γ（Mg2+）+γ（Ca2+）]/ 0.5γ（HCO3-）＜1，表明 HCO3- 离子浓度除了来源于碳酸盐溶解外，还存在脱硫酸作用等其他途径。
综合表明，隆家堡地热水在形成过程中经历了阳离子交替吸附、含钠硅酸盐溶解、碳酸盐与硫酸盐溶解以及脱硫酸作用等多种水-岩相互作用。
图4地热水离子组合关系图
a—γ（Na+）/γ（Cl-）与TDS关系；b—γ（Mg2+）+γ（Ca2+）与γ（SO4 2-）+0.5γ（HCO3-）关系；c—γ（Mg2+）+γ（Ca2+）与γ（SO4 2-）关系；d—γ（Mg2+）+γ（Ca2+）与0.5γ（HCO3-）关系
3 同位素特征
3.1 氢氧同位素
3.1.1 补给来源
δD和 δ18O作为稳定同位素，在地热水中具有一定的标记作用，结合大气降水线可以判断地热水的补给来源（周训等，2017；刘国营和韩长寿，2021；梅博等，2021）。本研究对隆家堡地热水及附近地表水进行了 δD、δ18O 同位素采样测试，其中地热水中 δD、δ 18O 值分别为-53.1‰、-8.81‰，地表水中 δD、 δ18O值分别为-6.77‰、-39.8‰。综合全球大气降水线（δD=8δ18O+10）和当地大气降水线（δD=8.5δ18O+ 18.37）（Craig，1961；景营利等，2023），绘制 δD-δ18O 关系图（图5）。由δD-δ18O关系图可看出，地热水和地表水均分布于大气降水线附近，说明二者的主要补给来源均为大气降水。同时，隆家堡地热水中的氢氧同位素相较于地表水明显偏负，这一现象主要归因于海拔效应（即较高海拔补给的影响）或古气候效应（寒冷时期补给水的同位素特征）。
图5水样δD-δ18O关系图
3.1.2 补给高程
根据前人研究表明，大气降水中氢氧同位素值 （δD 与 δ18O）与海拔呈现明显负相关，即补给区海拔越高，其同位素组成愈趋偏负，这种海拔效应可用于判断地热水的补给高程，其计算公式如下：
(1)
式（1）中，H为补给区海拔高度（m）；δG为水样中的δD值或δ18O值（‰）；δP为地区大气降水δD或δ18O 值（‰）（研究区 δD值为-39.8‰；δ18O值为-6.77‰）； K 为氢氧同位素海拔梯度：δD 取-1.3‰/100 m，δ18O 取-0.3‰/100 m；h 为采样点的海拔高度（m），实测 224 m。将各项数据代入上述公式，得到隆家堡地热水的补给高程为904~1247 m，结合区域地形和地质构造特征，推测地热水的补给区位于麻阳盆地周缘的山区。
3.1.3 地热水的补给温度
推算地热水的补给温度，对于深入认识地热水循环特征具有重要价值。针对中国大气降水，周训等（2017）构建了氘同位素组成与补给区平均温度之间的线性模型，温度效应公式如下：
(2)
式（2）中，δD 为地热水中的氘值（‰）；T 为补给区平均温度（℃）。将隆家堡地热水数据代入上述公式计算得补给区平均温度为 13.0℃，低于当地年平均气温（19.5℃），进一步证实了补给水源可能来源于相对寒冷的高海拔地区或古气候期。
3.2 14C同位素特征
地下水年龄是揭示水循环过程的关键参数，其结果不仅关乎地下水可再生性评价，也对水资源可持续开发具有重要意义。14C 是碳元素的一种放射性同位素，因其半衰期较长，常用于测定埋藏较深的地下水年龄。本研究将雪峰山先导孔地热水样送往中国地质科学院水文地质环境地质研究所进行14C 检测，检测结果显示其现代碳含量（1.06± 0.28）%，表观年龄为（37.61±2.12） ka，揭示该地热水的补给源主要为晚更新世的大气降水，在热储层中经历了长距离径流与缓慢的滞留过程，整体更新速率较慢。综合氢氧同位素特征分析，该地热水的补给来源虽为大气降水，但其补给机制并非短促直接，而是一种历经漫长时间的弥散式过程，即大气降水先深入补给浅部地下水，继而由浅入深、分级缓慢地渗透并补给深层含水系统。
3.3 87Sr/86Sr同位素
87Sr/86Sr比值作为重要的地球化学指标，在识别地下水来源及揭示其水文地球化学演化过程方面具有关键作用（张芬娜等，2025）。该比值能有效示踪地下水与围岩矿物之间的相互作用，进而反映流经地层的岩性特征。由于不同岩石中锶同位素组成存在显著差异：岩浆岩与变质岩因富含硅酸盐矿物，其比值较高，典型值约为 0.7200；碳酸盐受制于其形成环境，比值约为 0.7080；玄武岩比值较低，约为 0.7040。本研究在雪峰山先导孔所采地热水样的87Sr/86Sr值为0.722001±0.000007，结合区域地质背景与钻探资料，表明地热水中锶主要来源于南华系富禄组浅变质岩，进一步印证了其与围岩之间的强烈水-岩相互作用。
3.4 13C同位素特征
在地热水的地球化学研究中，13C作为有效的碳源示踪指标，能够揭示地热水的成因及其水文地球化学演化过程（陶兰初等，2023）。前人研究表明，不同来源的碳其 δ13C 值具有典型的区间值特征，其中幔源碳的典型区间为-4‰~-8‰，碳酸盐变质来源的 δ13C 值则集中在-2‰~2‰，而沉积有机质来源的分布最广，δ13C值为-10‰~-35‰（顾慰祖等，2011）。通过采样分析雪峰山先导孔中的地热水，δ13C 值为-13.56‰，表明该地热水中的碳主要来源于沉积有机质，分析其原因，虽然地热水属深部循环，但与壳幔无连通或连通程度弱，受深部的幔碳源影响小。
4 热储温度及循环深度
4.1 热储温度
热储温度在地热资源分级和评价中具有重要意义，但要直接测量其数据常常难以实现，因此往往采用地热温标这一方法对热储温度进行估算（王莹等，2007；海阔，2019；卢玲敏等，2025）。目前，地热温标主要分为阳离子地热温标和二氧化硅地热温标两大类。本研究根据隆家堡一带地热形成的地质条件和地热水化学特征，分析了各地热温标在该区的适用性，进而选取合适的地热温标对热储温度进行了估算。
图6地热水Na-K-Mg三角图
Na-K-Mg三角图将地下水分为未成熟水、部分平衡水和完全平衡水，用于评价水-岩相互作用，可用于判断阳离子地热温标是否适用（Giggenbach， 1988）。通过采集的地热水样绘制Na-K-Mg三角图 （图6），隆家堡地热水不属于完全平衡水，水-岩反应不够充分，因此阳离子地热温标不适用于该区热储温度估算。通过地热水 SiO2含量与温度关系图 （图7）可知，雪峰山先导孔地热水水样点位于玉髓溶解曲线附近，表明地热水中的 SiO2含量主要受玉髓控制，因此热储估算采用玉髓地热温标较为合适，Fournier（1977）总结了其计算公式（杨文亮和金光荣，2017）：
(3)
式（3）中：T 为热储温度（℃）；为 SiO2浓度 （mg/L）。将计算数据分别代入上述公式，得到热储温度为60~68℃。
图7地热水SiO2含量与温度关系图
4.2 地热水循环深度
研究区位于沅麻盆地中的麻阳盆地，其地热资源赋存于沉积盆地之中，地热类别划分为沉积盆地型地热资源，在此类地热系统中，热水温度主要靠地热增温来获得，地热水的循环深度通常可用以下公式进行估算（张薇等，2021）：
(4)
式（4）中：H为地热水循环深度（m）；T1为热储温度（℃）；T2为研究区恒温带温度（℃）；G0为地温梯度 （℃/100 m）；h为常温带厚度（m）。根据雪峰山先导孔测井资料，恒温带温度为 23.26℃，深度 15 m，地温梯度为2.08℃/100 m，将各参数代入上述公式，经计算，研究区地热水循环深度为1781~2165 m，与雪峰山先导孔揭露下部南华系富禄组热储层深度 （1769.80~2403.91 m）基本相符。
5 地热水成因
根据研究区地质、水文地质及水文地球化学特征分析，隆家堡地热系统属典型的沉积盆地型中低温地热资源。地热水的形成受控于多期构造运动形成的断裂系统，这些断裂在拉张或挤压作用下构成复杂的堑-垒构造，其内部空隙是地热流体循环与热量传输的关键通道。热储包含中上寒武统碳酸盐岩和南华系富禄组浅变质岩两部分，其中富禄组为主要热储层，上覆白垩系、下寒武统及南华系古城组等地层岩性主要为页岩、泥岩、板岩，具有隔水保温作用，是良好的盖层。综合前人物探成果和雪峰山先导孔的测井资料，区内大地热流值和地温梯度均低于全国平均值，未见地温异常与新生代岩浆活动，其热源主要来自地球深部的幔源热。氢氧同位素研究表明地热水补给来源主要为大气降水，经浅部裂隙与断裂下渗补给。
综合前述研究成果，隆家堡地热水成因为：大气降水通过盆地边缘及构造裂隙有利区下渗补给，流入寒武系碳酸盐岩、南华系富禄组浅变质岩热储层中，在较为封闭的环境中经历长时间的地下水循环，并逐渐由浅部向深部运移，循环深度1781~2165 m，在此过程中不断吸收来源于上地幔的热量，同时经历多种水-岩相互作用（阳离子交替吸附、含钠硅酸盐溶解、碳酸盐与硫酸盐溶解以及脱硫酸作用等），萃取围岩中丰富的地球化学组分后形成HCO3-Na型地热水，在上覆盖层条件下赋存于深部热储层中（主要为南华系富禄组），当遇到导水构造或人工揭露时上升出露地表。
6 开发利用建议
6.1 水质评价
通过对隆家堡地热水采样水质分析，其物理性质良好，水质无色透明，水化学成分阳离子以钠离子（Na+）为主，阴离子以重碳酸根离子（HCO3-）为主，水化学类型为 HCO3-Na。地热水含有微量组分 Li、Sr、F和偏硅酸，其中Li浓度为0.45~0.46 mg/L，Sr 浓度为 0.24~0.26 mg/L，F 浓度为 4.07~4.18 mg/L，偏硅酸浓度为50.40~59.50 mg/L。参照《饮用天然矿泉水》（GB 8537—2018）、《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）、《农田灌溉水质标准》（GB 5084-2021）、《渔业水质标》（GB 11607-1989）等标准，虽然地热水中的Li、Sr、偏硅酸含量达到饮用矿泉水标准，但氟化物（以 F-计）超过限量指标，因此不宜作为矿泉水、生活饮用水、农田灌溉用水、渔业用水等用途。参照《地热资源地质勘查规范》（GB/T11615-2010），地热水中的 F 和偏硅酸达到理疗热矿水浓度，矿水名称可命名为氟-硅水，且水温达 43℃，适宜于洗浴、疗养等。
6.2 腐蚀性评价
由于地热水温度较高，且含有多种腐蚀性化学成分，往往对地热利用设备造成严重的腐蚀破坏，因此在开发利用前对其进行腐蚀性评价具有重要意义。本文参照工业上用腐蚀系数对地热水的腐蚀性进行评价，隆家堡地热水属于弱碱性水，选用下述公式计算腐蚀系数：
(5)
式（5）中：Kk为腐蚀系数，γMg2+ 为镁离子的毫克当量浓度（mmol/L），γHCO3- 为碳酸氢根离子的毫克当量浓度（mmol/L）。若腐蚀系数 Kk＞0，称为腐蚀性水；若腐蚀系数 Kk＜0，并且 Kk+0.0503Ca2+ ＞0，称为半腐蚀性水；若腐蚀系数 Kk＜0，并且 Kk+ 0.0503Ca2+ ＜0，称为非腐蚀性水。
将各参数代入公式中，计算出隆家堡地热水腐蚀系数 Kk 为-5.44~-5.57，并且 Kk+0.0503Ca2+ 为-4.32~-5.12，表明其为非腐蚀性水，水质较好。
6.3 开发利用建议
由前述可知，雪峰山先导孔成井深度2403.91 m，属经济的（1000~3000 m），其地热水水温适宜，出水量在抽水条件下可达12 m3 /h，水质良好，不需处理，可以直接用于洗浴、疗养等方面。根据雪峰山先导孔一个水文年的观测显示，其水温、水量变化幅度小于 5%，水质受季节变化不大，各离子组分变幅基本低于 10%，表明该地热水用于温泉疗养开发具有一定的稳定性保证。
麻阳苗族自治县地处湘西交通枢纽，区域地热地质与地球化学特征显示其地热水资源具备良好的理疗价值。目前周边尚无合法温泉开发，综合利用该资源发展温泉理疗与旅游休闲产业，对推动全域旅游示范区和地方社会经济发展具有重要意义。
6.4 资源环境保护
为高效、永续地利用地下热水资源，必须加强综合管理，采取有效的保护措施，这样才能做到人与自然的和谐，因此建议在开发利用地热资源的同时，注重资源环境保护。
（1）限量开采与污染防治
由前述可知，区内地热水赋存环境相对封闭，且更新速率较慢，因此开采中要严格控制开采量，避免超采引发水量枯竭和地质环境问题。此外，地热水中的氟离子浓度超过生活饮用水、农业灌溉用水、渔业用水标准，且温度较高，排放尾水前应做适当处理，防止环境污染。
（2）资源管理与动态监测
建议相关管理部门制定科学的开发与保护方案，严格审批开采行为，统一协调开采活动，并实施动态监测。过量开采可能导致温泉流量减少、水位下降甚至资源枯竭，因此须严禁超采，并根据监测结果及时优化开采策略。
（3）保护区划分
应划分地下热水资源保护与卫生防护区，并依法实施分级保护。保护区范围的确定应综合考虑地质-水文条件、含水层防护能力、覆盖层特征、补给区环境及地方实际条件。
（4）推广地热回灌
为缓解热污染、化学污染及资源枯竭问题，建议推进地热回灌。回灌水宜选用未受污染的原水，回灌前应开展试验，测定回灌量、温度等参数，制定合理回灌方案。针对本区高水位、低渗透性含水层，推荐采用压力回灌，实施“一采一灌”或“一采两灌”模式，并配置监测装置实时监控水位、温度、开采与回灌量等关键指标。
7 结论
（1）隆家堡地热水水质是在岩石风化与蒸发浓缩共同作用下形成，水化学类型为 HCO3-Na 型，井口水温 43℃，富含 F（4.07~4.18 mg/L）、偏硅酸 （50.40~59.50 mg/L）等微量组分，达到理疗热矿水命名标准（氟-硅水），水中主要化学组分受季节变化不大，动态相对较稳定。
（2）通过 δD、δ18O 同位素分析了地热水的补给来源为大气降水，补给高程为 904~1247 m，补给区平均温度为 13.0℃；14C 同位素显示地热水年龄为 （37.61±2.12） ka；87Sr/86Sr 同位素分析表明地热水主要赋存于富禄组浅变质岩中；13C同位素揭示地热水中的碳主要来源于沉积有机质。通过玉髓地热温标估算热储温度为 60~68℃，地热水循环深度为 1781~2165 m。
（3）隆家堡地热水成因可简述为：大气降水通过盆地边缘及断裂构造有利区下渗补给，流入热储层中，在较为封闭的环境中经历长时间的地下水循环，逐渐由浅部转向深部，并不断吸收来源于上地幔的热量，地热水在上覆盖层条件下赋存于深部，当遇到导水构造或人工揭露时上升出露地表。
（4）隆家堡地热水中的氟和偏硅酸达到理疗热矿水浓度，水温适宜，水量稳定，水质良好，综合该区地热地质条件、水化学特征和地区经济产业现状，将该地热水作为温泉理疗开发具有极大的社会和经济价值。建议开发规划时充分利用和发挥资源优势，同时注重资源环境保护。