1.一种碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:在待判定的目标地区取若干样品,并获取所述目标地区的每一样品的离子数据;确定所述目标地区的岩性类型;所述目标地区的岩性类型包括:碳酸盐岩、硅酸盐岩或碳酸盐岩与硅酸盐岩形成的复杂岩性中的任一种;所述目标地区的岩性类型通过所述目标地区的地质资料和/或野外调查确定;S2:当所述目标地区的岩性类型为碳酸盐岩区时,将所述目标地区的碳酸盐离子数据投点在Ca-Mg-Na三角图和K-Ca-Mg三角图上;当所述目标地区的岩性类型为硅酸盐岩区时,将所述目标地区的硅酸盐离子数据投点在K-Na-Ca三角图上;当所述目标地区的岩性类型为碳酸盐和硅酸盐的复杂岩层时,将所述目标地区的硅酸盐离子数据投点在K-Na-Ca三角图上,或将所述目标地区的碳酸盐离子数据投点在Ca-Mg-Na三角图和K-Ca-Mg三角图上;S3:根据所述离子数据在Ca-Mg-Na三角图和/或K-Ca-Mg三角图和/或K-Na-Ca三角图上的投点位置与完全平衡曲线的关系,确定所述目标地区的离子体系平衡状态。
2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,在所述S1中,所述样品的取样方法为:采用取样器在所述目标地区的热水出露口取样,并进行密封处理,被用来检测离子数据的热水在取样时需加入酸溶液作为保护剂;每一所述样品的离子数据通过原子吸收分光光度法和/或化学滴定法获得。
3.根据权利要求1~2任一项所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,所述Ca-Mg-Na三角图、K-Ca-Mg三角图、K-Na-Ca三角图通过以下步骤建立:步骤一:将三角图温度范围分为若干组,根据Na-K温标公式、K-Mg温标公式、Na-K-Ca温标公式得到钙离子、镁离子、钾离子和钠离子在每一组温度下的离子关系式;步骤二:选择钙离子、镁离子、钾离子和钠离子四种阳离子中的钙离子、镁离子、钠离子,并根据三角图温度范围建立离子平衡三角图;步骤三:根据钙离子、镁离子和钠离子在每一组温度下的离子关系式,从钙离子、镁离子和钠离子中选出一种,并用其他两种离子表示选出的离子,并代入步骤二的离子平衡三角图的坐标计算式中,得到钙离子、镁离子和钠离子的坐标表达式;步骤四:将步骤三中得到的钙离子、镁离子和钠离子的坐标表达式带入所述离子平衡三角图中,绘出三种离子的完全平衡曲线,得到Ca-Mg-Na三角图;步骤五:更换选择的三种离子,重复步骤二~步骤四,分别得到K-Ca-Mg三角图、K-Na-Ca三角图。
4.根据权利要求3所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,所述Na-K温标公式为:所述K-Mg温标公式为:所述Na-K-Ca温标公式为:其中, 分别代表水中钠离子、钾离子、钙离子和镁离子的平衡浓度,mg/L;T为温度,℃;β与温度有关,当温度大于100℃,β=1/3,当温度小于100℃时,β=4/3。
5.根据权利要求3所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,所述钙离子、镁离子和钠离子对应的离子平衡三角图的坐标计算式为:所述钙离子、镁离子和钾离子对应的离子平衡三角图的坐标计算式为:所述钙离子、钠离子和钾离子对应的离子平衡三角图的坐标计算式为:其中, 分别代表水中钠离子、钾离子、钙离子和镁离子的平衡浓度,mg/L; 表示水中的钙离子浓度,mg/L。
6.根据权利要求5所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,所述钙离子、镁离子和钠离子的坐标表达式为:所述钙离子、镁离子和钾离子的坐标表达式为:所述钙离子、钠离子和钾离子的坐标表达式为:
7.根据权利要求3所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法,其特征在于,所述三角图温度范围为25~250℃,并在步骤一中均匀分成若干组。
8.一种权利要求1~7任一项所述的碳酸盐岩富Ca 2+ 地区水热系统平衡判定方法采用的判定工具,其特征在于,包括Ca-Mg-Na三角图、K-Ca-Mg三角图、K-Na-Ca三角图。