Understanding fluid behavior through ion and isotope data from the Yitong Basin, Northeast China

To evaluate ion origins and fluid behavior, the chemical properties of thermal water sampled from the Eocene reservoir in the Yitong Basin (YB), Northeast China, were investigated. The thermal water samples are classified as Na-HC[O.sub.3]-type water and were fully equilibrated, except for Sijixiangkang (SJXK) and Yitong (YT). The cations originate mainly from water-rock interactions (e.g., albitization and weathering of plagioclase), while the anions originate from magmatic volatiles and leaching of limestone and granite, which were heated by hot magmatic volatiles and exhibited an evaporation-like pattern in the Gibbs diagrams. The existence of magmatic volatiles was verified by the high ion ratio, the minor-element origins, [[delta].sup.13]C values of HC[O.sub.3], and [[delta].sup.34]S values of [SO.sub.4], which flowed upward along lithospheric faults, with higher fluxes in the northeast than in the southwest (the [[delta].sup.13]C value of the Chaluhe depression (CD) is 0.93[per thousand] lower than that of the Moliqing depression (MD, 1.63[per thousand])). Furthermore, according to the Br/Cl and HC[O.sub.3]-/Cl ratios and the [[delta].sup.13]C values, we speculate that a deep Permian limestone reservoir exists below the granitic unit. Based on the ion origins and fluid potentials, we conclude that the CD and MD are open systems rather than closed systems. The recharged water migrates from the margin to the center in the plane, and in the vertical direction, it migrates from the Yongji ([E.sub.2]y) and Sheling ([E.sub.2]sh) strata to the overlying strata and underlying Shuangyang ([E.sub.2]s) strata along faults. By summarizing all of the available data, we proposed a conceptual model of fluid migration. Afin d'évaluer l'origine des ions et le comportement des fluides, les propriétés chimiques d'eaux thermales prélevées du réservoir éocène dans le bassin de Yitong (BY, nord-est de la Chine) ont ete examinees. II a été déterminé que les échantillons d'eau thermale sont des eaux de type Na-HC[O.sub.3] et elles étaient en équilibre complet, sauf pour les échantillons de Sijixiangkang (SJXK) et de Yitong (YT). Les cations sont principalement issus d'interactions roche-eau (p. ex. albitisation et météorisation des plagioclases), alors que les anions proviennent de composants volatils magmatiques et de la lixiviation de calcaire et de granite, qui avaient été rechauffés par des composants volatils magmatiques chauds et présentaient un motif de type évaporation dans les diagrammes de Gibbs. L'existence de composants volatils magmatiques est corroborée par le rapport ionique élevé, les origines des éléments mineurs, les valeurs de [[delta].sub.13]C du HC[O.sub.3] et de [[delta.sub.34]S du [SO.sub.4], qui ont migré vers le haut le long de failles lithosphériques, à des débits plus élevés dans le nord-est que dans le sud-ouest (la valeur de [[delta.sub.13]C de la dépression de Chaluhe (DC) est de 0,93[per thousand] plus faible que celle de la dépression de Moliqing (DM, 1,63 [per thousand])). En outre, à la lumière des rapports Br/Cl et HC[O.sub.3]-/Cl et des valeurs de [[delta.sub.13]C, nous postulons qu'un réservoir calcaire permien profond est présent sous l'unité granitique. Sur la base des origines des ions et des potentiels d'écoulement de fluides, nous concluons que la DC et la DM sont des systèmes ouverts plutôt que des systèmes fermés. L'eau rechargée migre de la bordure vers le centre dans le plan et, en direction verticale, des strates de Yongji ([E.sub.2]y) et Sheling ([E.sub.2]sh) aux strates sus-jacentes et aux strates sous-jacentes de Shuangyang ([E.sub.2]s) le long de failles. À la lumiére de toutes les données disponibles, nous proposons un modèle conceptuel de la migration des fluides. [Traduit par la Rédaction]
1. Introduction High-temperature formation waters, a type of geothermal water, can be derived from Holocene meteoric water, from 'old' meteoric water, or from mixing with other types of water, such [...]