探讨地热资源的地质特征

2017-07-20 19:34张海娇朱卉
魅力中国 2016年45期
关键词:岩层盆地沉积

张海娇 朱卉

【摘要】我国幅员辽阔,地域广泛且形式复杂,其为大量地热资源的富集和存储提供了巨大的便利和条件,基于我国特殊的地质构造形式和其所处的地理位置情况,我国存在富集地热资源的基本条件。一般情况下,地热资源主要集中在地球各板块的交接位置,在板块交接部位经常出现温度介于90℃~150℃的地下热水自然渗出,该渗出情况同板块内部的活动性断裂分布及盆地沉积岩的分布与演化联系程度较高,在板块交界位置经常出现高温地热田矿,该地热田的分布直接取决于岩石圈层的发生和发育,其中大部分地热田的分布均与近期岩浆活动密不可分。

【关键词】地热资源;地质特征;分布;规律

一、地热资源形成与富集的基本条件和环境

对于地热资源而言,以目前的技术条件,大部分是不可开发的;而仅有的可开发地热能源基本富集在特殊的地质形式和构造中。地球板块构造学说认为:我国位于欧亚板块和太平洋板块中,其中,大部分区域受到印度板块、太平洋板块及菲律宾板块的挤压,在上述各大板块的长期挤压作用下,形成了喜马拉雅山脉和珠穆朗玛峰及塔里木盆地断裂带。上述地质构造特点,对于我国的地热资源的分布和构造形式影响极大,形成了以云南西藏及云贵高原附近和东南沿海区域两大较为典型的地热资源分布区域。通过分析我国不同区域的地下热量流动值可以直观地观察我国地热资源的形成方式及富集区域的地质环境,对于判定该区域的地热资源储存量具有非常现实的意义。

二、我国国内地热资源分布的基本情况分析

通过前文所述,我国的地热资源主要以两种主要形式富集。即:由于板块挤压形成的地面隆起区域的裂缝内热水流中和挤压形成的盆地深处的储热岩层中,上述两种形成方式各异,主要区别如下。

1.地质构造挤压隆起区域的地热资源分析

对于通过板块挤压及隆起形成的地热资源而言,在对其分类的过程中可以根据泉水外露长度、地热资源发热量强度及泉水涌出形成条件的苛刻性来反应,根据我国内地地热资源的分布情況分析,不管是在地热资源的储量还是放热效率方面,云贵高原及西藏区域内的温泉放热量及强度具有绝对优势,此外,除了储量众多外,其水活动情况也较为显著,中国出露的沸泉、沸温泉、间歇喷泉和水热爆炸等高温热显示多集中分布于此区;其次是东南沿海的闽、粤、琼诸省,这些地区大于80℃的温泉很多;西北地区温泉稀少;华北、东北地区除胶东、辽东半岛外,温泉出露也不多。详细分析上述提及的地热资源分布形式和规律并与我国的地质条件进行深入对比分析可发现如下特点:

(1)地热资源强度与距板块距离呈负相关

比如说对于云贵高原及西藏地区的地热资源而言,其主要处于印度板块和欧亚板块区域,该区域属于目前世界上板块挤压活动最为活跃的区域之一,由于频繁的地质活动和板块挤压运动,导致该区域的地热资源活动强度值较高,外界必要的环境为地热资源的孕育和培养提供了天然条件。在距离核心区域距离较近的位置地热资源强度值最高,水活动较为剧烈;距离该区域核心位置较远的位置,地热资源活动性减弱。根据上述地热资源分布情况分析,我国的地热资源总体呈现从西南到东北区域有强到弱的基本趋势;此外,南部和西部的地热资源强度也有较为明显的差异,西南位置的地热资源强度最高。

(2)水活动强烈区域同新生代火山分布相背离

二、挤压盆地区域地热资源分布分析

所谓的盆地地热资源不同于挤压隆起形成的地热资源,其在地表没有明确的地热显示,该地热资源主要富集在中期及新生的沉积盆地地热资源中。我国目前现存的部分沉积盆地主要是大型的沉积盆地,其地热资源的富集程度较高,具体呈现如下特性:

1.大型沉积型盆地地形利于地热水资源的形成和富集

对于大型的沉积盆地而言,其具备沉积厚度较大的特点,在沉积岩中主要包含碎屑物质构成的孔隙率较高、渗透性较好的储藏层;此外,还有由主要为颗粒直径较小的物质构成的隔热、隔水层,主要起到储热保温的作用。此外,需要注意的是,大型盆地主要还富集大量水资源,由于水资源的富集,利于地热资源的储存,保证进入岩层内的水资源可以直接吸收岩层内的热量,从而保持温度的积蓄能力,在沉积盆地的地下水资源滞流区域,该区域是实现水资源热量富集的主要区域,尤其在沉积岩层较高、深部位置有颗粒直径较大的沉积岩的区域。对于沉积盆地而言,较为典型的是我国华北地区的沉积盆地,该区域的盆地具备上述特点,较为典型的是太原盆地。

2.地热资源富集区域的低温背景值

区域的低温背景值直接关系到盆地岩层的热量富集能力,此外,对于区域内的地热资源热流背景值的大小对于影响盆地区域的地热资源储存能力具有较高的聚集作用。对于我国国内的大部分沉降盆地的大地地层热流背景值而言,虽然不同区域的热流值具有一定的差异,但其均介于正常范围内,即:50~70mW/m2这种温度范围直接决定了在一定的深度范围内,该区域不具备高温地热资源的形成环境和条件,因此,该区域主要呈现为中、低温地热水资源类型。

3.能够被人类直接使用的地热资源分析

对于总体的地热资源而言,正如前文所述,大部分地热资源均属于无法直接利用的类型。对于一部分能够使用的地热资源而言,其主要富集在盆地内部的河湖中,在这些厚度较大的沉积岩中均富急着大量的地热资源,但是上述地热资源不可能被完全开发利用。考虑到距离岩层表面距离越大,其循环形式越封闭,其中的盐分含量则越高,由于外部环境的影响,导致该区域无法形成热量储藏层。其中,该岩层位置的地热资源分布主要分布在华北及江汉盆地区域。

参考文献:

[1]王贵玲,刘志明,蔺文静等.中国地热资源潜力评估[C].中国地质学会第十三届中国科协年会论文摘要集.2011:14-25.

[2]李岩,张莹.浅谈地热资源地质特征[J].黑龙江科技信息.2010:6.

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