地热地质特征及地热资源的开发利用分析

涂明江

（贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队，贵州 遵义 563000）

随着社会经济的发展，能源问题和环境污染问题日渐严重，如何实现经济发展和生态环境建设的和谐共同发展是社会各界关注的焦点。地热能源作为新兴的清洁型能源，具有环保、就地取用等优势，有助于缓解当前能源紧缺的形式，对节能减排工作具有重要的现实意义。

1 地热资源地质特征分析

地热资源大多位于地层的深处，在对其进行勘察过程中，需要借助多种勘察手段（如地质勘察、地球物理、地热钻探等），才能详细的掌握地热资源的分布、资源储量以及品质等基本情况。

1.1 地热地质调查

所谓地热地质调查，就是相关工作者利用地质调查的方法对目标区域进行地热资源的勘察工作。通常情况下，由于并不了解地热资源的具体分布情况，采用地热地质勘察过程中，大多需要对较大面积的区域进行详细的勘察，具体勘察内容如下：

（1）通过对目标区域的航卫片进行分析研究，对可能存在地热资源的区域进行初步判定。

（2）对目标调查区域实地调查，掌握目标调查区域的地形地貌、地质分层情况及地表热异常区域分布等信息，进一步缩小地热地质资源的调查范围。尤其是对地表存在热异常的区域应重点调查，研究分析其热异常产生的范围，已经导致热异常出现的地质条件。

（3）对于平原地区，在进行地热地质调查过程中，可以结合相邻区域的地质调查结果以及浅井测温调查等手段，对平原区域的浅层热异常区域进行确定，以便以勘察工作的开展。

1.2 地球物理勘查

对深部的地热资源，可采用地球物理调查手段。一般情况下，在对目标区域开展初步的地质调查工作后，可采用地球物理勘查技术进一步确定地热资源分布，为下一步地热钻探施工提供科学的依据。

1.3 地球化学调查

由于深部地热活动过程中，会对周围的地下水以及岩石所造成的影响，导致出现一定的化学变化，通过对这种变化进行采样和测试对比分析，利用化学调查的形式，掌握地热的异常区域，进而推断出地热活动特征及其演化历史。

2 实例分析地热地质特征

以某县的地热资源地质勘察为例，通过对该地区的地热资源进行勘察，目的在于了解地热资源的分布情况，为进一步的资源开发提供建议。本勘察区域的面积约为4700 m2，总体地貌属于构造侵蚀低山类型，区内地形切割强烈，沟谷纵横、山峦起伏，山脉总体往南倾斜。调查区大都为第四系覆盖，主要为受风化侵蚀强烈的花岗闪长岩体及侏罗系火山岩。

2.1 地层特征

（1）第四系：区内以第四系更新统、全新统为主。覆盖面积不广，零星分布于凹陷盆地，沟谷、溪流两侧小盆地，面积狭小。据区域地质资料，岩性为黄褐色、灰色砂、砾、卵石、亚砂和亚粘土等沉积物组成，粒度由上往下渐细，具有显著的二元结构，反映出狭窄河床而流速陡变决定的冲洪积特征。

（2）侏罗系的火山岩：为侏罗系上统南园组。岩性主要为中酸性晶屑凝灰熔岩、凝灰熔岩及凝灰岩等。主要分布于五里街岩体的四周及岩体中部，在蓬壶—伏江之间，以椭圆形状体分布于五里街岩体中部，尤如已定“帽子”盖在岩体之上，对热源起保温作用。

2.2 侵入岩

侵入岩是本项目区域地质主要组成部分。岩石呈中细粒花岗结构，块状构造，主要矿物成分有石英、长石、角闪石、辉石、黑云母等。作为地热资源的主要传导媒介，侵入岩可以确保地下的热能可以利用岩体之间的裂隙水等，经过地下水的深度循坏带到地表上面。所以，地热水的分布情况，主要受到蓬壶岩体的规模、发育情况，裂隙大小等影响。

2.3 地热流体水化学特征

对于地下热水的化学特征而言，其主要受到地下热水的断裂带以及深部地质环境所影响，同时还会受到其流经区域的地层岩性的影响。结合本工程水质的分析化验结果如下所示：

（1）SO-NaCa型：pH值7.99，为弱碱性水；矿化度较低，为0.5423g/t；可溶性SiO2含量为95.0mg/L，为硅水。

（2）热水中F-含量较高，为6.8 mg/L，为含氟水。水化学组分，除氟超标外，其它均符合天然饮用矿泉标准，温泉是良好的硅酸与硫酸型复合医疗矿泉。

3 地热资源的开发利用分析

3.1 地热发电

地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，有高温地热蒸汽发电和中低温地热水发电两种方式。我国从20世纪70年代开始利用地热资源发电，先后建立多做地热资源发电站。如西藏羊八井地热发电站，装机容量约为24 MW，已持续运行超过33年，累积发电量超过24亿kW·h。

3.2 中低温地热水直接利用

地热直接利用是指不需进行热、电能量转换的地热利用，即地热非电利用。我国中低温地热直接利用主要在地热供暖、医疗保健、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产、矿泉水生产等方面。

（1）地热供暖。地热供暖是将地下热水经过一定的处理后送入换热器，加热供暖系统中水流，进而热水通过暖气片和地板对千家万户进行供暖。尤其是我国北方地区，利用热泵技术对中低温地热水进行开发利用，已经取得了良好的应用效果，如天津的地热供暖小区现阶段高达140个，供暖面积超过1200万m2。

（2）医疗保健与温泉洗浴。地热水含有丰富的对人体健康有益的多种矿物质元素，具有较高的医疗保健价值。县极端，我国已建成的地热水疗养院超过200处，具有医疗价值的温泉治疗区域超过500处。

（3）养殖。地热养殖是指利用地热水进行鱼、虾等名贵水产和动物的亲本保种、苗种早繁越冬，延长生长期和冬季养殖。现阶段，我国利用地热资源开展养殖已遍布20多个省市，养殖场超过300处，鱼池面积超过500万m2。

4 结语

综上所述，地热资源作为新型清洁型能源，不仅可以实现地热发电，而且还能用于供暖、医疗、养殖等多种行业，具有较为广阔的开发前景。因此，相关工作者应深入研究地热资源的地质勘察技巧，合理的对地热资源储量进行预估，制定相对应的开发利用方案，推动我国能源结构的优化升级。