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1、86—母1.2012地質學刊第36卷第1期doi:10.3969/j.iaan.1674-3636.2012.01.86江蘇地熱資源類型及開發(fā)利用前景杜建國,姚文江,范迪富(江蘇省地質調查研究院,江蘇南京210018)摘要:按照發(fā)育深度將江蘇地熱資源分為地表出露的溫泉、深度小于200m的淺層地溫能、深度為200—3000m的中淺成地熱水和3500~5000m的深成千熱巖四大類。江蘇地熱資源類型較多,成因復雜,各類型地熱資源皆具有各自的分布規(guī)律與發(fā)育特點。其中,淺層地溫能、中淺成地熱水資源和深成千熱巖型
2、地熱資源的開發(fā)利用前景廣闊。關鍵詞:地熱資源;類型;特征;開發(fā)利用;江蘇中圖分類號:TEl32.9文獻標識碼:A文章編號:1674—3636(2012)01-0086—060引言江蘇處于中國東部沿海高熱流地熱異常帶,這種特殊構造位置造就了江蘇豐富的地熱資源。江蘇地熱資源類型較多,成因復雜。筆者查閱了大量國內外相關資料,但尚未發(fā)現對江蘇乃至全國地熱資源的系統分類。因此,通過研究江蘇地熱資源發(fā)育地熱地質特征,按照地熱資源的發(fā)育深度以及各深度地熱資源的成因,對江蘇地熱資源進行了分類。該項研究對江蘇地熱資源勘
3、查與開發(fā)利用具有指導意義。l地熱資源分類及其成因地熱資源按成因可分為對流型與傳導型。前者主要指溫泉,其形成條件比較嚴格,分布較局限;后者主要有孔隙型、構造裂隙型及巖溶型3個亞類。按照溫度又可分為高溫地熱資源(>150℃)、中溫地熱資源(90—150℃)、低溫地熱資源(25—90℃)。上述分類研究的重點是溫度大于25℃及深度小于3000m的地熱資源,也是目前地熱資源開發(fā)利用的重點。隨著開發(fā)利用水平的提高,小于25℃的淺層地溫能及深度大于3000m的深成干熱巖型地熱資源的開發(fā)利用逐漸為人們所重視。因此。筆
4、者按照深度將地熱資源分為地表出露的溫泉、深度小于200m的淺層地溫能資源、深度200—3000m中淺成地熱水資源和3500—5000m深成千熱巖地熱資源四大類。1.1溫泉地下水的天然露頭稱泉。一般分布在山區(qū)和丘陵區(qū)的溝谷和山坡腳下,平原區(qū)則多見于洪積扇前緣或河谷階地前緣陡坡下。當泉水含有特殊的化學組分或高于常溫時,分為礦泉、溫泉或熱泉。一般將泉水溫度超過25℃的稱作溫泉,60℃以上的溫泉列為中、高濕溫泉(徐雪球等,2010)。溫泉型地熱資源屬于對流型地熱成因(汪集吻等,1993;陳墨香等,1994),
5、是地表水通過多孑L透水通道滲透到地下深處,并在深處與熱巖相遇,然后水和(或)蒸汽等地熱流體受力驅使上行返回到淺部一定深度或出露地表形成溫泉和熱泉,由此產生對流循環(huán)系統,是否出露地表主要取決于地下水循環(huán)的動力條件及斷裂帶導通狀況。1.2淺層地溫能地源熱泵技術的發(fā)展,開避了地熱利用的新領域,依靠地源熱泵可以充分利用淺層地溫能。我國淺層地溫能的利用起步較晚,但發(fā)展較快?,F已走在世界前列。北京、沈陽是國內發(fā)展最快的地區(qū)之一。淺層地溫能通常是指地表恒溫帶至200111深度范圍內,溫度小于25℃,在當前經濟技術條
6、件下具收稿日期:201l-08—1l;修回日期:2011-08—19;編輯:侯鵬飛作者簡介:杜建國(1968一),男,高級工程師,地質礦產專業(yè),長期從事地熱資源勘查工作,E-mail:dj96841@126.tom第36卷杜建國等:江蘇地熱資源類型及開發(fā)利用前景備開發(fā)利用價值的地球表層的熱能資源,其熱源主要來自地球深部的熱傳導。淺層地溫能的溫度略高于當地平均氣溫3—5℃,溫度比較穩(wěn)定,分布廣泛,開發(fā)利用方便。淺層地溫能的利用,主要是通過熱泵技術的熱交換方式,將賦存于地層中的低位熱源轉化為可以利用的高位
7、熱源,既可制熱,又可制冷。1.3中淺成地熱水資源中淺成地熱水資源發(fā)育深度一般為200—3000m,其特點是地熱水溫度一般大于25℃,主要發(fā)育于巖石空隙中,之所以定義為深度小于3000m,是因為大于該深度,地應力較大,巖石空隙不發(fā)育。局部小于200m深度亦可能出現大于25℃地熱資源,亦可劃歸中淺成地熱。中淺成地熱水資源成因比較復雜,可分為對流型和傳導型兩大類。傳導型地熱類型又分為構造裂隙型、松散巖類裂隙型及古構造面巖溶型3個亞類。1.3.1中淺成對流型地熱資源其成因與溫泉基本相同,不同的是由于地熱水循環(huán)
8、的動力條件不足和導通條件稍差而未能出露地表,埋藏在地下一定深度,如老子山地熱水發(fā)育深度200m,左右,小洋口地熱水發(fā)育深度1000m左右,二者皆屬于傳導型地熱資源。1.3.2構造裂隙型地熱資源大氣降水在補給區(qū)沿斷裂破碎帶向下滲透達到一定深度,并駐存于斷裂帶構造裂隙或巖溶裂隙中,不斷吸取圍巖熱量成為熱水,同時汲取圍巖中的微量元素。其分布呈帶狀,熱量主要來自于地球深部,通過自然增溫形成。與對流型地熱不同的是,大氣降水主要在重力作用下沿著張性斷裂帶向下滲透,駐