地热特征中国南方地热

根据中国南方地温梯度和大地热流数据各418个,文献 编制了中国南方地温梯度图和中国南方大地热流图,研究了中国南方现今地温梯度分布特征和大地热流分布特征。结果显示,中国南方地温梯度介于7.82～162.5℃/km,平均24.1℃/km;大地热流变化于22～220 mW/m之间,平均值为64.2 mW/m。东南沿海和滇西南地区为高地温梯度分布区,扬子地块为中-低温地温梯度区。地温梯度不仅与区域热构造背景有关,还显著地受地下水热活动、断裂以及地层热导率影响。中国南方大地热流东部、西南部高,中部低,且异常高值点主要沿板块边界缝合带、深大断裂活动带分布。大地热流与区域构造运动、最后一次热事件发生的时间、岩石圈拉张程度、地壳厚度、壳内高导层埋深等因素具有明显的相关性。2100433B

从全球构造看，中国中西部的大部分地区处在欧亚板块内部地壳隆起区和地壳沉降区，分别形成板内隆起断裂型及板内沉降盆地型中低温地热资源。滇西、川西及藏南地处欧亚板块和印度洋板块的碰撞边界，对形成板缘岩浆活动型高温地热资源极为有利。在上述大地构造环境下，形成了中西部具有不同温度、矿化度和特殊化学成分的地热资源。既有高温蒸汽资源及中低温地下热水，又有淡热水、高矿化热卤水及热矿水，为地热资源的综合开发利用提供了资源保证。

中国大陆大地热流以及其他岩石圈热状态参数的空间分布均表现出明显的横向变化：总体上，东、西部岩石圈地热特征分别表现出从东向西和从南向北的变化趋势；但没有明显的“南高北低”的特点。西部地区的印度-亚洲碰撞和东部地区的太平洋板块俯冲过程制约着中国大陆岩石圈热状态的大尺度分布格局；同时由于各地质构造单元之间岩石圈成分结构等方面的差异，岩石圈热状态和力学强度显示出中等尺度上的横向不均匀。岩石圈热状态是影响中国大陆岩石圈力学强度的重要因素。利用大地热流资料可以获取关于地质构造单元的地壳平均生热率和化学成分方面的有用信息。

为了研究地热正常动态特征,文献 收集了226个地热前兆观测台站的数据, 建立了地热前兆应用数据库. 通过对地热前兆台站观测资料的整理分析, 将地热正常动态分为地热的长期正常动态和地热的短期动态两类, 归纳出6种类型的地热长期正常动态和4种类型的地热短期正常动态, 并结合观测点处的水文地质情况, 对不同的地热正常动态类型的成因进行了初步分析。

地热特征长期动态特征

地热长期正常动态是指井孔观测点处温度的长期(最少1年)形态及特征变化，是正常的长期背景变化。长期正常动态可分为：稳定型、漂移型、年周期型、近似长周期型、大幅度波动型和跳变型6种。

1. 稳定型长期正常动态指的是井孔观测点处的温度随时间变化较小，基本呈线性上升或下降，温度年变幅不超过0．01℃的动态类型。

2. 漂移型长期正常动态指的是井孔观测点处的温度随时间变化较大，基本呈线性上升或下降，温度年变幅度超过0．01℃的动态类型，漂移型分为升温漂移和降温漂移两种。

3. 年周期型长期正常动态指的是井孔观测点处的温度呈年周期变化的动态类型。

4. 近似长周期型长期正常动态指的是井孔观测点处的温度呈周期为1月至数月的长周期变化，周期形态相对较稳定。

5. 大幅度波动型长期正常动态指的是井孔观测点处的温度随时间变化较大，呈无规则长期波动的动态类型。

6. 跳变型长期正常动态指的是井孔观测点处的温度每年出现几次温度突升、突降的动态类型。

地热特征短期动态特征

地热短期正常动态是指井孔观测点处温度1天至1个月短期的形态及特征变化，是正常的短期背景变化，短期正常动态可分为：稳定型、日周期型、固体潮型和短周期型4种形态。

1. 稳定型短期正常动态是指井孔观测点处的温度月变幅在0.0020℃以内的动态类型，反映该观测点温度的短期动态变化是稳定的。

2. 日周期型短期正常动态是指井孔观测点处的温度存在日周期的动态类型。

3. 固体潮型短期正常动态是指井孔观测点处的温度存在固体潮的日波和半日波分量的动态类型。

4. 短周期型短期正常动态是指井孔观测点处的温度存在周期为数分钟至数百分钟，幅度约千分之几至百分之几度的温度波动变化的动态类型。

地热特征组合与变化

井孔观测点处的温度长期动态与短期动态的常见组合有：

稳定-稳定型：长期动态和短期动态都是稳定型的，如泉州台、西宁台等；

稳定-短周期型：长期动态是稳定型而短期动态是短周期型的，如上饶台、平罗台等；

漂移-稳定型：长期动态是漂移型而短期动态是稳定型的，如武都台、大武台等。

从地热的正常动态中还可以类推得到以下几种组合：

大幅度波动-短周期型，如巢湖台、集宁台等；

年周期-短周期型，如祁连台、石嘴山台等；

近似长周期-短周期型，如北川台、临汾台等。

地热长期动态形态和短期动态形态会发生变化，例如山东栖霞台在汶川Ms8.0地震后，由短周期形态变为稳定形态，陕西洛南台在地震后，由稳定形态变为短周期形态。

要说地热井必先了解什么是地热。

地热资源有着广泛的用途，它和矿物燃料的区别在于不用燃烧, 因其可输送性比较低,输送高温地热水的极限距离约100km, 天然蒸汽的输送距离大约只有10km, 故一般是使地热能就地转换为电能或直接利用。我国利用地热主要用于发电、工业烘干及制冷空调、供暖、医疗洗浴、温室、养殖、农业灌溉等，其应用范围取决于地热水的温度高低。温度高，可用于地热发电;温度低，则只能用于地热温室、养殖及农业灌溉。

（一）发电

限于高温地热田，我国用于发电的地热田有西藏羊八井、河北后郝窑、广东邓屋、湖南宁乡灰汤等地热田， 上述地热田所建电站除西藏羊八井投入工业利用外，其余均为试验性电站。

（二）工业利用

限于60～150℃的中、低温地热水，主要用于烘干、纺织印染及制革洗涤等方面，地热水用于工业的适用温度。

（三）供暖

用于供暖的地热水温度一般在60℃以上，也有采用50～60 ℃的,50℃ 以下的则很少采用。分直接供暖和间接供暖两种方式：直接供暖是将地热水直接送入供热系统, 其对地热水的水质要求高，不得对供暖管道系统产生腐蚀和结垢，一般为矿化度比较低的地热水；间接供暖是使地热水通过热交换器将热转换给供热系统进行供暖。开采具有腐蚀性和易产生结垢的地热水供暖，一般采用间接供暖方式。地热水供暖的利用率取决于地热水的温度及其供暖后排放水温度，地热水温度愈高, 供暖后的排水温度愈低, 则其供暖的利用率越高。

（四）医疗洗浴

最适于洗浴的地热水温度是40～60℃, 温度偏高需加入凉水或适当降低温度后, 方可用于洗浴, 这样做对地热资源是一种浪费；温度偏低, 会使身体感到不适。用于医疗的地热水, 除有温度要求外, 对水质有相应的要求。我国采用下列标准作为医疗地热水，又称医疗矿泉水水质标准。

（五）饮用矿泉水

不少低温地热水，因其来源于深部，未受人为污染，并含有一些有益于人体健康的微量元素，可作为饮用天然矿泉水开发利用， 我国开发的一些饮用天然矿泉水中，就有相当一部分是低温地热水。当地热水的污染物指标、微生物指标及锂、锶、锌、铜、铬、钡等组分的限量指标符合要求的条件下,水中有一项( 或一项以上)指标符合表2.5.6的规定，可作为饮用天然矿泉水开发。

（六）水产养殖

温度在30～45℃，符合TJ35渔业水质标准低矿化的地热水，可用于水产养殖。在中国较多的用于养殖鳗鱼、罗非鱼、对虾、河蟹、甲鱼等。

（七）农业利用

一是利用地热建立温室，种植名贵花卉、蔬菜等作物；二是用于农田灌溉或给土壤加温。前者利用地热水温度在30～75℃之间, 后者利用地热水温度一般在40℃以下。用于农田灌溉的地热水水质应满足农田灌溉用水水质标准。

地热资源勘探的任务是：

1、查明热储层的岩性、空间分布、孔隙率、渗透性及其与常温含水岩层的水力联系；

2、查明热储盖层的岩性、厚度变化情况以及区域地热增温率和地温场的平面分布特征；

3、查明地热流体的温度、状态、物理性质及化学组分，并对其利用的可行性做出评价；

4、查明地热流体动力场特征、补径排条件；

5、重点是在查明地热地质背景的前提下，确定地热田的形成条件和地热资源可开发利用的区域及合理的开发利用深度；

6、计算评价地热资源或储量，提出地热资源可持续开发利用的建议。

地热资源勘查目的

为开发与保护地热资源提供资源/储量及其所必须的地质资料，以减少开发风险、取得地热资源开发利用最大的社会经济效益和环境效益，并最大限度的保持资源的可持续利用。

地热资源勘查勘查的主要内容

1、查明热储层的岩性、空间分布与常温含水岩层的水力联系等主要因素；

2、查明地热流体的温度、状态、物理性质及化学组分，并对其利用的可行性做出评价；

3、查明地热流体动力场特征、补径排条件；

4、重点是在查明地热地质背景的前提下，确定温泉地热资源的形成条件和地热资源可开发利用的区域及合理的开发利用深度；计算评价地热资源或储量，提出地热资源可持续开发利用的建议。

地热资源勘查地热勘查类型的划分

1、按地热田的温度、热储形态、规模和构造的复杂程度，将地热田的勘查类型划分为两类六型。

（一）高温地热田（Ⅰ）：

Ⅰ—1：热储呈层状，岩性和厚度变化不大或呈规则变化，地质构造条件比较简单；

Ⅰ—2：热储呈带状，受构造断裂及岩浆活动的控制，地质构造条件比较复杂；

Ⅰ—3：地热田兼有层状热储和带状热储特征，彼此存在成生关系，地质构造条件复杂。

（二）低温地热田（Ⅱ）：

Ⅱ—1：热储呈层状，分布面广，岩性、厚度温度或呈规则变化，构造条件比较简单；

Ⅱ—2：热储呈带状，受构造断裂控制，地热田规模较小，地面有多有温、热泉出露；

Ⅱ—3：地热层兼有层状热储和带状热储特征，彼此存在成生关系，地质构造条件比较复杂。

2、地热田规模按可开采热（电）能的大小分为大、中、小三型。

3、地热资源按温度分为高、中、低三级