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地热研究室

地热资源

研究成果

资源系统

  地热这些地球的内部热能,它们分散存在地球内,不足以形成资源。当地热的富集程度足以构成能量资源时才能叫地热资源。构成能量资源的系统可以叫做地热系统

A.对流型地热系

 

(1)与浅成年青侵入活动有关的并出现在高孔隙率和渗透率的地质环境中的水热系统;

(2)出现在区域热流高至正常区域以内的低孔隙率-破碎带渗透环境中的环流系统;

B.传导地型地热系统
(1)存在于热流量正常或略高于正常的区域以内的高孔隙率和渗透率沉积层(包括地压带)中的低温低焓含水层;

(2)高温低渗透率环境中的干热岩系统。

对流型地热系统以工作流体的天然环流为特征,因此绝大部分热量不是依靠传导而是通过循环流体传递的。
迄今已经进行实质性开发并用于商业性电力生产的所有地热系统实际上都属于A(1)类。其中浅成年青侵入体代表了热源,它们出现在特殊的地质环境中,如扩张洋脊(冰岛),会聚板块边缘(日本,菲律宾,印尼等),大陆裂谷(东非裂谷),大陆碰撞带(西藏),以及板内热点(夏威夷)。总之它们大多都位于现代大陆板块的边缘(除板内热点外)。
一般认为A(1)这类水热系统可以根据其加热和散热的平衡分成两亚类,即以蒸汽为主的水热系统(全世界只有几个,如美国加州的盖瑟尔斯、意大利拉德瑞罗,日本的松川和印度尼西亚的卡马江)和更常见的以液态水为主的水热系统(如新西兰怀拉基,中国的羊八井和腾冲热海等)。
板块内部广大地区缺少年青火成岩侵入体也能够发育环流系统,它们以温泉型式显示出来。这种系统可以由大气降水在传导区域热流热机制下的深循环过程产生。形成这种系统的先决条件是存在高渗透的断层破碎带,足以使水在带内发生循环。水所能达到的温度主要取决于区热流量的大小及断裂的深度。热水在循环系统内驻留时间能达到上百年和上千年。
传导型地热系统(B)的特点是它的热状态仅来自热传导,而且通常是稳态过程,工作流体或是天然存在(沉积盆地含水层中的流体),或者必须人工提供(干热岩系统)。
深沉积盆地的特点是存在埋深不等的广大含水层,它们具有高隙率和渗透率。含水层温底通常低于150℃,并且可以含有古封存水,或者从毗邻的高地得到补给。当某些含水层有自流压力条件,一旦钻及热储,地下热水流会自由流到地表。
地压系统是沉积含水层的一个特例 。孔隙流体承受的压力除流体水柱重量所形成的静水压力以外,还承受了相当大一部上覆岩层的总负荷(即岩层静压力)。它的顶、底部为不透水和低热导率的页岩所圈闭。它和正常沉积区域的差别在于正常沉积岩区的孔隙水及其所含热量在成岩挤压过程中会被驱赶出来,地压系统则不会。

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