干热岩分布区有哪些地质特征
① 干热岩的我国的干热岩资源
青海地勘抄人员在共和盆地成袭功钻获温度高达153℃的干热岩。这是我国首次发现大规模可利用干热岩资源。该资源属清洁能源,可用于地热发电。
共和盆地位于青藏高原腹地,这次钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点,填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。据青海省水文地质工程地质环境地质调查院专家介绍,在共和盆地钻获的干热岩致密不透水,1600米以下无地下水分布迹象,符合干热岩的特征条件。该岩体在共和盆地底部广泛分布,钻孔控制干热岩面积达150平方公里以上,干热岩资源潜力巨大。有关专家称,青藏高原在隆升过程中形成了一系列地热资源,从干热岩地热资源区域分布看,青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5,资源量巨大。
干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响,且不受季节、气候制约,青海省水文地质工程地质勘查院院长严维德说,利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半,只有太阳能发电的十分之一。
② 说出制约干热岩大规模开发利用的因素
干热岩是指埋深3km~10km、温度150℃~650℃、没有水或蒸汽的热岩体。
我国干热岩资版源丰富,经初步测算,埋深权3km~10km范围内的干热岩资源折合标准煤860万亿吨,远高于美国570万亿吨标准煤的估算结果。按照利用其中2%测算,相当于全国能源消耗总量的4040倍。其中,深度位于3.5km~7.5km、温度介于150℃~250℃之间的干热岩资源折合标准煤215万亿吨。我国干热岩存储的热能约为已探明地热资源总量的30%,主要分布在3个区域:东北、华北和苏中的沉积盆地区;近代火山活动地区,包括吉林长白山(603099,股吧)、山东蓬莱、海南琼北、台湾基隆、黑龙江五大连池、云南腾冲、新疆南部和青藏高原西南部等;以及福建、广东、广西的高热流花岗岩地区。青藏高原南部地区的干热岩资源量约占我国大陆的1/5。
③ 地热发电适用于哪些地区
地热发电,仅适用于活火山活跃的少数地区,例如西藏。
④ 什么是干热岩
干热岩(HDR),也抄称增袭强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200℃,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。
中国首次发现大规模可利用干热岩资源于青海省共和盆地。青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5。
2019年在山东省日照市和威海市的部分区域发现干热岩富存区,资源量总计相当于188亿吨标准煤。
⑤ 干热岩的用途
一.地热能的一种——干热岩型地热能。干热岩型地热能遍布广泛。干热岩是指地表以下2000米至6000米的岩石层,干热岩的温度一般在70度至200度之间,干热岩中的温度一般是用水将它提上来。然后用于发电、采暖等。 二.干热岩型地热能取暖的原理比较简单,根据地质情况打出两口深约2000米左右的井,两井相距200米至600米。将两井连通。用高压注水泵向一井内注水,水通过干热岩层,将干热岩中的热量吸收后,从另一口井中喷出,进入换热器进行热量交换,换热后的温水再回到注水井中。这样就好像把一个锅炉放在2000米的地下,水在这个系统中不停的循环就达到了取暖的目的。 三.干热岩型地热能发电比较复杂,因为发电要求热水或者蒸汽的温度高,也就是钻井相对要深,技术要求要高,投资要大。并且发电设备也是一项很大的投资。所以干热岩发电项目一般为政府投资行为。 四.干热岩采暖与干热岩发电相比较: 1.采暖温度为50度或80度,暖气片方式供暖的,供水温度达到80度。低温辐射地板采暖方式供暖的,供水温度达到50度。这样钻井深度大大低于发电要求钻井深度。 2. 冷水在井底变热后可能最终会使岩石温度降低,因此一处热岩发电站也许只能工作20年左右。但在关闭几十年后,地心的炽热岩浆会重新加热这些花岗岩,那时这些热岩就又能重新发电。但采暖就不存在这个问题,因为我们北方一年的采暖期为四个月,其余八个月是停用的
⑥ 干热岩井井开采有哪些用处
有这个可能。
青海抄地勘人员在“共和盆地”成功钻获温度高达153℃的干热岩。这是我国首次发现大规模可利用干热岩资源。该资源属清洁能源,可用于地热发电。
“共和盆地”位于青藏高原腹地,这次钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点,填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。
"干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响,且不受季节、气候制约,"专家说,"利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半,只有太阳能发电的十分之一。"
青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5,资源量巨大,是一项新兴的地热能源。
⑦ 世界干热岩的分布图是什么
干热岩(HDR),也称增强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200℃,埋深内数千米,内容部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。
青海地勘人员在共和盆地成功钻获温度高达153℃的干热岩。这是我国首次发现大规模可利用干热岩资源。该资源属清洁能源,可用于地热发电。
⑧ 地热资源有哪些类型
地球内部储藏了巨大的热能,仅地表以下10千米范围内的地热资源量就达3.57亿亿吨标准煤。地热能有以下五种类型:
(1)蒸汽型,是储存在地下岩石孔隙中的高温高压蒸汽,可直接用来发电,开发利用方便,但蒸汽型资源仅占地热资源的0.5%。
(2)热水型,以热水或水汽混合的形式储存在地下,按地下热水的温度又可分为低温型(90℃以下)、中温型(90~150℃)和高温型(150℃以上)。热水型地热资源约占地热资源总量的10%,分布较广,而且开发利用方便。北京著名的小汤山温泉就是热水型地热资源。
(3)干热岩型,储存在地下炽热的岩体中的热能,完全不含水和蒸汽,约占地热资源总量的30%。由于干热岩体的破碎和水在炽热岩体中的循环和热交换都是技术上的难题,因此干热岩型地热资源目前还难以开发利用。
(4)岩浆型,是融岩和岩浆中的热能,埋藏在距离地面10千米以下,温度可达1500℃以上,有火山活动的地区,则埋藏较浅。岩浆型地热约占地热资源总量的40%,但目前还没有开发利用的可能。
(5)地压型,是封存在地下的2~3千米处的高压流体矿产如石油、天然气、盐卤水中储存的热能,约占地热资源总量的20%,有重要开发价值。
目前,人类能开发利用的还主要是地表附近岩石孔隙中的热水和蒸汽中的热能,地下热水可直接用于水产养殖、温室栽培、居民住宅供暖以及温泉沐浴。目前全世界每年直接开发利用的地热能相当于6亿吨石油。温度较高的地热水或蒸汽还可用来发电。1995年,全世界地热发电量达480.4亿千瓦时,占全世界发电量的0.34%,所占比例虽然不高,但却是增长速率最快的,与1985年相比,全世界的发电量增加了34%,而地热发电增加了69%。
我国地热资源分布广泛,早在东周时期就有了开发利用温泉的文字记录。目前,已经发现的出露地表的温泉有3500多处,已经探明的地热储量折合31.6亿吨标准煤。除了全国各地的温泉在水产养殖、温室植物栽培和旅游、医疗方面的开发外,西藏的羊八井地热田已经有一定规模的开发利用:日产热水109500立方米,除了温室供暖,还有7台机组发电,装机容量为2.5万千瓦。
⑨ 中国地质科学院水文地质环境地质研究所
截至2014年底,全所职工总数534人,其中在职职工310人,离退休职工224人;博士生导师8人,享受国务院政府津贴专家4人。专业技术人员中,院士1人,俄罗斯自然科学院外籍院士1人,正高级职称40人,副高级职称46人,中级职称125人。内设8个综合管理部门、16个技术业务部门、3个科研业务保障部门。国际水文地质学家协会中国国家专业委员会、中国地质学会水文地质专业委员会、地热专业委员会、农业地质专业委员会、河北省矿泉水产品质量监督检验站挂靠所内。
发表论文122篇,其中SCI检索论文21篇、EI检索论文23篇。出版专著5部,获得专利29项,1项专利技术实现转让,获著作权1部。获批12项国家自然科学基金项目。石建省研究员获“全国优秀科技工作者”称号,卢耀如院士再获河北省院士特殊贡献奖,石建省、王贵玲研究员受聘全国首席科学传播专家。国家实用新型专利“有机物污染水样泵管口采样器”成功转化为产品,投入批量生产。荣获国土资源科学技术二等奖1项,中国地质调查局、中国地质科学院2014年度地质科技十大进展1项,中国地质学会2014年度十大地质科技进展1项。
获奖证书
领导班子由5人组成,所长、党委书记石建省,副所长张永波、张兆吉、李援生,纪委书记张民福。
所长、党委书记石建省(中),副所长张永波(右二),副所长张兆吉(左二),副所长李援生(右一),纪委书记张民福(左一)
年度重要科研成果
我国地下水污染调查建立全流程现代化取样分析技术体系。成功研制系列取样器并解决痕量组分采集技术难题,发展高效实用的现场调查技术及离线萃取技术,快速准确地查明了重点地区地下水污染状况;通过高分辨率遥感解译调查土地利用类型与污染源分布;构建了有机分析实验平台,对全国33个实验室实现网络远程质量监控。
大型盆地和东南沿海典型地区深部水文地质调查与综合评价取得地热资源勘查重大突破。在高温地热资源以及干热岩勘查、水热型地热资源调查评价、省会城市及地级市浅层地温能调查评价取得重大突破,发现多处高温地热异常。西藏古堆高温地热显示区地热钻探230米深度温度达195 ℃,为我国目前地热勘探中同深度温度最高钻井,川西地区高温地热钻探填补了理塘、巴塘地热钻探空白。首次开展干热岩科学开发利用试验研究,东南沿海地区干热岩钻探选址取得进展,完成东南沿海干热岩资源潜力区地球物理勘查。
贵德县扎仓沟干热岩钻孔现场
中国地质调查局王学龙副局长听取项目汇报
热坑间歇喷泉
热水塘沸喷泉
城市发展中的地质环境风险评估与防控关键技术研究与示范。以甘肃兰州、天水的滑坡、泥石流为研究对象,攻克了滑坡、泥石流发生概率难以计算的难题,建立了滑坡、泥石流风险评价技术方法体系。以郑州地面沉降为研究对象,研究了中原城市群地面沉降发生原因与机理,为中原城市地面沉降风险评价技术研究奠定了基础。以石家庄、北京、洛阳为研究区域,研究了污染物在这些地区包气带中的迁移规律与包气带的防污能力,改进了地下水污染防污能力的评价方法技术,为地下水污染风险评估奠定了基础。
全国地下水资源及其环境问题战略研究。查明我国13个粮食主产区的分布范围、农业种植现状及其灌溉用水对地下水依赖状况与趋势、各粮食主产区地下水资源保障农田生产用水能力。首次查明地下水超采与灌溉农业之间关系、小麦、玉米等秋粮作物及蔬菜和耗水型果林用水对地下水超采影响程度和应调控阈以及节水灌溉与地下水资源优化配置机制。提出相对农民模式的综合优化节水灌溉方案和实施对策,示范应用取得显著生态环境和经济社会效益。创编了我国“国家主要含水层图工作大纲与技术要求”,全面完成《我国水工环地质工作发展史》出版稿,对发展我国水工环地质事业具有重要指导意义。
国家粮食主产基地黄淮海区灌溉农业的用水强度、对地下水依赖程度和地下水保障能力分布图
祁连山大型煤炭基地土地覆盖现状解译图
重要能源基地水文地质环境地质调查。完成我国重要能源基地1∶5万水文地质环境地质调查工作总体部署。先后开展了“青海重要能源基地水文地质调查”、“神东煤炭基地水文地质调查与老空区普查”和“晋东能源基地水文地质环境地质调查”。完成6个1∶5万标准图幅调查(面积约2520km2);实施一批探采结合井,总出水量约14736m3/d,有力地解决了矿区缺水问题。在多年冻土区融区控水规律、鄂尔多斯盆地直罗组强富水特性、典型岩溶泉域强径流带分布与演变、采煤条件下上覆含水层疏干破坏机理、矿区含水层保护理论技术、老空区老空水普查技术方法和1∶5万水文地质编图等方面取得一系列新成果。
巴丹吉林沙漠1∶5万水文地质调查。完成巴丹吉林沙漠湖泊集中分布区野外调查任务,填补了我国沙漠区域水文地质调查空白。调查湖泊洼地133个、泉点29个、机民井88个,人工揭露地下水73处。初步查明沙漠东南部第四系沉积基底特征和湖泊、地下水分布的规律。首次在沙漠腹地完成350米水文地质钻探,揭露了第四系沉积基底和含水层结构,并首次获取巴丹吉林沙漠水文地质参数,为沙漠区水文地质条件研究奠定了良好基础。
中国工程院重大咨询项目我国地热资源开发利用战略研究。通过全球地热资源开发利用数据,对我国各类地热资源开发利用情况以及开发利用用途进行分析总结,圈定具有开发利用前景的高温、中低温地热区(田),提出地热发电规模及远景布局。查明我国干热岩资源分布,圈定若干干热岩远景分布区,提出我国地热资源开发利用集约化目标及方向。开展了地下热水资源开发利用现状与趋势研究,制定出我国地热资源开发利用关键技术研究路线图,为地热资源管理提供决策依据。
群矿采煤驱动下含水层结构变异对区域水循环影响机制研究。初步查明采空区覆岩三带宏观分布规律,采场应力分布对覆岩裂隙发育特征的影响特征、关键层分布对覆岩裂隙发育特征影响机理,分析总结了采动裂隙发展与含水层结构变异演化规律,基本掌握采空区裂隙发育特征及渗透性变化规律,建立了典型矿区含水层空间结构变异数值模型,创造性提出采空区渗透性跃变曲面“椭抛凹形体”概念。
华北平原典型地区地下水回灌关键技术与工程示范。应用GMS软件初步建立了试验场三维地层结构图,建立了勘察回灌区水文地质参数系列。建立完善了地下水回灌三维水流模型,发展了地下水高精度模拟技术和优控管理信息技术。完善了滹沱河冲洪积扇三维地下水流模型,采用嵌套技术建立区域模型与示范区模型的耦合模型;建立示范区地下水回灌主要污染组分的溶质运移模型,进行了地下水管理模型的算法研究,初步形成地下水管理信息系统。
沙漠腹地水文地质钻探
含水层结构破坏物理模拟试验
地下水回灌试验场立体图
⑩ 地下涌动着的汩汩热流是什么
地热能(geothermal energy)是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是导致火山爆发及地震的能量。火山、喷泉(geyser)、温泉(hot spring)和沸泥塘(boiling mud pots)都有力说明壳层及其下部存在着较大的热能储藏。这种热量渗出地表,于是就有了地热。地热能是一种清洁、是可再生能源,其开发前景十分广阔。著名地质学家李四光(1973)曾指出:“地球是一个大热库,地下热能的开发与利用,是件大事情,就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样,这是人类历史上开辟的一个新能源,也是地质工作的一个新领域。”
地热资源(geothermal resource),指能够经济地为人类所利用的地球内部的热资源,它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量。地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源,其功能多,用途广,不仅是一种洁净的能源资源,可供发电、采暖等利用,而且是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源,同时还是宝贵的医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水水源。
一、地热能来源和分布
(一)地热能的来源
地热能主要由地球内部的放射性物质衰变产生。地球中央是熔融的地核,其温度可达4000℃(7200℉),周围被半液态物质构成的地幔所包围(图4-52)。地幔上面覆盖的是地壳,平均约17km厚。地壳的温度随着深度增加而增加,深度每增加1km,温度约上升30℃。地壳底部(地幔上部)的温度较稳定,约为1000℃,地核内部温度增高迟缓。如果只考虑平均地温梯度,则可被充分利用的热能都储藏于地壳深部以下。然而,一些地带内的地幔熔岩(岩浆)沿着断层或裂缝运移到地表附近,在地表2~3km处形成“热点”,使得局部区域的地表附近富集大量的地热资源,如地球构造板块衔接处的地震、火山爆发地带。地球有六大构造板块:太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。这些板块沿着扩张中心(即洋脊)向两边分离、生长,并向外移动,同时,板块之间沿着水平方向彼此相对移动、相互滑过或错动(图4-53)。在这些板块相互碰撞挤压的地方,巨大的力量可产生地震或隆升成山脉。在板块衔接处,热能通过地下岩浆迅速从地球内部向地表火山输送。因此,板块边缘成为高温地热田的主要分布地带。
表4-8全球范围内的地热潜力表(据国际地热协会,2001)
随着地热资源应用,地热产业规模化发展与地热能源的梯级应用成为其发展的主要趋势。推动地热产业规模化,有助于提高地热能源应用效率;通过梯度应用形式,可以实现最大限度的地热能源应用,减少环境污染问题。
在2010年世界地热大会中,提出了增强型地热系统,推动增强型地热系统。实现地热资源循环应用成为地热资源发展的重要趋势。增强型地热系统又被称为干热岩地热,其原理为:由地表面向干热岩打井眼,封闭井孔后向井内注入温度较低的水,高压水让岩体产生较多裂缝,随着低温水增加,裂缝逐渐发展并扩大,最终形成一个大型人工干热储结构,采取这种方式实现热循环应用。此外,浅层地热能的存在较为普遍,加强浅层地热能开发,实现规模化浅层地热能应用,具有广阔的发展前景,如我国北方大部分城镇在冬季需要供暖,供暖天数在120天以上,煤炭消耗量巨大,通过开发浅层地热能,可以有效降低煤炭应用量,实现综合效益。