地热资源的机理与开发利用

讲师风采
卢耀如
中国地质科学院水文地质研究所研究员,中国工程院院士
讲师简介:
卢耀如,国际著名工程地质、水文地质与环境地质学家,中国工程院院士,中国矿业大学教授。1950年入清华大学地质系,1952年院系调整入北京地质学院,1997年当选中国工程院院士,曾任中国地质科学院研究员……
视频简介:
地热能是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。全球地热能的储量与资源潜量十分巨大,每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW?h,但是地热能的分布相对比较分散,因此开发难度很大。由于地热能是储存在地下的,因此不会受到任何天气状况的影响,并且地热资源同时具有其它可再生能源的所有特点,随时可以采用,不带有害物质,关键在于是否有更先进的技……
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主席与各位主任: 很高兴今天在这里讨论地热问题,上一次科技研讨会在福建,我也去了,主要是谈了一些海港开发的问题,那么这次谈的主要是地热,刚才主席已经谈了,所以我就简单谈一下地热资源的成因、机理,和开发利用的一些探索。 这个原来在重庆上面也做过一些报告,因为地热资源是一个很重要的再生资源,这个地球内部的一个巨大的能量,但是对我们中国来讲,这个方面开发的还是不太多的,地热资源形成的机理,我来说一下,整个地球形成来讲,现在是各种学说,和这个地热资源都有关系的,有个别的学说,还有一些1906年这个张国人的学说,还有一些方面最主要的就是还有他们提出来的超新鲜的一些认识。宇宙方面。那么在1980年的时候,严正中曾经计算过,超欣欣的一些能量和这里有40多个平方的焦耳,是很大的,大家可以看到,给大家举一个例子来讲,你现在拿一张很薄的纸,你叠40下,有多高呢?比喜马拉雅山还高,你们可能不信,你们可以去算去,一纸,叠起来,你不可能叠42下,它要是能叠42下,就比喜马拉雅山还高,所以地球上的热量来讲主要是三个,一个地球形成时发生大的一些热量,第二,地球内部放射性物质的热量,第三,就是太阳的辐射热量,后期的主要是三个热量,那么这个关于热爆炸的在那么超欣欣的爆炸上来看,它的热量是非常大的焦耳,有些油啊土啊等等,那么这些的计算啊国际商参考的这个表里面,这个放射性的量,热量是放射很大的,这是第二个,第三个就是太阳辐射,太阳的演化和地球表面平均气温的变化,这也是不能完全一致的,这里的,根据一些国外研究来讲,在多少亿年以前,现在来讲,这个太阳输出的热量是为1来讲,在已经是有变化的,太阳热量的辐射主要还是在地球表面不表层这些。 地热实际上包括两种的介子,也可以说是三种介子,水是载体,关于水的来讲,它的这个资源是现在它的起源认识还不是很一致,一个就是是不是地球形成时候它这个释放出来的水,一直到现在后来汇聚成海洋河流,这是一个,另外一个就是说,现在从太空研究上来看,水的来源来讲,现在每天还有不少的水汽,大概5到30秒,大约12直径的这么一个大的水球不断从太空降落到,恩原来有过这些报道,但是这个水的来源实际上还并不是接入的很清楚。那么根据这样地球的结构,大家知道了,地球表层的这些180度到300度这个地壳上400度到1000度,这是上面地壳,中间过渡层其实是包裹着一些暖流层,那么差不多是1200到1500。深入了更多的到地壳内部的温度可达5000度以上,这个大家都知道这些情况,所以地球上的热的载体在水里面在岩石里面是很多的,那么地球来讲,水圈大气圈,那么我给它化成一下这个水气圈,一届大气圈就是地球表面以上大小这是不对的,实际上大气圈包括地下,也有些气体存在,那么水圈呢现在也包含一部分的大气圈,这个水圈来讲,这个一直到内部都有一滴水存在,当然视差高温会形成一个水蒸气,压力大的时候,它可以保留一定液体,二十世纪六十年代当时的大量地球的坍塌,证明地壳在60公里到200公里一个暖流圈,那么这个对我们地热来讲就是很重要,所以暖流圈它的年制数比上地面和下地面都要低一点,但温度都是1200到1500左右,这个我给它分析的症状就是暖流圈的作用就是有三项,液态、气体、还有固态,三项流,那么这种三项流它在暖流圈里面可以形成的侵蚀作用,就是阿吉彼德原理啊高山地区沉入到暖流圈里面温度就升,那升了以后那就对它要侵蚀,那么侵到盆地地区就要薄,地层薄,这样就要有吸入作用,就是沧海桑田,高山地区不断要被侵蚀,薄的盆地的地区就要冲田,这样就发生不平衡了,就要开始发生构造运动引起的变化,那么我给它简单描绘一下暖流圈的中间位置来讲,它的侵蚀、内吸附作用,这个暖流圈的液体、气体,也是供给地球的一个重要来源。所以暖流圈的作用。 一个方面,产生的资源性的条件,这个资源性条件可以产生一些矿产,就是流体成因矿产。 另外一个就是暖流圈可以给上面提供一些热量,根据这个情况,热的来源来讲,矿水来源有三种,一个就是基底热源产生的,这个给它概括一下,就是底下暖流圈和深部地壳热源在这个火层岩石里头,那么潜入的水经过这个热源体它就能加热,热源的结构。像这些岩石来讲,火山石底下都应该有一些热源体的,那么这是原来前人分析的一些传言,它的温度地表是90多度。 另外一个就是表水混合循环的结构,所以西藏的研发性来讲,它这个有深部的水,也有浅部的水,它的深水流的值和浅水流的值就不太一样,那么因为地表流的同位素来讲,34接近于0,或者是负值这种情况,那么根据这些情况来看,台湾的地区它也是中央高山地区,那么我也在那取过样,当时分析还有也有浅的一些水,接近于本体值的一些少量的,这是台湾地浅的温泉,它附近的还有一些地区,就是温泉,就河边,台湾人有的就在那里洗澡,那么台湾的还有一种离火山,离

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