廣東省中溫地?zé)豳Y源現(xiàn)狀與發(fā)電潛力分析

廣東省中溫地?zé)豳Y源現(xiàn)狀與發(fā)電潛力分析

廣東是中國(guó)最富有的地?zé)豳Y源和最多的溫泉所在地之一。溫泉點(diǎn)的數(shù)量其次是西藏和云南，排名中國(guó)第三。目前,全省已發(fā)現(xiàn)溫度≥30℃的天然溫泉點(diǎn)約320處(約占全國(guó)總數(shù)的10%)、隱伏地?zé)釁^(qū)5處。在全省21個(gè)地級(jí)市中,除東莞市還沒(méi)發(fā)現(xiàn)有天然溫泉出露外,其余20個(gè)地級(jí)市均有溫泉分布。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),全省地?zé)豳Y源可開(kāi)采量約64.2萬(wàn)m3/d,其中:天然溫泉約23.8萬(wàn)m3/d,盆地型隱伏地下熱水約40.4萬(wàn)m3/d。1氣候變化特征中、新生代以來(lái),廣東省境內(nèi)斷裂活動(dòng)及地殼升降運(yùn)動(dòng)異常強(qiáng)烈,不僅形成了100多個(gè)沿?cái)嗔颜共嫉年懴嗉t色構(gòu)造盆地,而且發(fā)生了多期次的巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng)。已確定的侵入巖巖體有500多個(gè),分布面積約占全省陸地面積的三分之一,其中以酸性花崗巖類(lèi)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在時(shí)空分布上,具有:分布范圍廣,沿?cái)嗔褬?gòu)造帶展布,侵入巖時(shí)代從西北向東南逐漸變新的趨勢(shì),侵入活動(dòng)具有多旋回和多期次性,燕山期侵入活動(dòng)最強(qiáng)烈(期次多、強(qiáng)度大)等明顯的特征和分布發(fā)育規(guī)律。廣東地域在地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷過(guò)多次劇烈的地殼運(yùn)動(dòng),形成了一系列規(guī)模不一、性質(zhì)不同的斷裂,尤其是規(guī)模大、切割深、反復(fù)活動(dòng)的深、大斷裂,不僅控制了廣東山川形勢(shì)的展布方向、地層與巖石的分布、中—新生代斷陷盆地的形成與發(fā)展,而且控制著溫泉的分布與出露。2沿海地區(qū)熱資源整合廣東省境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的中溫地?zé)豳Y源主要分布于沿海地區(qū),以水熱型地?zé)豳Y源為主。從地?zé)岚l(fā)電角度看,水溫較高(大于90℃)、儲(chǔ)量較大、具有發(fā)電潛力的地?zé)崽镏饕?個(gè)。2.1新洲大陸的熱田2.1.1地?zé)崽锔艣r新洲地?zé)崽镂挥趶V東省陽(yáng)江市陽(yáng)東縣新洲鎮(zhèn)北西4km的橫崗村附近、廣湛高速和西部沿海高速公路之間,地?zé)崽镏行狞c(diǎn)地理座標(biāo)為東經(jīng)112°15′26″,北緯21°53′33″,連接兩高速的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)水泥公路從地?zé)崽锱詡?cè)通過(guò),交通方便。新洲地?zé)崽镂挥诒睎|向的恩平—新豐大斷裂帶內(nèi),處在新洲巖體與古老的寒武系地層接觸界線(xiàn)上。2.1.2熱田面積、溫度熱儲(chǔ)呈帶狀,明顯受巖漿巖及斷裂構(gòu)造控制,淺部地?zé)豳Y源為水熱型。地表以大于30℃的溫泉為邊界,圈定的地?zé)崽锩娣e大于1km2,推測(cè)地下300m深度的90℃高溫區(qū)面積達(dá)4.88km2。溫泉溫度92℃,鉆孔揭露自流水溫101℃、300m孔底溫度104℃。鉆孔自流量1959m3/d,單孔抽水試驗(yàn)降深10.7m的涌水量3128m3/d。最高水頭高出地面13.70m。2.1.3主要問(wèn)題和潛在分析1激發(fā)深度不足目前地?zé)峥碧娇鬃畲笊疃葍H350m,而350m以下的地質(zhì)構(gòu)造及地?zé)豳Y源情況不明。2部門(mén)巖或干熱巖以往的地質(zhì)工作僅限于淺部數(shù)百米深度,對(duì)于深部斷裂及深部是否存在熾熱的巖漿或干熱巖從未進(jìn)行過(guò)研究。根據(jù)地?zé)崽锏牡刭|(zhì)構(gòu)造(斷裂發(fā)育、新洲巖體多期次巖漿入侵)分析,存在著淺部為深循環(huán)中高溫?zé)崴?、深部為干熱巖的可能。3熱儲(chǔ)溫度分布從以地?zé)岚l(fā)電為目的的角度看,地?zé)崽锬壳敖衣兜臏囟热匀惠^低。據(jù)地?zé)崴瘜W(xué)溫標(biāo)預(yù)測(cè),該地?zé)崽锏臒醿?chǔ)溫度達(dá)162℃。因此,仍有提高地?zé)崽餃囟鹊臐摿Α?高熱能源缺乏使用，導(dǎo)致高熱能源浪費(fèi)新洲地?zé)崽镫m然具有儲(chǔ)量豐富、鉆孔出水量大、溫度高的特點(diǎn),但目前開(kāi)發(fā)力度不足,寶貴的高溫?zé)崴匀辉诎装琢魇А?.2東山湖地?zé)崽?.2.1．汕揭公路可達(dá)東山湖地?zé)崽锏靥幓洊|沿海,位于潮州、汕頭、揭陽(yáng)三市交界地帶的桑浦山脈北側(cè),行政區(qū)劃隸屬潮州市朝安縣沙溪鎮(zhèn)管轄。從廈汕、深汕、汕梅高速公路轉(zhuǎn)潮汕、汕揭公路可達(dá)。汕揭高速公路沙溪出入口距度假村約2km,離粵東新機(jī)場(chǎng)10km,距潮州市區(qū)約20km,距汕頭、揭陽(yáng)市區(qū)約30km,交通便利。東山湖地?zé)崽锾幵诔卑?普寧、錢(qián)東-惠城等兩條北東向斷裂與古巷-澄海及榕江等兩條北西向斷裂交接的中間地帶。地表被第四系海陸交互相沉積層覆蓋,主要由粘性土及砂礫石組成,厚度45~66m不等;下伏基巖為晚侏羅世及晚白堊世的侵入花崗巖。2.2.2鉆孔涌水量地?zé)崽锞哂兴疁馗?、水量大、水頭壓力高等特點(diǎn)。地?zé)嶂行膮^(qū)域的鉆孔自流量均大于20L/s,揭露孔口最高水溫102℃,水頭高出地面25.23m,單孔涌水量達(dá)2932m3/d。熱水礦化度1.1~3.2.3存在的主要問(wèn)題及潛力分析1激發(fā)深度不足以往地?zé)峥辈榭鬃畲筱@探深度593.11m,深部地質(zhì)構(gòu)造及地?zé)豳Y源情況不明。2沒(méi)有進(jìn)行高效綜合利用該地?zé)崽锏責(zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富,水溫達(dá)102℃是全省溫度最高的熱水,目前僅用于洗浴,沒(méi)有進(jìn)行綜合利用,開(kāi)采利用量較也小,不僅經(jīng)濟(jì)效益不理想,而且也浪費(fèi)了寶貴的地?zé)豳Y源。3熱田溫度也可以提高選用二氧化硅地?zé)釡貥?biāo)預(yù)測(cè)深部熱儲(chǔ)溫度達(dá)140℃~143℃。2.3虎池周邊熱田2.3.1區(qū)域交通環(huán)境虎池圍地?zé)崽镂挥谥猩绞心仙囨?zhèn)翠亨村東南側(cè)金星門(mén)港的灘涂?jī)?nèi)。東為淇澳島,北距中山市區(qū)約24km,南距珠海市區(qū)約15km,西側(cè)有京珠高速公路及中山至珠海一級(jí)公路,東側(cè)有正在建設(shè)中的粵港澳大橋(西端),交通十分方便。新洲地?zé)崽镂挥诒睎|向的河源深大斷裂西南段,處在五桂山巖體邊緣。溫泉常年被海水淹沒(méi),據(jù)鉆探揭露,深部為燕山三期花崗巖,淺部(海底)為第四系全新統(tǒng)海相沉積的淤泥和燕山期花崗巖風(fēng)化殘積的粘性土等,厚約12~30m,隔熱保溫性良好。2.3.2地?zé)崽锢美玫牧繜醿?chǔ)呈帶狀,明顯受巖漿巖及斷裂構(gòu)造控制,淺部地?zé)豳Y源為水熱型。根據(jù)鉆探和測(cè)溫資料,初步圈定地溫>30℃的地?zé)岙惓^(qū)面積約0.262km2。溫泉溫度98℃,鉆孔揭露自流水溫99℃,偶測(cè)值達(dá)102℃。最高水頭高出地面8.20m。單孔自流量1200m3/d,單孔抽水試驗(yàn)降深3.6m的涌水量1813m3/d。根據(jù)鉆孔自流及抽水試驗(yàn)資料計(jì)算,虎池圍地?zé)崽锏叵聼崴脑试S開(kāi)采量為2558m3/d。經(jīng)初步計(jì)算,地?zé)崽锟砷_(kāi)發(fā)利用地?zé)崃窟_(dá)777578MJ/d,換算成熱能為9.00MW,地?zé)崽镆?guī)模屬小型。熱水水化學(xué)類(lèi)型為Cl-Na型,礦化度10.9~11.3g/L,SiO2含量137.5mg/L。2.3.3主要問(wèn)題和潛在分析1熱勘探和光刻定義孔少，勘探面積和深度小目前地?zé)峥碧娇變H有2個(gè),而且最大孔深(85.55m)不到百米,深部水量及溫度等地?zé)豳Y源情況不明。2熱田溫度可以進(jìn)一步提高據(jù)地?zé)崴瘜W(xué)溫標(biāo)預(yù)測(cè),該地?zé)崽锏臒醿?chǔ)溫度達(dá)148℃~151℃。因此,仍有提高地?zé)崽餃囟鹊臐摿Α?.4地?zé)豳Y源現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題2.4.1地理位置鄧屋地?zé)崽镂挥诿分菔胸S順縣城湯坑鎮(zhèn)鄧屋村,是我國(guó)第一座地?zé)岚l(fā)電站所在地。汕梅高速、國(guó)道G206及省道S224從地?zé)崽锔浇ㄟ^(guò),交通十分方便。鄧屋地?zé)崽镂挥诒睎|向的蓮花山大斷裂帶與榕江斷裂交匯處。地表被第四系沖積層覆蓋,主要由粘性土及砂礫石組成,厚度2~20m不等;下伏基巖為晚侏羅世及晚白堊世的侵入花崗巖。地3.4.2地?zé)豳Y源概況熱儲(chǔ)呈帶狀,明顯受巖漿巖及斷裂構(gòu)造控制,淺部地?zé)豳Y源為水熱型。溫泉溫度87℃,鉆孔揭露自流水溫92℃、測(cè)得800.13m鉆孔的孔底溫度為103.5℃。鉆孔自流量4809m3/d。根據(jù)鉆孔干擾抽水試驗(yàn)資料計(jì)算(水位降深20m),鄧屋地?zé)崽?1~92℃地下熱水的允許開(kāi)采量為9240m3/d。最高水頭高出地面5.69m。熱水氡濃度1332~1359Bq/L,SiO2含量95mg/L。2.4.3存在的主要問(wèn)題及潛力分析1)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,亂采濫伐情況嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道,以前鄧屋地?zé)岚l(fā)電站輸出電量可以達(dá)到4000千瓦,現(xiàn)在發(fā)電站每天平均產(chǎn)出1000多千瓦。2)深度地質(zhì)構(gòu)造及地?zé)豳Y源情況不明。該地?zé)崽镫m然以往勘探深度達(dá)800m,但800m以深的地質(zhì)構(gòu)造及地?zé)豳Y源情況未查清。根據(jù)二氧化硅地?zé)釡貥?biāo)預(yù)測(cè)深部熱儲(chǔ)溫度達(dá)130℃~135℃,因此,地?zé)崽锏臏囟热杂羞M(jìn)一步提高的可能。3)地下熱水用途單一,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。目前,鄧屋地?zé)崽锊糠钟糜诎l(fā)電和部分用于洗浴,均屬單一利用。如果對(duì)地?zé)豳Y源實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃和綜合利用,即首先將90℃~92℃熱水直接用于發(fā)電2.5豐美2.5.1地?zé)崽镏苓吔煌ㄘS良地?zé)崽镂挥诿分菔胸S順縣豐良鎮(zhèn),距離豐順縣城30km,國(guó)道G206及省道S224從地?zé)崽锔浇ㄟ^(guò),交通方便。豐良地?zé)崽镂挥诒睎|向的蓮花山大斷裂帶上,溫泉直接從河床裸露的英安斑巖裂隙中涌出,附近還出露多其次入侵的花崗巖。2.5.2豐良地?zé)崽餆崽餆醿?chǔ)呈帶狀,明顯受巖漿巖及斷裂構(gòu)造控制,淺部地?zé)豳Y源為水熱型。最高溫度:溫泉自流水溫92℃,鉆孔揭露孔口水溫92.5℃。鉆孔自流量2013m3/d。根據(jù)鉆孔干擾抽水試驗(yàn)資料計(jì)算(水位降深10.81~12.91m),豐良地?zé)崽?0.5~92.5℃地下熱水的允許開(kāi)采量為5757m3/d。熱水氡濃度1332~1359Bq/L,SiO2含量95mg/L。2.5.3主要問(wèn)題和潛在分析1深部地質(zhì)構(gòu)造及地?zé)豳Y源該地?zé)崽镫m然以往勘探深度達(dá)656.26m,但深部地質(zhì)構(gòu)造及地?zé)豳Y源情況未查清。根據(jù)二氧化硅地?zé)釡貥?biāo)預(yù)測(cè)深部熱儲(chǔ)溫度達(dá)128℃~133℃,因此,地?zé)崽锏臏囟热杂羞M(jìn)一步提高的可能。21地?zé)豳Y源缺乏有效利用，用途獨(dú)特豐良地?zé)崽锞哂秀@孔出水量大、儲(chǔ)量豐富、水溫較高的特點(diǎn),目前大部分熱水白白流失,未發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。3中高溫地?zé)豳Y源的調(diào)查和開(kāi)發(fā)建議根據(jù)廣東省中高溫地?zé)豳Y源分布及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀,從地?zé)岚l(fā)電角度分析,初步提出如下四點(diǎn)建議:3.1堅(jiān)持先發(fā)電后洗滌劑的綜合利用原則廣東境內(nèi)目前勘探查明的、可作為發(fā)電的地?zé)豳Y源均為水熱型地?zé)豳Y源,熱水溫度介于0℃~102℃之間,如果將這些高溫的熱水直接用于一次性洗浴,未免造成地?zé)崮茉吹睦速M(fèi)。因此,中溫地?zé)崽镆?guī)劃開(kāi)發(fā)時(shí),必須堅(jiān)持先發(fā)電后洗浴的綜合利用原則。即將中溫地?zé)豳Y源首先用于地?zé)岚l(fā)電,然后將經(jīng)過(guò)發(fā)電以后排放的溫?zé)崴?50℃~70℃)供附近居民和賓館洗浴?？梢?jiàn),只有對(duì)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用由目前的一次性利用向綜合與梯級(jí)利用方向轉(zhuǎn)化,才能提高地?zé)豳Y源利用率和實(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化。3.2廣東深部高溫地?zé)豳Y源基于石油勘探部門(mén)在廣東省近岸海域及多個(gè)沉積盆地(雷州半島、三水等)進(jìn)行過(guò)大量的石油勘探工作,積累有豐富的深部鉆探、深部物探、深部地質(zhì)構(gòu)造研究資料和經(jīng)驗(yàn),可作為勘查開(kāi)發(fā)廣東深部高溫地?zé)豳Y源提供資料基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。同時(shí),石油勘探部門(mén)在今后開(kāi)展石油勘探中通過(guò)加強(qiáng)地溫測(cè)量或?qū)⒂兴疅o(wú)油、無(wú)油無(wú)水(干熱井)、報(bào)廢井改造為地?zé)峥碧娇谆虻責(zé)衢_(kāi)采井,一方面可降低勘探成本,另一方面可將部分報(bào)廢井直接利用于地?zé)岚l(fā)電,從而發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3.3廣東省深部地?zé)豳Y源和高溫巖體廣東是我國(guó)地?zé)岚l(fā)電的發(fā)祥地,已有41年開(kāi)發(fā)利用中低溫?zé)崴l(fā)電的歷史和成功經(jīng)驗(yàn)。據(jù)以往地?zé)峥辈槌晒?從地?zé)岚l(fā)電角度看,境內(nèi)除了鄧屋地?zé)崽锿?還有4處可開(kāi)發(fā)為地?zé)岚l(fā)電(水溫90℃以上)的地?zé)崽?。?jīng)分析認(rèn)為,這些地?zé)崽锼幍臉?gòu)造部位十分有利,均分布有多期次入侵的巖漿巖,通過(guò)進(jìn)一步勘查,不僅有進(jìn)一步提高溫度和增加水量的潛力,而且在其深部也有可能找到溫度大于150℃的高溫地?zé)豳Y源(高溫?zé)崴⒏蔁釒r)。根據(jù)廣東所處地?zé)岬刭|(zhì)背景分析和專(zhuān)家論證,在廣東境內(nèi)找到高溫巖體(干熱巖)和地壓型地?zé)豳Y源的可能性極大,目前已與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)聯(lián)合立項(xiàng)開(kāi)展這方面工作。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)一工作部署,廣東省深部地?zé)豳Y源勘查工作將于近期(2012年)正式啟動(dòng),第一階段的主要工作任務(wù)是調(diào)查研究深部控?zé)針?gòu)造、控?zé)釒r體分布,第二階段是圈定高溫巖體靶區(qū)和施工3000m以