地熱特徵

地熱特徵是地質構造單元的熱狀態，可以用其平均熱流值、地溫線和熱岩石圈厚度等來表征。根據實測大地熱流數據集可以給出地質構造單元的平均熱流值。根據熱流值、地殼厚度和地殼生熱率資料，採用一維穩態熱傳導方程可以計算出各地質構造單元的地溫線。熱岩石圈厚度為地溫線與地幔絕熱曲線的交點的深度。

基本介紹

• 中文名：地熱特徵
• 外文名：Geothermal characteristics
• 領域：地質構造
• 基本概念：地質構造、地溫線
• 基本釋義：地質構造單元的熱狀態
• 學科：地質學

地熱正常動態

為了研究地熱正常動態特徵,文獻收集了226個地熱前兆觀測台站的數據, 建立了地熱前兆套用資料庫. 通過對地熱前兆台站觀測資料的整理分析, 將地熱正常動態分為地熱的長期正常動態和地熱的短期動態兩類, 歸納出6種類型的地熱長期正常動態和4種類型的地熱短期正常動態, 並結合觀測點處的水文地質情況, 對不同的地熱正常動態類型的成因進行了初步分析。

長期動態特徵

地熱長期正常動態是指井孔觀測點處溫度的長期(最少1年)形態及特徵變化，是正常的長期背景變化。長期正常動態可分為：穩定型、漂移型、年周期型、近似長周期型、大幅度波動型和跳變型6種。

國地熱前兆台站的長期正常動態分布圖

1. 穩定型長期正常動態指的是井孔觀測點處的溫度隨時間變化較小，基本呈線性上升或下降，溫度年變幅不超過0．01℃的動態類型。

2. 漂移型長期正常動態指的是井孔觀測點處的溫度隨時間變化較大，基本呈線性上升或下降，溫度年變幅度超過0．01℃的動態類型，漂移型分為升溫漂移和降溫漂移兩種。

3. 年周期型長期正常動態指的是井孔觀測點處的溫度呈年周期變化的動態類型。

4. 近似長周期型長期正常動態指的是井孔觀測點處的溫度呈周期為1月至數月的長周期變化，周期形態相對較穩定。

5. 大幅度波動型長期正常動態指的是井孔觀測點處的溫度隨時間變化較大，呈無規則長期波動的動態類型。

6. 跳變型長期正常動態指的是井孔觀測點處的溫度每年出現幾次溫度突升、突降的動態類型。

短期動態特徵

地熱短期正常動態是指井孔觀測點處溫度1天至1個月短期的形態及特徵變化，是正常的短期背景變化，短期正常動態可分為：穩定型、日周期型、固體潮型和短周期型4種形態。

全國地熱前兆台站的短期正常動態分布圖

1. 穩定型短期正常動態是指井孔觀測點處的溫度月變幅在0.0020℃以內的動態類型，反映該觀測點溫度的短期動態變化是穩定的。

2. 日周期型短期正常動態是指井孔觀測點處的溫度存在日周期的動態類型。

3. 固體潮型短期正常動態是指井孔觀測點處的溫度存在固體潮的日波和半日波分量的動態類型。

4. 短周期型短期正常動態是指井孔觀測點處的溫度存在周期為數分鐘至數百分鐘，幅度約千分之幾至百分之幾度的溫度波動變化的動態類型。

組合與變化

井孔觀測點處的溫度長期動態與短期動態的常見組合有：

穩定-穩定型：長期動態和短期動態都是穩定型的，如泉州台、西寧台等；

穩定-短周期型：長期動態是穩定型而短期動態是短周期型的，如上饒台、平羅台等；

漂移-穩定型：長期動態是漂移型而短期動態是穩定型的，如武都台、大武台等。

從地熱的正常動態中還可以類推得到以下幾種組合：

大幅度波動-短周期型，如巢湖台、集寧台等；

年周期-短周期型，如祁連台、石嘴山台等；

近似長周期-短周期型，如北川台、臨汾台等。

地熱長期動態形態和短期動態形態會發生變化，例如山東棲霞台在汶川Ms8.0地震後，由短周期形態變為穩定形態，陝西洛南台在地震後，由穩定形態變為短周期形態。

中國大陸地熱

從全球構造看，中國中西部的大部分地區處在歐亞板塊內部地殼隆起區和地殼沉降區，分別形成板內隆起斷裂型及板內沉降盆地型中低溫地熱資源。滇西、川西及藏南地處歐亞板塊和印度洋板塊的碰撞邊界，對形成板緣岩漿活動型高溫地熱資源極為有利。在上述大地構造環境下，形成了中西部具有不同溫度、礦化度和特殊化學成分的地熱資源。既有高溫蒸汽資源及中低溫地下熱水，又有淡熱水、高礦化熱滷水及熱礦水，為地熱資源的綜合開發利用提供了資源保證。

中國大陸大地熱流以及其他岩石圈熱狀態參數的空間分布均表現出明顯的橫向變化：總體上，東、西部岩石圈地熱特徵分別表現出從東向西和從南向北的變化趨勢；但沒有明顯的“南高北低”的特點。西部地區的印度-亞洲碰撞和東部地區的太平洋板塊俯衝過程制約著中國大陸岩石圈熱狀態的大尺度分布格局；同時由於各地質構造單元之間岩石圈成分結構等方面的差異，岩石圈熱狀態和力學強度顯示出中等尺度上的橫向不均勻。岩石圈熱狀態是影響中國大陸岩石圈力學強度的重要因素。利用大地熱流資料可以獲取關於地質構造單元的地殼平均生熱率和化學成分方面的有用信息。

中國南方地熱

根據中國南方地溫梯度和大地熱流數據各418個,文獻編制了中國南方地溫梯度圖和中國南方大地熱流圖,研究了中國南方現今地溫梯度分布特徵和大地熱流分布特徵。結果顯示,中國南方地溫梯度介於7.82～162.5℃/km,平均24.1℃/km;大地熱流變化於22～220 mW/m之間,平均值為64.2 mW/m。東南沿海和滇西南地區為高地溫梯度分布區,揚子地塊為中-低溫地溫梯度區。地溫梯度不僅與區域熱構造背景有關,還顯著地受地下水熱活動、斷裂以及地層熱導率影響。中國南方大地熱流東部、西南部高,中部低,且異常高值點主要沿板塊邊界縫合帶、深大斷裂活動帶分布。大地熱流與區域構造運動、最後一次熱事件發生的時間、岩石圈拉張程度、地殼厚度、殼內高導層埋深等因素具有明顯的相關性。