热资源地质特征及开发现状探索

引言

在全球能源转型的大背景下，寻找清洁、可持续的能源成为当务之急。地热资源作为地球内部蕴含的巨大能量，具有分布广泛、可再生、低碳环保等诸多优势，逐渐成为能源领域的研究热点。了解地热资源的地质特征，对于精准勘探与高效开发至关重要；而明晰当前的开发现状，则有助于发现问题、总结经验，推动地热产业朝着更加科学、高效的方向发展。因此，开展热资源地质特征及开发现状的探索研究，具有显著的现实意义与战略价值。

一、地热资源的地质特征

1.1 地热资源的形成机制

地热资源的能量主要源于地球内部放射性元素衰变。地核温度高达6000^∘C ，地壳底层温度约 900-1000^∘C ，从地表常温层（地下约15 米）向下，在15 公里范围内，地温平均每百米升高 3^∘C. 。地球内部热能通过热传导、热对流等方式缓慢传递至地壳浅层。当地壳存在断裂带、裂隙等通道时，深部高温热水或蒸汽得以上升，在合适的地质构造中富集，从而形成可供人类开发利用的地热资源。

1.2 地热资源的类型及分布

1.2.1 水热型地热资源

水热型地热资源是当前开发利用最广泛的类型，依据温度可分为高温（ Φ>150^∘C ）和中低温（ <150^∘C ）两类。高温地热资源多分布于板块边界地带，如环太平洋地热带、地中海-喜马拉雅地热带。我国藏南、滇西地区受板块碰撞影响，高温地热资源丰富，羊八井地热田便是典型代表。中低温地热资源则广泛分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷及坳陷盆地，像华北地区的沉积盆地，大量中低温地热资源已应用于供暖、洗浴等领域。

1.2.2 干热岩型地热资源

干热岩是不含水或蒸汽的高温热岩体，温度通常大于 200^∘C ，在全球多地均有分布，包括美国西部、欧洲部分地区以及我国青藏高原、东南沿海等地。因其开发需通过人工注水形成热储系统，技术难度大，目前尚未实现大规模开发。

1.2.3 地压型地热资源

地压型地热资源存在于深层沉积盆地，具有地层压力高、水中溶解大量烃类气体的特点，在墨西哥湾沿岸、我国南海部分区域有发现。由于开采技术复杂，涉及高压环境下的安全开采和气体分离等难题，目前仍处于研究探索阶段，尚未大规模开发利用。

二、地热资源的开发现状

2.1 地热发电

高温地热资源是地热发电的主要依托。我国高温温泉区集中于藏南、滇西和川西地区，其中羊八井地热电站装机容量达 25.15 兆瓦，在拉萨电网冬季供电中占比高达 60.0% ，有效缓解了当地电力供应压力。近年来，我国持续推进地热发电项目建设，如云南等地的地热发电及梯级利用综合示范项目有序开展。但地热发电仍面临诸多问题，资源富集区与电力主要消费市场空间分布不一致，导致输电成本增加；前期勘探开发周期长、资金投入大，且相关政策支持力度有待加强。

2.2 地热供暖

地热供暖在我国北方地区应用广泛，北京、天津、雄安新区等地成效显著。河北雄安新区通过大规模开发利用地热资源，供暖面积已超1000 万平方米，显著减少了煤炭使用量，降低了环境污染。随着技术进步，地热供暖系统不断优化，供暖效率持续提升，集中供热管网的建设进一步提高了地热资源的利用效率和覆盖范围。

2.3 地热农业利用

我国中西部地区的地热资源十分丰富，其为农业发展提供了独特优势。地热水被广泛地应用于温室种植、水产养殖、禽类孵化等领域。在温室种植过程中，地热水可对棚内温度起到调节的作用，使作物生长周期得到延长，作物的产量和品质也能得到提升；在水产养殖方面，部分地区可利用地热资源进行热带鱼类的养殖，打破地域的限制，产生良好的经济效益。

2.4 地热医疗旅游

由于地热水中含有特殊的化学成分、气体成分、生物活性离子及放射性物质等，医疗保健功效比较显著。在我国中西部的众多地区依托丰富的地热资源，打造出了许多温泉旅游疗养胜地，比如陕西临潼的华清池、内蒙古的阿尔山等。通过在这些地区发展温泉旅游产业，使当地的旅游业得到了空前的发展，同时也促进了餐饮、住宿等相关服务业的繁荣发展，显著地拉动了地方经济的快速增长。

三、地热资源开发面临的挑战与对策

3.1 技术挑战与对策

有待进一步提高勘探和开采地热资源的技术。比如，开发干热岩型的地热资源需要高效的人工热储建造技术，开采地压型的地热资源需要攻克高压环境下的安全开采和气体分离等技术上的难题。针对这些技术层面的挑战，要加大科研方面的投入，积极鼓励高校、科研机构与企业联合开展技术攻关。进一步加强国际合作，引进国外比较先进的开发技术与经验，努力提升我国的地热开发技术水平。同时，加大地热开发技术人才的培养力度，为技术的创新提供人才战略的支撑。

3.2 经济挑战与对策

由于地热开发的前期投资巨大、回报周期长，在一定程度上使地热产业的发展受到了限制。特别是地热发电项目，其建设成本高，并且由于资源分布与市场需求不匹配，导致其输电成本高昂。为了应对经济挑战，政府层面要出台相关的扶持政策，比如给予地热开发项目以税收优惠、财政补贴等，尽可能地降低企业投资的风险。进一步完善电力市场分配机制，合理地制定地热发电的上网电价，使地热发电企业的经济效益可以得到一定的保障。

3.3 环境挑战与对策

在地热开发过程中有可能会产生一定的环境问题，比如地热尾水的排放可能会造成热污染、化学物质污染等。为了减少对环境的影响程度，要加强地热开发的环境监管，制定科学的环境标准和规范。对地热尾水回灌技术加以推广，把处理后的地热尾水重新注入到地下热储层以减少尾水排放对环境的影响，保持热储层的压力，实现地热资源的可持续利用。同时，加强对地热开发项目的环境影响评估，从源头上预防和控制环境问题。

结语

地热资源作为一种清洁的可再生能源，其开发潜力巨大。深入了解其地质特征，有助于精准勘探和高效开发。尽管当前地热资源开发面临技术、经济和环境等多重挑战，但随着技术创新、政策完善和管理优化，通过多方协同努力，地热资源有望实现可持续开发利用，为经济社会的绿色可持续发展提供有力的支撑。

参考文献

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[2]唐洋,孙康,蔡小婷,等.安徽省亳州市王花园井地热资源地质特征与开发潜力分析[J].资源信息与工程,2025,40(01):58-62.