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溫泉

溫泉的形成溫泉的形成,一般而言可分為兩種：一種是地殼內(nèi)部的巖漿作用所形成,或?yàn)榛鹕絿姲l(fā)所伴隨產(chǎn)生,火山活動過的死火山地形區(qū),因地殼板塊運(yùn)動隆起的地表,其地底下還有未冷卻的巖漿,均會不斷地釋放出大量的熱能由于此類熱源之熱量集中,因此只要附近有孔隙的含水巖層,不僅會受熱成為高溫的熱水,而且大部份會沸騰為蒸氣.多為硫酸鹽泉. 二則是受地表水滲透循環(huán)作用所形成.也就是說當(dāng)雨水降到地表向下滲透,深入到地殼深處的含水層形成地下水,(砂巖、礫巖、火山巖、這些良好的含水層).地下水受下方的地?zé)峒訜岢蔀闊崴?深部熱水多數(shù)含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當(dāng)熱水溫度升高,上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路,會使壓力愈來愈高,以致熱水、蒸氣處于高壓狀態(tài),一有裂縫即竄涌而上.熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減少,由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹,減輕熱水的密度,這些膨脹的蒸氣更有利于熱水上升.上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產(chǎn)生的壓力(靜水壓力差)反復(fù)循環(huán)產(chǎn)生對流,在開放性裂隙阻力較小的情況下,循裂隙上升涌出地表,熱水即可源源不絕涌升,終至流出地面,形成溫泉.在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能較高山中地下水位低,因此深谷谷底可能為靜水壓力差zui大之處,而熱水上涌也應(yīng)以自谷底涌出的可能性zui大,溫泉大多發(fā)生在山谷中河床上.一般說來,溫泉的形成需具下列三條件：(一)地下必須有熱水存在；(二)必須有靜水壓力差導(dǎo)致熱水上涌；(三)巖石中必須有深長裂隙供熱水通達(dá)地面. 中國臺灣處于環(huán)太平洋地震帶上,位于歐亞和太平洋兩大阪塊之間,即是火山活動相當(dāng)發(fā)達(dá)的地形之一,因此造就了中國臺灣的三大火山系統(tǒng)->大屯火山系(基隆火山、龜山島)、東部海岸山脈以及澎湖群島區(qū)但大多數(shù)火山皆為死火山,由于地底深處尚有未冷卻的火山巖槳繼續(xù)流竄,地?zé)嵋仓率怪袊_灣的溫泉分布及活動相當(dāng)?shù)幕钴S,因此火山區(qū)域內(nèi)往往可以發(fā)現(xiàn)溫泉與噴氣孔.火山型溫泉的硫化物需遇熱才會大量溶解于水中,形成「硫酸泉（石膏泉,俗稱為硫磺泉）」與「鹽酸泉」.另外一種主要系統(tǒng),則是為貫穿全島的*山脈兩側(cè),此區(qū)的溫泉數(shù)量幾占全臺八成以上,屬于變質(zhì)巖和沉積巖,由于含有豐富的碳酸氫離子,與巖石中的納、鎂、鈣、鉀礦物質(zhì)作用而成的「碳酸泉」,因此多為中性或堿性.但多數(shù)中國臺灣的溫泉仍屬于中溫的碳酸鹽泉.全島僅有云林縣、彰化縣和澎湖縣中沒有溫泉存在. 從日據(jù)時(shí)代起,北投、陽明山、關(guān)仔嶺、四重溪就同時(shí)榜上有名的并列為中國臺灣四大溫泉.

依照溫泉的所在環(huán)境來區(qū)分溫泉,可以將溫泉?dú)w類為火山型溫泉和非火山型溫泉.泉水的概念有兩點(diǎn)，其一，含水層或含水通道與地面相交處產(chǎn)生地下水涌出地表的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多分布于山谷和山麓，是地下水的一種重要排泄方式 。其二是地下含水層的承壓水天然露頭點(diǎn)，這種想象多分布在平川地帶。 火山型溫泉

當(dāng)雨水降到地表，向下滲透到地殼深處，受高熱、壓力作用后，循裂縫上升涌出地表時(shí)，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態(tài)很多，有默默無聲緩緩涌出，也有隆隆巨噴而出，還有一些是熱水和著泥漿、天然氣一起涌出。

溫度測井曲線定性分析 

溫度測井資料解釋目前仍以定性分析為主，分析的基本方法是將溫度測井曲線同低溫梯度線對比或?qū)⒍啻螠y量曲線進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)異常并分析產(chǎn)生異常的原因，從而對井下可能發(fā)生的情況作出判斷。

確定地溫梯度 

原始地溫梯度的確定應(yīng)取值于注入或采油前的基準(zhǔn)溫度測井資料。如果沒有基準(zhǔn)溫度資料，可以利用不同時(shí)間測量的井底溫度恢復(fù)曲線求出原始地層溫度，然后確定區(qū)域的地溫梯度。                 

對于一般油井，可采用梯度井溫曲線，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定地溫梯度。

劃分注水剖面  當(dāng)向井內(nèi)注入不同溫度的水時(shí)，淺部位主要受注入流體溫度影響，井溫曲線會顯示高于或低于地層溫度。隨著溫度增加，注入水獲得來自地層的熱能，井溫曲線可能逐漸與地溫梯度線平行。注入液通過吸水層段時(shí)，若巖層均勻且很厚，則對于地層吸同一溫度的水而井溫曲線可能變化不大。在吸水層段下部，受底部原始地層溫度影響，井溫曲線將很快趨向地溫梯度線。因此流動井溫曲線能夠指示單層吸水層段。但對于多層注入情況，由于層間距離有限，井溫曲線在整個吸水層段變化不大。只有在吸水層段下部，井溫曲線很快回到地溫梯度線，從而可以明確指示吸水底界面。在一口注水井中注水一段時(shí)間，然后關(guān)井并在某一周期內(nèi)多次進(jìn)行溫度測井，觀察井溫剖面恢復(fù)到原來地溫值的過程。由于吸水冷卻帶半徑大而且強(qiáng)，而未吸水層降溫帶半徑小而且弱，吸水層位回到地溫的速率比未吸水井段要慢的多，從而在恢復(fù)井溫曲線上顯示出異常。

1)勘探井的設(shè)計(jì)、施工及井內(nèi)各種測試應(yīng)滿足查明地?zé)岬刭|(zhì)條件，取得有代表性的計(jì)算參數(shù)和評價(jià)地?zé)豳Y源的需要。

2)地?zé)崽飪?nèi)存在多個熱儲時(shí)，應(yīng)分別查明各熱儲的壓力、水位、溫度、流量和地?zé)崃黧w質(zhì)量?？碧骄┩覆煌瑹醿r(shí)應(yīng)做好下套管固井或止水工作，防止破壞熱儲的自然特征。

3)除專門設(shè)計(jì)的定向井外，勘探井應(yīng)保持垂直，在lOOm深度內(nèi)其井斜不應(yīng)大于1°。

4)勘探井口徑應(yīng)滿足取樣測井以及完井后安裝抽水試驗(yàn)設(shè)備要求，探采結(jié)合井還應(yīng)lOOmm產(chǎn)井設(shè)計(jì)抽水量及止水填料的要求。第四紀(jì)松散地層勘探井應(yīng)保證濾水管外圍有100mm的填充厚度?；鶐r勘探井口徑9l能滿足水泥固井及可能下人濾水管的要求。地質(zhì)勘探井及觀測井終井口徑一般不小于91mm。

5)每一熱田應(yīng)有1-2個勘探井，要求全部取巖心；探采結(jié)合井可間斷取心，必須做好巖屑錄井。巖心采取與巖屑錄井應(yīng)滿足劃分地層、確定破碎帶、儲層巖性、厚度等要求。松散地層和斷層破碎帶采取率不應(yīng)小于40%，完整基巖不低于60%。對中、高溫地?zé)峥碧骄貏e注意采取水熱蝕變巖心或巖屑。

6)勘探井在鉆進(jìn)過程中和完井后必須進(jìn)行地球物理測井，測井項(xiàng)目取決于地質(zhì)需要，一般井段做井徑、井斜、電阻率、自然電位、自然伽馬、井溫和井底溫度等項(xiàng)目。完井后除做上述項(xiàng)目外’還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)井溫測量。對高溫地?zé)崽锖椭械蜏卮笮偷責(zé)崽镞€應(yīng)做密度、聲波、中子和流量測井。  

非山形溫泉

非火山型溫泉，包括深城巖溫泉、變質(zhì)巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質(zhì)分析，推算出因地?zé)岙a(chǎn)生的含水層深度，從而在有溫泉開發(fā)可能性的地?zé)岬貐^(qū)進(jìn)行鉆探，從深層斷裂帶打出溫泉水。 泉水流量主要與泉水補(bǔ)給區(qū)的面積和降水量的大小有關(guān)。補(bǔ)給區(qū)越大、降水越多，則泉水流量越大。泉水的流量隨時(shí)間而變，一般在1年內(nèi)某一時(shí)刻達(dá)到zui大值，以后流量逐漸減小。許多大泉流量達(dá)到zui大值的時(shí)間與雨季并不一致，常晚于雨季。流量大而穩(wěn)定的泉，往往可成為良好的供水水源，

根據(jù)水流狀況的不同，可以分為間歇泉和常流泉。如果地下水露出地表后沒有形成明顯水流，稱為滲水。根據(jù)水流溫度，泉可以分為沸泉、溫泉、冷泉、冰泉。泉可以按照其流量大小分為八級，一級泉的流量超過每秒100立方英尺（2800升），二級泉的流量在每秒10到100立方英尺之間，八級泉流量則小于每分鐘1品脫（每秒8毫升）。 泉是地下水的天然集中地表出露，是地下含水層或含水通道呈點(diǎn)狀出露地表的地下水涌出現(xiàn)象，為地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的結(jié)合下產(chǎn)生的。適宜的地形、地質(zhì)條件下，潛水和承壓水集中排出地面成泉。

泉往往是以一個點(diǎn)狀泉口出現(xiàn)，有時(shí)是一條線或是一個小范圍。泉水多出露在山區(qū)與丘陵的溝谷和坡角、山前地帶、河流兩岸、洪積扇的邊緣和斷層帶附近，而在平原區(qū)很少見。泉水常常是河流的水源。在山區(qū)如溝谷深切，排泄地下水，許多清泉匯合成為溪流。在石灰?guī)r地區(qū)，許多巖溶大泉本身就是河流的源頭。泉水常年不斷地匯入河流，是河流補(bǔ)給的重要部分。

溫泉的種類

火山型溫泉，當(dāng)雨水降到地表，向下滲透到地殼深處，受高熱、壓力作用后，循裂縫上升涌出地表時(shí)，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態(tài)很多，有默默無聲緩緩涌出，也有隆隆巨噴而出，還有一些是熱水和著泥漿、天然氣一起涌出。

非火山型溫泉，包括深城巖溫泉、變質(zhì)巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質(zhì)分析，推算出因地?zé)岙a(chǎn)生的含水層深度，從而在有溫泉開發(fā)可能性的地?zé)岬貐^(qū)進(jìn)行鉆探，從深層斷裂帶打出溫泉水。

溫泉依溫度之高低不同可分為三類：高于75℃者為高溫溫泉，介于40℃至75℃者為中溫溫泉，低于40℃者為低溫溫泉。

按熱水的酸堿性不同還可以分為三類：酸堿值低于6者為酸性溫泉，氫離子濃度大于8者為堿性溫泉；酸堿值在6與8之間者為中性溫泉。 溫泉中主要的成份包含氯離子、碳酸根離子、硫酸根離子，依這三種陰離子所占的比例可分為氯化物泉、碳酸氫鹽泉、硫酸鹽泉。

除了這三種陰離子之外，也有以其他成分為主的溫泉，例如重曹泉（重碳酸鈉為主）、重碳酸土類泉、食鹽泉（以氯化鈉離子為主）、氯化土鹽泉、*泉（硫酸鈉離子為主）、石膏泉（以硫酸鈣為主）、正苦味泉（以*為主）、含鐵泉（白磺泉）、含銅、鐵泉（又稱青銅泉）

其中食鹽泉也稱鹽泉，可依含氯化物食鹽的多寡，區(qū)分為弱食鹽泉和強(qiáng)食鹽泉。 根據(jù)溫泉的溫度、活動、型態(tài)等物理性質(zhì)，可將溫泉分為普通溫泉、間歇溫泉、沸泉、噴泉、噴氣孔（或硫氣孔）、熱泥泉六類。

依溫度深井熱水和溫泉雖然都是屬于地下水源，但其各自的溫度性質(zhì)存在性和應(yīng)用范圍卻還是有其之相同也有其不同的地方。

深井熱水屬于人工鉆井只需為水泵交付較少電費(fèi)就不用再交水費(fèi)，一般是指獲取深度地下水的井，通常在干旱地區(qū)如中國西北比較常見。鉆探深度：20米—300米，水溫在17度左右，廣泛用于生產(chǎn)、生活和廠用冷卻。

深井水的特點(diǎn)作用：

①鉆探深度為20米—300米。②取水量在每小時(shí)1—100噸。③水溫在17度左右，廣泛用于生產(chǎn)、生活和廠用冷卻。④深井隱蔽不占場地、井口直徑（10-30厘米）、施工條件要求不高，用深井泵提水，可常時(shí)常年供水，深井水可代替價(jià)格昂貴的自來水。

深井水的優(yōu)點(diǎn)好處：

① 只需為水泵交付較少電費(fèi)就不用再交水費(fèi) ；

② 不但可作食用水，還可以作為工商業(yè)用水 ；

③ 來自深處地殼巖層水，含有齊全的人體必須礦物質(zhì)，水質(zhì)無污染，口感清甜 ；

④地下水能暫時(shí)減緩缺水的困境 ；

⑤ 可沿用你原有的輸水管道輸送地下水，一擰開水就能喝到地下水，跟自來水一樣方便 ；

⑥ 一般情況鉆入地下40米以內(nèi)有水，工程費(fèi)用合理，工程期短 ；

⑦ 井口小，占地只有3—4平方分米，絕不影響家居美觀及正常生產(chǎn)作業(yè) ；

⑧ 地下水恒溫24℃，冬暖夏涼；

而溫泉則是自然泉水，來自大自然應(yīng)用地域范圍廣泛性來自于世界各地。溫度一般超過20℃以上左右范圍內(nèi)。分布世界各地，是天然形成的地下涌出的礦水。嚴(yán)格意義說，是從地下自然涌出的自然水，泉口溫度顯著地高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁囟值陀冢ǖ扔冢?5度的地下水天然露頭叫溫泉，并含有對人體健康有益的微量元素的礦水。泉水的概念有兩點(diǎn)，其一，含水層或含水通道與地面相交處產(chǎn)生地下水涌出地表的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多分布于山谷和山麓，是地下水的一種重要排泄方式 。其二是地下含水層的承壓水天然露頭點(diǎn)，這種想象多分布在平川地帶。 火山型溫泉

當(dāng)雨水降到地表，向下滲透到地殼深處，受高熱、壓力作用后，循裂縫上升涌出地表時(shí)，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態(tài)很多，有默默無聲緩緩涌出，也有隆隆巨噴而出，還有一些是熱水和著泥漿、天然氣一起涌出。

非山形溫泉

非火山型溫泉，包括深城巖溫泉、變質(zhì)巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質(zhì)分析，推算出因地?zé)岙a(chǎn)生的含水層深度，從而在有溫泉開發(fā)可能性的地?zé)岬貐^(qū)進(jìn)行鉆探，從深層斷裂帶打出溫泉水。 泉水流量主要與泉水補(bǔ)給區(qū)的面積和降水量的大小有關(guān)。補(bǔ)給區(qū)越大、降水越多，則泉水流量越大。泉水的流量隨時(shí)間而變，一般在1年內(nèi)某一時(shí)刻達(dá)到zui大值，以后流量逐漸減小。許多大泉流量達(dá)到zui大值的時(shí)間與雨季并不一致，常晚于雨季。流量大而穩(wěn)定的泉，往往可成為良好的供水水源，

根據(jù)水流狀況的不同，可以分為間歇泉和常流泉。如果地下水露出地表后沒有形成明顯水流，稱為滲水。根據(jù)水流溫度，泉可以分為沸泉、溫泉、冷泉、冰泉。泉可以按照其流量大小分為八級，一級泉的流量超過每秒100立方英尺（2800升），二級泉的流量在每秒10到100立方英尺之間，八級泉流量則小于每分鐘1品脫（每秒8毫升）。 泉是地下水的天然集中地表出露，是地下含水層或含水通道呈點(diǎn)狀出露地表的地下水涌出現(xiàn)象，為地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的結(jié)合下產(chǎn)生的。適宜的地形、地質(zhì)條件下，潛水和承壓水集中排出地面成泉。

泉往往是以一個點(diǎn)狀泉口出現(xiàn)，有時(shí)是一條線或是一個小范圍。泉水多出露在山區(qū)與丘陵的溝谷和坡角、山前地帶、河流兩岸、洪積扇的邊緣和斷層帶附近，而在平原區(qū)很少見。泉水常常是河流的水源。在山區(qū)如溝谷深切，排泄地下水，許多清泉匯合成為溪流。在石灰?guī)r地區(qū)，許多巖溶大泉本身就是河流的源頭。泉水常年不斷地匯入河流，是河流補(bǔ)給的重要部分。火山型溫泉，當(dāng)雨水降到地表，向下滲透到地殼深處，受高熱、壓力作用后，循裂縫上升涌出地表時(shí)，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態(tài)很多，有默默無聲緩緩涌出，也有隆隆巨噴而出，還有一些是熱水和著泥漿、天然氣一起涌出。

非火山型溫泉，包括深城巖溫泉、變質(zhì)巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質(zhì)分析，推算出因地?zé)岙a(chǎn)生的含水層深度，從而在有溫泉開發(fā)可能性的地?zé)岬貐^(qū)進(jìn)行鉆探，從深層斷裂帶打出溫泉水。

溫泉依溫度之高低不同可分為三類，高于75℃者為高溫溫泉，介于40℃至75℃者為中溫溫泉，低于40℃者為低溫溫泉。而按熱水的酸堿性不同還可以分為三類，酸堿值低于6者為酸性溫泉，氫離子濃度大于8者為堿性溫泉；酸堿值在6與8之間者為中性溫泉

如何做好鉆井工程

*，加強(qiáng)前期地質(zhì)論證工作，提高鉆井成功率。近年來，各地地質(zhì)隊(duì)伍采用*技術(shù)方法進(jìn)行綜合勘查，綜合解釋，切實(shí)開展前期地質(zhì)論證工作，在進(jìn)行充分論證的基礎(chǔ)上，確定探采結(jié)合的地?zé)峋?。?shí)踐表明，在石油部門打過油氣探井的地方打地?zé)峋晒β瘦^高。而在一些地方，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，勘查技術(shù)手段有限，致使鉆探工作失利，大量資金流失。目前，就地?zé)峥碧焦ぷ鞯陌l(fā)展勢頭看，各地地?zé)峋酱蛟缴?，不僅在地?zé)岙惓^(qū)打井，在非異常區(qū)也打井，風(fēng)險(xiǎn)很大。因此，為提高鉆井成功率，zui大限度地減少鉆探風(fēng)險(xiǎn)，做好前期地質(zhì)論證工作取得必要的地質(zhì)依據(jù)，是十分重要的。

第二，發(fā)展地?zé)豳Y源的直接利用和梯級利用。如前所述，我國中西部的大部分地區(qū)地?zé)豳Y源豐富，類型齊全，分布廣泛，且多為中低溫。高溫地?zé)豳Y源僅分布在藏南、滇西和川西地區(qū)。因此，在我國中西部地?zé)豳Y源的開發(fā)利用方面，以發(fā)展中低溫地?zé)豳Y源的非發(fā)電利用，即直接利用為宜，如在紡織、印染、造紙、熱供水、飲用等方面開展綜合利用。目前，在我國中西部的一些地?zé)釁^(qū)，地?zé)岵膳笪菜臏囟榷嘣?0～40℃之間，尚未充分利用就被大量排出，說明目前資源浪費(fèi)的現(xiàn)象是較為普遍的。建議按不同溫度開展地?zé)豳Y源的梯級利用，即根據(jù)“因地制宜，物盡其用”的原則，發(fā)揮資源優(yōu)勢，減少浪費(fèi)，提高地?zé)崂寐省?

第三，發(fā)展高溫地?zé)豳Y源的非電利用。對一些高溫溫泉、沸泉以及間歇噴泉來說，發(fā)電利用并不是地?zé)衢_發(fā)利用的*方向。比如間歇噴泉，它是在特定的地質(zhì)構(gòu)造背景下形成的，在世界范圍內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)數(shù)處，如美國黃石公園的老實(shí)泉、冰島大噴泉以及我國藏南的搭各加、谷露、查布和川西的熱坑(茶洛)等，均屬十分罕見的奇特景觀。發(fā)展上述地?zé)峋坝^的非電利用，對于保護(hù)這類自然“瑰寶”更具有深遠(yuǎn)意義。

第四，合理開采，有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)。地?zé)豳Y源是可再生的能源資源，同時(shí)又是有限的資源，其補(bǔ)給的過程是極其緩慢的。在我國中西部的一些地?zé)崽铮缪虬司?、西安、昆明、鄭州等地，由于過量開采而引起水位持續(xù)下降，有的地方已導(dǎo)致資源枯竭，嚴(yán)重影響到地?zé)崽锏膲勖?。為保持地?zé)峋亢退畨旱姆€(wěn)定及防止地?zé)嵛菜畬Νh(huán)境的影響，一方面要加強(qiáng)管理、采取*打井、限制開采量等措施，合理開采、有效保護(hù)，另一方面，需結(jié)合地?zé)崽锞唧w條件，反復(fù)進(jìn)行回灌試驗(yàn)取得可靠參數(shù)，以確保地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)。