La importancia ecológica y el desarrollo y utilización de los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong, China

Xu Junxiang1 Liu Guiyi2 Ren Shucai3

(1. Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong, Jinan 250013; 2. Shandong Geological and Mineral Engineering Group Co., Ltd., Jinan , Shandong 250013; 3. Oficina Provincial de Geología y Exploración y Desarrollo de Minerales de Shandong, Jinan, Shandong 250013; 4. Oficina Provincial de Geología y Exploración y Desarrollo de Minerales de Shandong, Jinan, Shandong 250013). Ingeniero senior a nivel de profesor, su dirección de investigación es la hidrogeología y la geología ambiental.

Resumen: Este artículo analiza las características de distribución de los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong, las condiciones geológicas geotérmicas y el estado actual de la exploración, el desarrollo y la utilización de los recursos geotérmicos, y presenta sugerencias para la exploración y la planificación del desarrollo de los recursos geotérmicos en Shandong. Provincia, y predice las perspectivas de los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong, proporcionando una base para que los departamentos pertinentes formulen planes de desarrollo a mediano y largo plazo y orientación para la exploración y el desarrollo de recursos geotérmicos de la provincia.

Palabras clave: recursos geotérmicos; áreas geotérmicas; desarrollo y utilización

Hoy en día, la energía geotérmica se ha convertido en una de las fuentes de energía alternativas importantes después del carbón y el petróleo, y también en una importante fuente de energía alternativa. después de la energía solar y la energía eólica, la nueva energía verde. Los recursos geotérmicos integran energía térmica y recursos hídricos. Además de usarse para la generación de energía geotérmica, también pueden usarse directamente para calefacción, baño, atención médica, ocio y recuperación, acuicultura, plantación, impresión y teñido de textiles, procesamiento de alimentos, etc. . Además, el desarrollo y utilización de recursos geotérmicos puede impulsar la exploración de recursos geotérmicos, la construcción de pozos geotérmicos, el desarrollo de superficies y el diseño y construcción de ingeniería de utilización, la producción de equipos geotérmicos, el tratamiento de agua, los proyectos de protección ambiental y catering, el desarrollo turístico y vacacional, etc. es una industria emergente que puede aumentar Proporciona empleo social, promueve el desarrollo económico, mejora la calidad de vida de las personas, tiene beneficios sociales y económicos obvios y beneficios ambientales, y tiene amplias perspectivas de desarrollo.

1 Características de distribución de los recursos geotérmicos

La provincia de Shandong es una provincia rica en recursos geotérmicos en mi país. En la actualidad, a excepción de las ciudades de Rizhao y Laiwu, se han encontrado recursos geotérmicos en las otras 15 ciudades. Según las estadísticas, en la provincia hay 15 fuentes termales naturales expuestas y más de 100 pozos geotérmicos artificiales expuestos. Los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong son principalmente recursos geotérmicos de temperatura media y baja que se pueden utilizar directamente. Se caracterizan por una amplia distribución de reservas de calor, muchos tipos, profundidad de enterramiento moderada, principalmente temperatura media y baja, y buenas condiciones de desarrollo y utilización. Según los resultados de la Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong, se estima preliminarmente que los recursos geotérmicos utilizables en la capa poco profunda de 3000 m de la provincia son de aproximadamente 3,1863 × 1020 J, lo que equivale al calor de quemar 15 mil millones de toneladas de El carbón estándar se puede desarrollar para calefacción, agua caliente industrial, baño, tratamiento médico, atención médica, entretenimiento, cría en invernaderos, plantación, cría, producción de agua mineral y riego agrícola, etc., es una verdadera provincia con energía geotérmica de baja temperatura. recursos. Una provincia rica en recursos geotérmicos. Basado en la explotación de los recursos geotérmicos, si se puede industrializar completamente, se espera que los beneficios económicos potenciales anuales alcancen más de 10 mil millones de yuanes. Al mismo tiempo, también puede resolver el problema del empleo de decenas de miles de personas cada año, lo que favorece la estabilidad social, y los beneficios económicos, sociales y ambientales serán inconmensurables.

Según las condiciones estructurales geológicas del depósito térmico, el tipo de depósito térmico, la litología y las características de los huecos, el enterramiento y la morfología del depósito térmico y otros factores, la provincia de Shandong se puede dividir en el área geotérmica de Shandong y el área geotérmica de Yishu. Hay cuatro áreas geotérmicas que incluyen el área geotérmica de la zona de falla, el área geotérmica del centro y sur de Shandong y el área geotérmica del noroeste de Shandong.

Área Geotérmica de Ludong: El Área Geotérmica de Ludong está ubicada al este de la Zona de Falla de Yishu, con la Península de Shandong como cuerpo principal. El área administrativa incluye Weihai, Yantai, la ciudad de Qingdao y partes de Weifang y Rizhao. Esta es una zona donde las aguas termales geotérmicas están expuestas con mayor intensidad. El calor de la superficie es evidente y hay 13 aguas termales expuestas. Entre ellas, se encuentran 7 aguas termales de temperatura media y 6 aguas termales de temperatura media-alta.

Área geotérmica de la zona de falla de Yishu: ubicada en la zona de falla de Yishu, que incluye partes de Weifang, Linyi y Rizhao. Hay una fuente termal de temperatura media-alta naturalmente expuesta (Tangtou Hot Spring) y un afloramiento geotérmico expuesto artificialmente (cueva geotérmica) en el área.

Área Geotérmica Centro Sur de Shandong: Ubicada en la vasta área al oeste de la Zona de Falla de Yishu, al sur de la Falla de Qihe-Guangrao y al este de la Falla de Liaocheng-Lankao, incluyendo Laiwu, Jining, Zaozhuang, Weifang , Zibo, Jinan, Heze, Liaocheng, Dezhou y partes de la ciudad de Binzhou. Hay menos calor superficial en esta área. Hay 1 fuente termal expuesta naturalmente (Qiaogou Hot Spring) con una temperatura relativamente baja. Hay 17 afloramientos geotérmicos expuestos artificialmente (agujeros geotérmicos). Entre ellos, hay 7 pozos geotérmicos de baja temperatura, 7 pozos geotérmicos de temperatura media y 2 pozos geotérmicos de temperatura media-alta.

Área geotérmica del noroeste de Shandong: el área del embalse térmico en el noroeste de Shandong incluye el área al norte de la falla de Qiguang y al oeste de la gran falla. Incluyendo la mayoría de las áreas de la ciudad de Dongying, la ciudad de Binzhou, la ciudad de Dezhou, la ciudad de Liaocheng y partes de la ciudad de Heze.

Esta zona presenta la mayor distribución de recursos geotérmicos de la provincia, con 67 afloramientos artificiales de afloramientos geotérmicos (agujeros geotérmicos).

2 Condiciones geotérmicas geotérmicas

2.1 Área geotérmica del este de Shandong

Dos levantamientos y una depresión se desarrollaron en esta área (Jiaobei Uplift, Jiaolai Depression, Jiaonan Uplift), llamada estructura en "espina de pescado" en el este de Shandong, con dos levantamientos y una depresión con una tendencia aproximada de noreste a este-noreste. La actividad neotectónica es relativamente fuerte, se desarrollan fallas neotectónicas y la intensidad de la actividad aumenta de sur a norte. La litología del lecho rocoso de los levantamientos Jiaobei y Jiaonan en el área geotérmica oriental de Shandong es principalmente granito y roca metamórfica. La litología es relativamente frágil y tiene poca permeabilidad al agua. Se basa principalmente en fisuras y zonas de fallas para conducir el agua. La distribución de las anomalías térmicas está controlada por estructuras. Las fuentes termales quedan expuestas en la intersección de dos conjuntos de fallas o en la zona de contacto de diferentes macizos rocosos después de que la temperatura geotérmica profunda calienta el agua subterránea en el área de recarga que circula a lo largo de las fallas profundas. , se ve afectado por la diferencia de presión hidráulica en partes estructurales adecuadas, ascendiendo a la parte poco profunda de la anomalía térmica. Las áreas de almacenamiento de calor se distribuyen en áreas de descarga de aguas subterráneas, generalmente ubicadas en valles, cuencas intermontañosas y llanuras de piedemonte, mientras que las áreas de suministro de agua caliente se ubican en zonas montañosas más altas. Debido a la fuerte actividad neotectónica en el levantamiento de Jiaonan, las fallas suelen estar abiertas, es menos probable que las fisuras se bloqueen y la conductividad del agua aumenta, creando así las condiciones para la circulación profunda del agua subterránea. Por lo tanto, 13 de las 14 fuentes termales en el este de Shandong. El depósito termal está ubicado en la zona de elevación de Jiaonan. La actividad neotectónica en el levantamiento de Jiaonan es débil y la mayoría de las fallas se cierran gradualmente debido a la erosión y la precipitación hidroquímica, lo que no favorece la formación de sistemas subterráneos de circulación de agua caliente. Por lo tanto, no se han encontrado anomalías geotérmicas en este levantamiento. área hasta el momento.

El sistema geotérmico en el área de almacenamiento térmico es del tipo convección de circulación profunda. El reservorio térmico es poco profundo, la capa suprayacente es una capa sedimentaria cuaternaria, el espesor es generalmente inferior a 50 m y las condiciones de aislamiento térmico son deficientes. El tipo de almacenamiento de calor es el almacenamiento de calor de zona de fisura, y la litología de almacenamiento de calor es principalmente rocas de tipo granito mesozoico y rocas de tipo feldespato metamorfoseadas del Cámbrico temprano. Cada depósito térmico es un sistema estructural de agua caliente relativamente independiente sin una conexión hidráulica obvia entre ellos. La composición química del agua en los reservorios termales adyacentes es similar, pero existen ciertas diferencias en la temperatura del agua y el contenido de la composición química. La razón de la formación de almacenamiento de calor es que la precipitación atmosférica se filtra profundamente a lo largo de fallas y zonas de contacto con diferentes rocas. Después de ser calentada por las rocas circundantes, asciende a partes poco profundas a lo largo de canales y se almacena en formaciones rocosas con buena permeabilidad. La temperatura de almacenamiento de calor está controlada por la estructura de fractura y la temperatura del agua es relativamente alta, generalmente de 65 a 90 °C. El agua geotérmica tiene baja salinidad, generalmente de 500 a 2500 mg/L. El tipo de química del agua es compleja, principalmente HCO3-SO4-Na, Cl-Na, Cl-Na-Ca. El espacio de almacenamiento de calor de los campos geotérmicos tiene una forma irregular y está controlado por fallas. En su mayoría tiene forma de franja o elíptica, y la dirección de su eje largo es consistente con la dirección de la falla que controla el calor. como un hongo irregular, y el área de distribución es pequeña, menos de 1km2.

2.2 Área geotérmica de la zona de la falla de Sushi

Esta área es un área sísmica en la provincia de Shandong con una fuerte actividad neotectónica. Hay cuatro fallas principales en el área de oeste a este, con diferentes direcciones. de oeste a este mismo. De oeste a este son la falla Tangyu-Gegou, la falla Yishui-Tangtou, la falla Anqiu-Juxian y la falla Changyi-Dadian. Desde la perspectiva de la estructura profunda, el área de almacenamiento de calor de la zona de la falla de Yishu es la zona de elevación de Moho, y la densidad del flujo de calor de la Tierra es de 62 mW/m2, que es mayor que la de ambos lados del área de almacenamiento de calor. La zona de la falla de Yishu es un área geotérmica de alta temperatura con una corteza delgada, un manto superior alto y una capa conductora de calor poco profunda. El sistema geotérmico es del tipo de convección de circulación profunda y el tipo de almacenamiento de calor es un almacenamiento de calor de franja tipo fisura, que se distribuye en la depresión. Las áreas de elevación a ambos lados de la depresión son áreas de suministro de agua caliente. Se crearon valores y fallas neotectónicas relativamente desarrolladas en el área. Se crearon las condiciones para la formación de sistemas geotérmicos. La litología del reservorio térmico es principalmente granito metamórfico del Cámbrico temprano, roca ígnea mesozoica y lutita arenosa, y su espesor es relativamente grande, por lo que se pueden formar reservorios térmicos en el borde de la depresión y en ubicaciones estructurales ideales. El espesor del depósito térmico es de 150 a 250 m, el área de almacenamiento térmico es pequeña, la profundidad de enterramiento es generalmente inferior a 200 m, la temperatura del agua es de alrededor de 60 °C y la salinidad es de alrededor de 3000 mg/L.

2.3 Área Geotérmica de Shandong Central y Sur

La unidad geotectónica donde se ubica el embalse térmico de Shandong Central y Sur es el Área de Levantamiento Occidental de Shandong, delimitada por el Lago Weishan-Jining-Pingyin. Según la geotérmica Debido a las diferentes características del yacimiento, se divide en dos subregiones, a saber, las colinas y montañas en el centro y sur de Shandong y el área de elevación de colinas enterradas en el suroeste de Shandong. Desde el Jurásico tardío, esta área geotérmica ha estado fallada bajo la acción del Movimiento Yanshan y el Movimiento del Himalaya. Se han formado una serie de zonas de elevación y zonas de depresión a lo largo de las fallas. Las zonas de elevación han sido denudadas y las zonas de depresión. Recibió sedimentos mesozoicos y cenozoicos. El Moho es más profundo en la subregión montañosa del centro-sur de Shandong, y la densidad del flujo de calor geotérmico es de 48-50 mW/m2, que es la densidad de flujo de calor más baja en la provincia de Shandong.

Las anomalías geotérmicas en esta área generalmente se ubican cerca de la intersección del levantamiento y la depresión, así como en la intersección de fallas neotectónicas del noroeste, noreste y sureste que controlan las depresiones. La subregión de elevación submarina en el suroeste de Shandong es un área de actividad de escorrentía de agua subterránea zonal alterna cerca de áreas montañosas y montañosas, y la actividad de agua subterránea tiene un mayor impacto en sus campos geotérmicos. Según las características estratigráficas y estructurales, el área se divide en dos secciones: el norte de Chiping y el este de Chiping, delimitados por la falla Niujiaodian-Lvsi. La sección norte es el borde norte del levantamiento de Taishan, que es una estructura monoclínica. Los estratos se inclinan suavemente hacia el norte. Los estratos cenozoicos son estratos Paleozoico Carbonífero-Pérmico y Ordovícico-Cámbrico. La sección sur está compuesta por una serie de levantamientos y depresiones dispuestos en secuencia. Los estratos neozoico y cenozoico en el área de levantamiento están cubiertos por el Grupo Taishan y el Paleozoico Inferior el área de depresión ha depositado estratos más gruesos de la meseta neozoica y mesozoica. Los estratos del sistema están cubiertos por el Paleozoico.

Los tipos de reservorios de calor en la subregión montañosa y montañosa del centro y sur de Lu son reservorios de calor en franjas y reservorios de calor en capas de fisuras kársticas de rocas carbonatadas del Cámbrico-Ordovícico. La litología de los primeros es la de las fisuras del Cámbrico temprano. están más desarrolladas. La roca metamórfica tiene un espesor de almacenamiento térmico de 150-260 m; esta última es principalmente caliza y el espesor de almacenamiento térmico es de 120-200 m es de tipo convección de circulación profunda. Las fuentes termales y los pozos subterráneos de agua caliente se distribuyen principalmente en la intersección de fallas con tendencia NO y SN, NE y E o en la zona de contacto entre rocas mesozoicas y tobas paleozoicas. El tipo de química del agua es tipo Cl-Na o tipo Cl-SO4-Ca-Na. La salinidad es de 4500-1700 mg/L y la temperatura del agua del pozo geotérmico es de 27-71 °C. La sección norte de la subárea de elevación submarina en el suroeste de Shandong está formada por toba del Ordovícico, arenisca y toba del Carbonífero y Pérmico. El depósito de calor se caracteriza por zonas de fallas y estratificación, y la riqueza del agua varía mucho. Las reservas de calor en la sección sur son principalmente reservas de calor de fisuras kársticas del Ordovícico y reservas de calor de poros neógenos, principalmente de tipo conductivo. Los depósitos termales de toba del Ordovícico se distribuyen principalmente en Yanggu, Heze, el templo Qingzu y otras protuberancias. La temperatura del agua es de 50 a 60 °C, el área es grande y tiene características de depósito térmico tanto en capas como en rayas. La profundidad del almacenamiento térmico suele estar entre 200 metros y 1600 metros. La temperatura del agua está entre 40 y 80°C, la salinidad del agua caliente es de 400 y 3500 mg/L y el tipo químico del agua es del tipo SO4-Cl-Na-Ca.

2.4 Área Geotérmica del Noroeste de Shandong

El Área Geotérmica del Noroeste de Shandong forma parte de la cuenca del rift mesozoico y cenozoico desarrollada en la llanura del norte de China y tiene su base en el basamento metamórfico del Paleozoico. Serie de rocas Aquí, básicamente, se desarrolla un conjunto de facies terrestres y marinas en las que se cruzan el Paleozoico Inferior y el Paleozoico Superior y dominadas por rocas carbonatadas marinas. La superficie de Moho del área geotérmica en el noroeste de Shandong está poco enterrada, tiene valores de flujo de calor y reservorios térmicos ricos en agua relativamente más altos que otras áreas de almacenamiento térmico, y es el área con el mayor potencial para el desarrollo de recursos de agua caliente. La fuente de recarga de agua geotérmica en esta zona es la precipitación atmosférica y el método de recarga es la recarga por escorrentía lateral. Los sistemas geotérmicos generalmente están dominados por la conducción de calor, y los recursos geotérmicos de agua cálida se forman bajo el mecanismo de flujo de calor de la Tierra. También pueden existir sistemas geotérmicos de tipo convección cerca de grandes zonas de fallas profundas en los depósitos térmicos del lecho rocoso en áreas elevadas. Su formación y distribución están controladas por estructuras geológicas y tipos de rocas estratigráficas. Los sistemas de almacenamiento térmico se dividen principalmente en tipo poroso y tipo fisura kárstica distribuida localmente. El agua caliente subterránea existe principalmente en los poros y fisuras de rocas clásticas del Cenozoico, fisuras kársticas del Cámbrico-Ordovícico y fisuras de rocas metamórficas del Grupo Taishan. La sobrecarga está compuesta de arcilla y arena, con un espesor entre 900 y 1000 m. La fuente de calor proviene principalmente del flujo de calor conductivo en la corteza profunda y el manto superior. La temperatura del almacenamiento de agua en rocas clásticas es de 40 a 80 ℃, la temperatura del almacenamiento de agua en lecho de roca es de 50 a 90 ℃ y el gradiente geotérmico es generalmente de 3 a 4,5 ℃/100 m.

El depósito de calor de poros en capas del Nuevo Paleozoico es un conjunto de depósitos intercalados de arenisca y lutita dominados por facies de ríos con un espesor enorme, y la profundidad de enterramiento de la placa basal es generalmente de 700 a 1600 m.

Los principales reservorios térmicos son los reservorios térmicos de la Formación Guantao y la Formación Dongying. Los reservorios termales de tipo fisura kárstica del Paleozoico Inferior se distribuyen en la zona de levantamiento bajo los estratos Cenozoico o Paleozoico Superior, se encuentran dispersos en forma de isla y tienen una superficie pequeña. Los depósitos térmicos de tipo fisura kárstica tienen las características tanto de los depósitos térmicos estratificados como de los depósitos térmicos de zona de falla. Las características de los depósitos térmicos dependen de la estructura geológica y del desarrollo kárstico. Los depósitos térmicos de toba cubiertos directamente por el sistema Neógeno son ricos en agua. superior a la cubierta por el Carbonífero-Pérmico. La riqueza de agua es mayor cerca de la falla y la temperatura es alta, mientras que la riqueza de agua es pobre y la temperatura es baja lejos de la falla. Los reservorios térmicos de tipo fisura kárstica son importantes reservorios térmicos en esta área y se caracterizan por una temperatura y riqueza de agua más altas que los reservorios termales cenozoicos. Según los datos de 13 pozos geotérmicos de almacenamiento térmico de tipo fisura kárstica en el área de almacenamiento térmico del noroeste de Shandong, la riqueza de agua del almacenamiento térmico de piedra caliza varía mucho, y el agua caliente de almacenamiento térmico de tipo fisura kárstica tiene una salinidad más alta, que puede alcanzar 6,30- 14,37 gramos/litro.

3 Estado actual de la exploración, el desarrollo y la utilización de recursos geotérmicos

La exploración de recursos geotérmicos en la provincia de Shandong comenzó en la década de 1950. En 1958, la Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong realizó investigaciones en Zhaoyuan y Wendeng de la península de Jiaodong. Se han llevado a cabo trabajos de exploración geotérmica en Zhaoyuan, Wendeng, Weihai, Jimo y otros lugares de la península de Jiaodong, y se han descubierto algunos puntos de agua caliente basándose en los afloramientos originales de aguas termales. En 1996, se habían explorado campos (sitios) geotérmicos como Linyi Tangtou, Weihai, Zhaoyuan, Jinan, Zibo Fujia Town, Mouping Longquan, Feicheng Anjiazhuang, etc. Desde finales de la década de 1990, a medida que los gobiernos locales de todos los niveles han otorgado gran importancia a las cuestiones ambientales y de recursos, la exploración de recursos geotérmicos en la provincia de Shandong ha logrado grandes avances. Se han completado trabajos de exploración en el delta del río Amarillo, el noroeste de Jinan y áreas clave en. Shandong del norte. Se han completado trabajos de exploración en áreas clave como el delta del río Amarillo, el noroeste de Jinan y el norte de Shandong, y se han estudiado decenas de condados con perspectivas geotérmicas. Se han construido más de 30 nuevos pozos geotérmicos en áreas con reservas de calor estratificadas como Heze, Liaocheng, Dezhou, Binzhou, Dongying y Jinan, con temperaturas del agua que oscilan entre 42 y 80 grados Celsius. En la actualidad, se han realizado más de 140 estudios de campos geotérmicos en la provincia, con una inversión total de más de 50 millones de yuanes.

Según datos relevantes, la provincia de Shandong tiene una larga historia de utilización geotérmica, que se remonta a hace 1.000 años. El desarrollo oficial como recurso comenzó en la década de 1920, pero se limitó al baño. Desde la reforma y la apertura, especialmente desde la década de 1990, los proyectos de desarrollo geotérmico en la provincia de Shandong, cuyos objetivos principales son la atención sanitaria y la calefacción, se han desarrollado rápidamente, pero todavía existe una gran brecha en comparación con las provincias y ciudades hermanas y los ricos recursos geotérmicos. En la actualidad, hay 46 unidades de desarrollo geotérmico en la provincia. Los principales proyectos de desarrollo incluyen baños de aguas termales, calefacción, natación, suministro de agua caliente sanitaria, plantación, cría y turismo y vacaciones. En 2003 era de 5,5 × 105 m2. Ha aumentado 17 veces desde 3 × 104 m2 en 2000, lo que la convierte en la provincia de más rápido crecimiento del país.

4 La importancia ecológica y ambiental del desarrollo y utilización de los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong

La contaminación estructural en la provincia de Shandong es muy destacada La emisión total de importantes contaminantes como el dióxido de azufre. Ocupa el primer lugar en el país. La calidad ambiental de las principales ciudades se encuentra en el nivel inferior superior. La contaminación del aire en la provincia de Shandong está dominada por la quema de carbón, especialmente durante el período de calefacción invernal. La quema de carbón contribuye en más del 70% a la contaminación del aire. Los contaminantes emitidos por la quema de carbón son perjudiciales para el medio ambiente ecológico, especialmente para la salud humana. Emisiones como el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno, el ozono y el monóxido de carbono pueden provocar enfermedades respiratorias en los seres humanos y aumentar la incidencia del cáncer de pulmón. Según datos de investigaciones relevantes, la contaminación del aire está estrechamente relacionada con la incidencia del cáncer de pulmón. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos adheridos a partículas suelen ser las principales sustancias que causan cáncer de pulmón, representados por el benzo(a)pireno, que es un producto de la combustión del carbón a una determinada temperatura. La concentración de benzo(a)pireno en el aire aumenta en. 10.000 1%, la tasa de mortalidad por cáncer de los residentes aumentará en un 5%. El desarrollo y utilización de recursos geotérmicos para calefacción cambiará la estructura energética, reducirá en gran medida la contaminación del aire causada por la quema de carbón, mejorará en gran medida la calidad del entorno ecológico urbano y promoverá la mejora de la calidad de vida y la salud de los residentes. Al tiempo que ahorran energía tradicional, muchos países utilizan recursos geotérmicos para lograr importantes beneficios ecológicos y ambientales. Desde que la energía geotérmica ha sustituido a la mayor parte del combustible y del carbón, el entorno atmosférico de Reykjavik, la capital de Islandia, ha mejorado fundamentalmente. El contenido de dióxido de carbono, el principal culpable del efecto invernadero, se ha reducido de 270.000 toneladas en 1960. a 3.000 toneladas en 2000 (reducción del 98,9%). Gracias al aire limpio aportado por el desarrollo geotérmico, Islandia acaba de convertirse en uno de los tres países más habitables nombrados por las Naciones Unidas. Tianjin Butterfly Spring Community utiliza calefacción geotérmica. En comparación con la calefacción por calderas alimentadas por carbón, solo la calefacción geotérmica de 4 × 104 m2 puede reducir las emisiones de dióxido de azufre en 18 t/a, el hollín en 30 t/a y las cenizas de carbón en 580 t/a.

Los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong están ampliamente distribuidos y son abundantes, lo que sienta una buena base para el desarrollo del suministro de calefacción. La calefacción geotérmica se puede utilizar en ciudades grandes y medianas como Jinan, Dongying, Dezhou, Liaocheng, Heze, Linyi y algunas otras ciudades. En la actualidad, ciudades como Dezhou, Dongying, Liaocheng y Heze han tenido un buen comienzo con otras ciudades en materia de calefacción geotérmica.

La calefacción geotérmica en las zonas urbanas de la ciudad de Dezhou ha crecido desde un espacio vacío en 1998 a 3,0×105 m2 en 2003, lo que puede reducir las emisiones de dióxido de azufre en 135 t/a, el hollín en 225 t/a y las cenizas volantes en 4250 t/a cada año. La calefacción en la ciudad de Dongying ha aumentado en 3 años. Según el plan de desarrollo y utilización de recursos geotérmicos de la ciudad y el pronóstico de tendencias, la calefacción geotérmica de la ciudad se desarrollará a 1,5 × 106 m2 en los próximos 10 años. Se ampliará a 1,5×106 m2, lo que reducirá las emisiones de dióxido de azufre en 675 t/a, el hollín en 1125 t/a y las cenizas volantes en 21750 t/a cada año. Se prevé que en los próximos 10 años, la superficie de calefacción geotérmica de la provincia alcanzará los 6,4×106m2, y las emisiones anuales de dióxido de azufre, humo y polvo se reducirán en 2880 t/a, 4800 t/a, y las cenizas volantes en 92800 t/a (Tabla 1).

Tabla 1 Tabla estadística para la predicción de la reducción de emisiones contaminantes provenientes de la calefacción geotérmica en la provincia de Shandong

Continuación

5 Sugerencias para la exploración y planificación del desarrollo de recursos geotérmicos

Geotermia Es un recurso no renovable o poco renovable. En este sentido, tiene propiedades similares a la exploración y desarrollo de gas natural, carbón y otros recursos minerales de la región. La exploración y el desarrollo de recursos geotérmicos es una industria de alto riesgo y alta inversión. Para reducir la ceguera y evitar desvíos, predecimos las perspectivas de los recursos geotérmicos y proporcionamos una base para que los departamentos relevantes formulen planes de desarrollo a mediano y largo plazo. guiar la exploración y el desarrollo de recursos geotérmicos de la provincia.

5.1 Evaluación de las condiciones de exploración y desarrollo de recursos geotérmicos

5.1.1 Áreas con mejores condiciones de exploración y desarrollo geotérmico

La subárea geotérmica de la depresión de Linqing en el área geotérmica del noroeste de Shandong, la mayor parte de la subárea geotérmica de la Depresión de Jiyang y parte de la subárea del levantamiento de Chengning, el levantamiento de Jiaobei en el área geotérmica del este de Shandong y el levantamiento de Liaodong-Yanggu, el levantamiento de Heze y el levantamiento de Qingzhenggang en el norte. borde de la cuenca Jiaolai. Los recursos geotérmicos en la parte occidental del área geotérmica oriental de Shandong tienen un gran potencial. Dentro de la profundidad accesible de 2.000 metros, el reservorio termal del Nuevo Paleozoico y el reservorio termal Paleozoico Cámbrico-Ordovícico son extremadamente ricos en recursos geotérmicos. La calidad del agua es buena, la temperatura del agua es moderada y las condiciones para la exploración y el desarrollo son excelentes. En particular, los reservorios termales neopaleozoicos están enterrados a poca profundidad, son técnicamente difíciles de explorar y de bajo costo, lo que los convierte en las áreas de primera elección para la exploración y el desarrollo geotérmico.

Condados y ciudades con mayor potencial de exploración y desarrollo: Hekou, distrito de Dongying, Kenli, condado de Lijin y condado norte de Guangrao en la ciudad de Dongying, Yangxin, Zhanhua, Huimin, Boxing, etc. en Binzhou; Condados y distritos de la ciudad de Linyi, Pingyuan, Yucheng, Qihe, Xiajin, Wucheng y otros condados y distritos de la ciudad de Dezhou, Yanggu, Qingxian, Guanxian, Shenxian, Gaotang y otros condados en las áreas urbanas de la ciudad de Liaocheng; los condados de Mudan, Caoxian y Dingtao en la ciudad de Heze; Shanghe, el condado de Jiyang, Tianqiao y el distrito norte de Licheng en las ciudades de Jinan y Tai'an del norte; y Mouping en la ciudad de Yantai en la ciudad de Weihai y Reloutou en varios lugares;

5.1.2 Áreas con buenas condiciones para la exploración y el desarrollo geotérmico

Las áreas con buenas condiciones para la exploración y el desarrollo geotérmico incluyen la subárea geotérmica Chengning Bulge y la zona de falla de Yishu en el Área geotérmica del noroeste de Shandong La parte de depresión del área geotérmica y la sección sur del área de Yishui-Linyi y la sección de toba del Ordovícico oculta de la ciudad de Dong'a Niujiaodian-Linzi Shouguang-Nutou en el área geotérmica del oeste de Shandong. Estas áreas tienen un gran potencial de recursos geotérmicos y son ricas en recursos geotérmicos. El espesor del depósito térmico de la formación Neoproterozoica Tiantai es delgado y tiene poco valor de desarrollo, pero la superficie superior del depósito térmico del Cámbrico-Ordovícico está enterrada a poca profundidad, lo que dificulta técnicamente la exploración.

Condados y ciudades con perspectivas de exploración y desarrollo: Zouping y Wudi en la ciudad de Binzhou; , Zhoucun, Zhangdian, Zichuan, Zhangqiu, Penglai, Tai'an, Yinan, Laiwu, Qufu de Linzi y otros lugares;

5.1.3 Condiciones generales de exploración y desarrollo geotérmico regional

Áreas geotérmicas de Linzi y Ruxi en el oeste hasta la zona de falla de Changyi-Dadian, piedra caliza del Proterozoico inferior mesozoico de la cuenca de Jiaolai, secciones de mármol, etc., tienen un gran potencial para los recursos geotérmicos. El espesor del depósito de calor de la formación Neógena Tiantai es delgado y la cantidad de recursos es pequeña. Los recursos de almacenamiento de calor del Cámbrico-Ordovícico son grandes y la interfaz superior es poco profunda, lo que dificulta técnicamente la exploración y el desarrollo.

Los condados y ciudades con perspectivas promedio de exploración y desarrollo incluyen: Changqing, Pingyin, Weifang, Qingzhou, Zhucheng, Anqiu, Gaomi, Changle, Changyi, Laizhou, Qixia, Mouping, Haiyang y Pingdu, Jimo, Jiaonan. , Jiaozhou, Rongcheng, Rushan, Dong'a, Wenshang, Dongping, Ningyang, Yanzhou, Sishui, Wulian, Yuncheng, Liangshan, Chengwu, Shanxian, Yutai, Tengzhou, Pingyi, Juxian, Junan, Linshu, Tancheng, Mengyin, Yishui, etc. .

5.2 Principales evaluaciones de exploración y desarrollo de reservas térmicas

Los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong están ampliamente distribuidos y tienen un gran potencial.

Los recursos geotérmicos de la provincia de Shandong están ampliamente distribuidos y tienen un potencial considerable. El agua caliente del Nuevo Paleozoico y algunas antiguas fisuras kársticas submarinas del Cámbrico-Ordovícico existen a una profundidad alcanzable de 2000 m, que es la búsqueda futura y la principal. capa objetivo para explorar recursos geotérmicos.

(1) El área geotérmica en el noroeste de Shandong, al norte de la falla Qihe-Guangrao y al oeste de la falla Liaocheng-Lankao incluye la Depresión de Linqing, el área de depresión de la Depresión de Jiyang y el Levantamiento de Lecheng de En Chengning, las áreas de elevación de Ling, Qingyun y Wudi, los reservorios térmicos de las formaciones cenozoica y cenozoica Tiantao y de la formación paleozoica Dongying son los principales objetivos de exploración y desarrollo.

(2) En el área geotérmica occidental de Shandong, al sur de la falla Qihe-Guangrao y al este de la falla Liaocheng-Langkao, el agua caliente de la falla kárstica de carbonatos del Cámbrico-Ordovícico es la principal capa de objeto de desarrollo de exploración. Mientras exploramos y desarrollamos agua caliente en la Formación Neo-Cenozoica Tiantao en el área de elevación de Chengning, la Depresión de Linqing y el área de elevación de la Depresión de Jiyang, también podemos tener en cuenta el calor de la fisura kárstica de la roca carbonatada del Ordovícico-Cámbrico del Paleozoico Inferior. exploración y desarrollo. La zona de unión entre el levantamiento y la depresión cerca del área geotérmica en el oeste de Shandong y la intersección de las fallas neotectónicas del noroeste, noreste y sureste que controlan la depresión también deberían ser el foco de investigación.

(3) La exploración y el desarrollo del área geotérmica en el este de Shandong es el área intensiva de aguas termales en el levantamiento de Jiaobei y el borde norte de la cuenca de Jiaolai y las antiguas secciones de mármol y toba de jade en la parte inferior. borde de la cuenca Jiaolai.

(4) La exploración y el desarrollo del área geotérmica en la zona de la falla de Yishu se basa principalmente en el granito metamórfico del Cámbrico temprano y la gruesa roca ígnea del Mesozoico y la lutita arenosa en el borde de la depresión y la estructura ideal. Al mismo tiempo, la atención se centra en la exploración cerca de las áreas en forma de franja a ambos lados de la zona de la falla de Yishu.

5.3 Evaluación del desarrollo y utilización de recursos geotérmicos

Los recursos geotérmicos en la provincia de Shandong pertenecen al tipo de agua caliente de temperatura media-baja y son adecuados para el desarrollo y utilización directos. Sin embargo, debido a las diferencias en la calidad y cantidad del agua, los propósitos de utilización directa también son diferentes. En el noroeste de Shandong, que es rico en recursos geotérmicos, la parte inferior de la ciudad cenozoica de Minghua tiene una temperatura más baja, generalmente entre 35 y 45 °C. La calidad del agua es buena, con una salinidad de 1 a 2 g/l, y puede ser buena. utilizarse directamente para agua doméstica y agua para la industria y la agricultura. El agua caliente en los estratos de Tiantai del sistema Neógeno tiene una temperatura de 45-70°C y una salinidad de 2-15 g/L. Es rica en una variedad de oligoelementos que son beneficiosos para la salud humana. tanto agua como calor y puede usarse para calefacción, baño, recuperación y plantación en invernaderos y utilización integral en acuicultura y otros aspectos. El agua caliente en las fisuras kársticas de la Formación Dongying y las rocas carbonatadas del Ordovícico-Cámbrico tiene una temperatura relativamente alta y una alta salinidad (5-20 g/L de agua salobre), y es rica en una variedad de oligoelementos y oligoelementos beneficiosos para el ser humano. salud Los elementos radiactivos como el radón son adecuados tanto para el uso del agua como del calor. La atención se centra en el desarrollo y utilización en atención médica, centros turísticos de aguas termales, calefacción, plantación y reproducción, y procesos industriales. En otras áreas, debido a la pequeña cantidad de recursos geotérmicos y el bajo calor correspondiente, la mayoría de ellas son aguas termales aflorantes naturales. Excepto en algunas áreas que pueden satisfacer las necesidades de calefacción, generalmente son adecuadas para vacaciones en aguas termales.

6 Sugerencias sobre contramedidas de exploración, desarrollo, utilización y protección de recursos geotérmicos

La exploración, el desarrollo y la utilización de recursos geotérmicos en la provincia de Shandong se encuentran generalmente en una etapa primaria parcial y esporádica. Con la reforma y apertura y el rápido desarrollo socioeconómico de la región, el nivel de modernización urbana en la región continúa mejorando. Como energía verde y respetuosa con el medio ambiente, el valor de desarrollo y utilización de la energía geotérmica es cada vez mayor. . La exploración y el desarrollo de recursos geotérmicos deben centrarse en ciudades y zonas clave de desarrollo económico, centrándose en pruebas de exploración y desarrollo para proporcionar experiencia de demostración para el desarrollo y utilización integral de recursos geotérmicos en la provincia.

(1) Comprender correctamente las características de los recursos geotérmicos. Los recursos geotérmicos se forman en condiciones geológicas, estructurales, hidrogeológicas y entornos hidrogeoquímicos específicos. Debido a su profundo entierro, largas rutas de suministro y débil capacidad de regeneración, sus recursos son limitados y no inagotables. Es necesario mantener la explotación sostenible y estable a largo plazo de sus recursos, lograr un desarrollo y utilización planificados y razonables, y prevenir la pérdida de recursos y la aparición de problemas geológicos ambientales causados ​​por la minería ciega y aleatoria. Por lo tanto, debemos prestar atención y hacer un buen trabajo en la protección de los recursos geotérmicos.

(2) Formular e implementar estrictamente un plan de desarrollo, utilización y protección de recursos geotérmicos. Para desarrollar, utilizar y proteger científica y racionalmente los recursos geotérmicos, su desarrollo y utilización deben seguir la política de aumentar simultáneamente los ingresos y reducir los gastos, y prestar igual atención al desarrollo y la protección de los recursos geotérmicos deben ser explotados y gestionados en capas de acuerdo con diferentes usos.

(3) El desarrollo y utilización de los recursos geotérmicos debe estar estrechamente integrado con la construcción de provincias ecológicas, la protección del medio ambiente urbano, el desarrollo del turismo y el desarrollo de una agricultura ecológica eficiente. Mediante el desarrollo y utilización de recursos geotérmicos, podemos mejorar y proteger el medio ambiente, estimular el desarrollo económico, promover el consumo y mejorar los niveles de vida de las personas.

(4) En la exploración, desarrollo y utilización de recursos geotérmicos, se debe implementar la política integral de desarrollo y utilización de "combinación de exploración y producción", "desarrollo en cascada, un agua para usos múltiples". y se debe implementar el principio de "primero lo fácil antes de lo difícil, primero lo superficial antes de lo profundo", una combinación de principio profundo y superficial. Llevar a cabo exploración y desarrollo concentrados en la ciudad central del área geotérmica en el noroeste de Shandong, que es rica en recursos geotérmicos, tiene un calor anormalmente concentrado y tiene excelente transporte y ubicación geográfica. Fortalecer la investigación sobre el desarrollo y utilización de la energía geotérmica, y confiar en el desarrollo de los recursos geotérmicos para desarrollar baños, tratamientos médicos, cría, turismo, etc. Aprovechar al máximo los pozos de petróleo usado en la exploración petrolera y la minería para desarrollar recursos geotérmicos y, sobre la base de una investigación exhaustiva, encontrar métodos y rutas técnicas viables para transformar algunos pozos de petróleo usado en pozos de agua caliente

(5 ) Establecer una zona de protección de recursos geotérmicos . De acuerdo con las necesidades del desarrollo económico y la vida de las personas, se deben formular planes razonables de desarrollo y utilización de recursos geotérmicos y planes de protección ambiental. Durante el proceso de desarrollo, de acuerdo con el entierro y distribución de los recursos geotérmicos, se debe formular un plan de distribución de pozos y la minería debe realizarse en estricta conformidad con la cantidad de agua caliente que se puede extraer para evitar problemas geológicos ambientales como agotamiento de los recursos y hundimiento del suelo causado por la sobreexplotación.

(6) Fortalecer el seguimiento dinámico del desarrollo de recursos geotérmicos. La cantidad de recursos geotérmicos es limitada y la capacidad de regeneración es débil Durante el proceso minero, el nivel del agua, la cantidad del agua, la calidad del agua y la temperatura del agua cambiarán junto con el proceso minero. Para monitorear oportunamente la información dinámica en el desarrollo de los recursos geotérmicos y evitar desastres geológicos ambientales como el hundimiento de la tierra y el agotamiento de los recursos de agua caliente causados ​​por la sobreexplotación, el monitoreo dinámico geotérmico debe fortalecerse durante el desarrollo.