中国陆区干热岩勘探靶区优选:来自国内外干热岩系统成因机制的启示

干热岩是指地下高温但由于低孔隙度和渗透率而缺少流体的岩石(体),储存于干热岩中的热量需要通过人工压裂形成增强地热系统(EGS)才能得以开采,赋存于干热岩中在当前技术经济条件下可以开采的地热能被称为干热岩型地热资源,它是人类未来的重要替代新能源之一.干热岩的研究始于20世纪70年代,经过近50年的不断发展,干热岩在理论和实践两方面都有了长足发展,美国、日本、法国、德国、澳大利亚等发达国家相继投入巨资进行干热岩勘查、评价和开发实验,并且初步形成了商业开发的成功范例.实践表明,干热岩地热资源是深层地热能的一部分,往往与高温水热系统共热源且存在共生关系,但其地质条件复杂,开采难度较大,应倡导“深层地热能”和“广义EGS”概念,即按照EGS技术着眼深层水热型和干热岩型地热能整体开发.为了克服诱发地震等环境安全问题,干热岩压裂造储技术研发方向正在从“刚性造储”向“柔性造储”发展.近几年来,我国分别在青海、西藏、四川、福建、广东、湖南、黑龙江、海南等高热流区域进行了干热岩地质勘查,并在青海共和、山东利津、广东惠州、四川康定、冀东马头营和琼北等地相继开展了干热岩初步钻探,但仅在青海共和的干热岩勘探与开发实验中取得突破.综合考虑全球高温地热带分布和中国陆区板块构造背景、现今大地热流分布格局、岩石圈热结构、Moho面深度及壳内热源、新生代火山活动、温泉分布、深大断裂分布与活动性,以及现有干热岩勘查结果,认为当前中国陆区最具前景的干热岩勘探靶区为东北新生代火山活动区、海南岛及雷州半岛和滇藏川地区——青藏高原东构造结.此外,高热背景条件下的中厚层碳酸盐岩应作为深层地热能开采的重点目标储层.

中国区域成矿研究的若干问题及其与陆-陆碰撞的关系

在中国区域成矿作用研究中 ,遇到诸多重大问题 ,如 :(1)中国东部属于环太平洋地区之一 ,但为什么热液矿床大规模成矿时代不同于环太平洋的新生代 ,而爆发于中生代的燕山期 ?(2 )中国陆区经历了 >3.0Ga的演化 ,为什么大规模成矿作用在东部地区爆发于燕山期 ,西南特提斯成矿域爆发于新生代 ,而西北中亚成矿域爆发于海西期晚期 ?(3)国外不少著名成矿省位于太古宙克拉通内部 ,为什么中国的有色贵金属等热液矿床却集中分布于显生宙造山带内部或其边缘 ?(4)按照绿岩带金矿成矿理论 ,绿岩带型金矿化伴随或尾随于克拉通化 ,形成在太古宙 ,为什么中国绿岩带型金矿却形成在克拉通化后的 2 0多亿年以后的中生代 ?(5 )世界范围内 ,海相油田的重要性远大于陆相 ,为什么中国情况恰相反 ,陆相油田远比海相油藏重要 ?……。笔者认为这些问题彼此相关 ,代表了中国区域成矿的特色 ,其根本原因在于中国陆区不同构造单元经历了晚古生代以来的强烈碰撞事件 ,因此加强研究碰撞造山体制的成岩、成矿、成藏和流体作用是解决这些问题的关键途径。