閆銀花

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，湖北 武漢430074）

地?zé)豳Y源是一種清潔能源，有比較廣的利用價(jià)值，可以用于生活取暖、保健、溫室、養(yǎng)殖等方面，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。安陽(yáng)市地?zé)豳Y源豐富，可利用量較大，具有很大的開(kāi)發(fā)潛力。雖然地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)有有利的一面，還必須注意地?zé)衢_(kāi)發(fā)的負(fù)效應(yīng)，科學(xué)地評(píng)估可能引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題，并積極采取預(yù)措施，防患于未然。

1 區(qū)域地質(zhì)和安陽(yáng)次凹熱儲(chǔ)特征

安陽(yáng)市地處安陽(yáng)次凹地?zé)崽?，其為湯陰斷陷地?zé)崽锉辈恐渭?jí)地?zé)崽?。湯陰斷陷地?zé)崽镂挥谔猩綎|側(cè)，呈北北東向展布于安陽(yáng)、新鄉(xiāng)、焦作、新鄉(xiāng)一帶，面積1688.33k m2。其西以青羊口斷裂為界，東以湯東麓斷裂帶為界與內(nèi)黃凸起地?zé)崽锵噜?，南以焦?新鄉(xiāng)斷裂為界與濟(jì)源-開(kāi)封凹陷地?zé)崽锵噜?。熱?chǔ)層自上而下可分為新近系熱儲(chǔ)層、古近系熱儲(chǔ)層和古生界寒武-奧陶系熱儲(chǔ)層。地溫梯度一般2.5～3.0℃/100 m，埋深1000 m處地溫一般為38～40℃。

安陽(yáng)次凹地?zé)崽锎篌w呈東西向展布，面積約300k m2，廣泛分布低溫地?zé)豳Y源，地溫梯度≤2.8℃/100 m。其北界為安北斷裂，規(guī)模較?。荒辖鐬榘材蠑嗔?，規(guī)模較大，呈北西西向，傾向北，張性、左旋，橫切各熱儲(chǔ)層，向西直達(dá)山區(qū)，推測(cè)為導(dǎo)水?dāng)嗔?；東界為湯東斷裂帶，呈北北東向，由三條斷裂構(gòu)成，傾向西，屬全新世活動(dòng)斷裂帶，斷距達(dá)到4000 m，可能導(dǎo)通深部熱源，屬控?zé)釘嗔?；西界尚未發(fā)現(xiàn)邊界斷裂，似為較陡三疊系斜坡。東西向地震剖面顯示為 “楔”形斷陷，最大深陷達(dá)6000～7000 m，斷陷深度向周邊迅速變淺。儲(chǔ)熱條件東部?jī)?yōu)于西部。西部為侏羅—白堊系、三疊系砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，一般劃為非熱儲(chǔ)層，深部埋藏有奧陶系灰?guī)r熱儲(chǔ)；東部為安陽(yáng)次凹地?zé)崽镏行牡貛?，有良好的聚熱聚水的條件，4000 m以淺主要為古近系熱儲(chǔ)層，包括沙河街組二段和沙河街組三段上部、沙河街組三段下部和沙河街組四段，儲(chǔ)水條件隨深度有變差的趨勢(shì)，適宜采熱采水段位于1000～1600 m。湯東斷裂帶為脈狀熱儲(chǔ)，推測(cè)具有良好的勘查開(kāi)發(fā)前景。

安陽(yáng)次凹地?zé)崽?，按地?zé)豳Y源溫度分級(jí)，屬低溫地?zé)豳Y源中的溫?zé)崴?（40℃≦t＜60℃），深部為熱水 （60℃≦t＜90℃），單井出水量40～60 m3/h，地?zé)崃黧w多為氯化鈉型，溶解性總固體2000～7000 mg/l，一般為鍶型醫(yī)療熱礦水，鍶含量可高達(dá)12.67 mg/l。

2 安陽(yáng)市地?zé)衢_(kāi)發(fā)的環(huán)境優(yōu)勢(shì)及開(kāi)發(fā)前景

安陽(yáng)市是一個(gè)亟待發(fā)展的豫北區(qū)域性中心城市和旅游城市，能源的穩(wěn)定供給是由大量燃料化石的電廠來(lái)支撐?；剂舷M(fèi)，必然排放大量的CO2、SO2和粉塵，從而加重大氣污染，給節(jié)能減排帶來(lái)壓力。因此，大力開(kāi)發(fā)新能源，就成為必然選擇。地?zé)豳Y源與風(fēng)能、太陽(yáng)能等非人力控制的自然資源相比，地?zé)崮苁且环N在開(kāi)采利用時(shí)間上，可人為控制使用的可再生能源，是集熱、礦、水為一體，具有廣泛用途的新能源，其直接利用總量在可再生能源排序中，僅次于生物質(zhì)能的直接利用。開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源，可以降低常規(guī)能源消耗，減少環(huán)境污染，尤其是大氣污染，又可以在發(fā)展某些相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與提高人們生活質(zhì)量方面發(fā)揮作用。因此，應(yīng)當(dāng)把勘查開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源置于重要位置，同時(shí)，還應(yīng)注意 “綜合利用，梯級(jí)開(kāi)發(fā)”。

安陽(yáng)市目前有地?zé)峋?5眼，主要分布在鐵東地區(qū)，井深1500～2200 m，單井出水量40～60 m3/h，開(kāi)采能力約7.0×104m3/a，實(shí)際開(kāi)采量較低，利用率不高，主要是洗浴，個(gè)別用于采暖，商業(yè)性開(kāi)發(fā)還處在很低水平，遠(yuǎn)未形成產(chǎn)業(yè)化。此外，地?zé)崴请y能可貴的高鍶醫(yī)療熱礦水，可用于發(fā)展浴療、保健及養(yǎng)生業(yè)。因而，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)市場(chǎng)廣闊，前景看好。今后，應(yīng)大力推廣地?zé)峁┡?，其將由于與熱泵技術(shù)和地板幅射采暖技術(shù)相結(jié)合，使地?zé)釡厮?、溫?zé)崴玫奖容^充分的開(kāi)發(fā)利用，從而取得應(yīng)有的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，為低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3 安陽(yáng)市開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源可能對(duì)環(huán)境造成的影響

3.1 對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

安陽(yáng)市地?zé)崴疄槁然c型，以高礦化、高氯、高鈉、高鍶為其特征，不宜飲用、不宜灌溉，如果 “不達(dá)標(biāo)”排放，就會(huì)以化學(xué)污染、熱污染的方式對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

高礦化地?zé)釓U水排入湖泊、河流，將造成地表水體的污染和水質(zhì)變化，滲入地下則可能造成淺層地下水污染。而超過(guò)35℃的水用于灌溉，會(huì)抑制農(nóng)作物生長(zhǎng)，并可造成嚴(yán)重的土壤板結(jié)或鹽堿化。地表水體溫度升高，還會(huì)引起溶解氧減少，氧擴(kuò)散系數(shù)增大，致魚(yú)類(lèi)因缺氧而死亡；還由于水體富營(yíng)養(yǎng)化，而引起水生生物大量繁殖、藻類(lèi)和浮游生物爆發(fā)性生長(zhǎng)，當(dāng)藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì)時(shí)，水味劣化，甚至使人、畜中毒；水中含有的污染物，如毒性較大的汞、鉻、砷、酚和氰化物等，其化學(xué)活動(dòng)性和毒性都有可能因水溫的增高而加劇。

在熱利用效率較低的情況下，地?zé)嵛菜疁囟绕毡檩^高，其排放過(guò)程中熱量的釋放，還使局部地區(qū)的小氣候發(fā)生變化。若其直接排往市政污水管道，不僅浪費(fèi)資源，而且會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌、病毒、微生物和蚊、蠅大量繁殖，并可能傳染各種疾病。

3.2 對(duì)地面沉降的影響

幾乎從任何熱儲(chǔ)層抽取地?zé)崃黧w，都可能導(dǎo)致可檢測(cè)的地面沉降。國(guó)內(nèi)外由于開(kāi)采地?zé)崃黧w而導(dǎo)致地面沉降的實(shí)例并不鮮見(jiàn)。如新西蘭懷拉基地?zé)崽铮?956年地?zé)峋嚥蓵r(shí)，即開(kāi)始了地面沉降監(jiān)測(cè)工作。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，1964～1974年地面沉降量最大，約為4.5 m，影響范圍達(dá)65k m2，并且發(fā)生了水平位移，最大位移0.4 m。目前，我國(guó)有近70個(gè)城市因不合理開(kāi)采地?zé)崃黧w，誘發(fā)了地面沉降，沉降范圍6.4萬(wàn)k m2。沉降中心最大沉降量超過(guò)2 m的，有上海、天津、太原、西安、蘇州、無(wú)錫、常州等城市。

地面沉降是一種緩變型的地質(zhì)災(zāi)害，其形成機(jī)理，一般認(rèn)為是，由于長(zhǎng)期開(kāi)采，破壞了原有的水力平衡，使原先飽和的含水層疏干壓密，從而減弱了對(duì)覆巖的頂托力；另一方面，黏土類(lèi)土大量釋水壓密，則進(jìn)一步加劇了地面沉降。而粘性土層的釋水壓密特征與含水砂層的釋水壓密特征不同，屬不可逆變形，它是產(chǎn)生地面沉降最主要的原因。

安陽(yáng)市是典型的孔隙型熱儲(chǔ)，除砂層外，黏性土的比重很大，地?zé)崃黧w開(kāi)采量較小的情況下，一般不會(huì)產(chǎn)生地面沉降。但隨著開(kāi)采量的增大，尤其是集中同一采層，呈過(guò)量開(kāi)采狀態(tài)，將形成開(kāi)采降落漏斗，有可能產(chǎn)生 “砂層疏干、黏土釋水”效應(yīng)，從而導(dǎo)致地面沉降。

3.3 對(duì)地震活動(dòng)的影響

按 《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB18306-2001），安陽(yáng)市地處地震動(dòng)峰值加速度0.15g，地震基本烈度Ⅶ度，屬地震區(qū)。歷史上曾發(fā)生過(guò)多次地震，如1814年的湯陰宜溝5.25級(jí)地震和1737年新鄉(xiāng)的5.5級(jí)地震，其發(fā)震構(gòu)造均為湯東斷裂。因此，在安陽(yáng)市開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源是否會(huì)引發(fā)地震，便成為需要討論的話(huà)題。

國(guó)內(nèi)專(zhuān)家一般認(rèn)為，溫度在150℃以上的地?zé)豳Y源往往位于地震帶上，如美國(guó)加州和我國(guó)臺(tái)灣、印度尼西亞、新西蘭等位于環(huán)太平洋地震帶，青藏高原則處在喜馬拉雅地震帶。這些地區(qū)地殼和巖漿的頻繁活動(dòng)，將深層地下水 “燒”成了高溫蒸汽，可沿?cái)嗔?、裂隙直接到達(dá)地表形成溫泉甚至沸泉。相對(duì)于地球內(nèi)部活動(dòng)的強(qiáng)度而言，人類(lèi)的采熱活動(dòng)強(qiáng)度的影響微乎其微。如西藏羊八井的地?zé)岚l(fā)電站，1981年即投產(chǎn)運(yùn)行，近30年并沒(méi)有引發(fā)地震；我國(guó)東部地區(qū)地殼運(yùn)動(dòng)不很活躍，雖廣泛開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源，但多屬水溫在100℃以下的中低溫地?zé)豳Y源，引發(fā)地震的風(fēng)險(xiǎn)更要低得多。安陽(yáng)市地?zé)衢_(kāi)采深度不足2000 m，而且，開(kāi)發(fā)量有限，一般不會(huì)引發(fā)地震，地震之虞的憂(yōu)慮是缺乏科學(xué)依據(jù)的。

4 地?zé)衢_(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)措施

安陽(yáng)市地?zé)豳Y源如果過(guò)量開(kāi)發(fā)，可能引發(fā)負(fù)效應(yīng)，社會(huì)各界須高度重視。應(yīng)采取以下措施，合理開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)地?zé)豳Y源，保障地?zé)豳Y源可持續(xù)利用。①確立地?zé)豳Y源礦產(chǎn)資源屬性，制定完善的管理辦法，實(shí)行統(tǒng)一管理，制定勘查、開(kāi)發(fā)規(guī)劃，逐步實(shí)施；②在開(kāi)發(fā)布局上，重點(diǎn)是東部層狀熱儲(chǔ)，開(kāi)采深度小于2000 m，湯東斷裂帶應(yīng)作控制性開(kāi)發(fā)；③實(shí)行總量控制，綜合利用，梯級(jí)開(kāi)發(fā)，提高地?zé)豳Y源利用技術(shù)和利用水平；④建立區(qū)域地資源開(kāi)發(fā)監(jiān)督監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)展動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；⑤提高環(huán)保意識(shí)，制定地?zé)崴畯U水達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)及措施，減少環(huán)境污染；⑥積極推行地?zé)嵛菜幕毓?，確立地?zé)峄毓嗍堑責(zé)衢_(kāi)發(fā)的第一前提的觀點(diǎn)，并制定相應(yīng)制度。

面對(duì) “地?zé)岢薄保瑧?yīng)記取恩格斯100多年前的告誡： “我們不要過(guò)分陶醉于我們對(duì)自然界的勝利。對(duì)于每一次這樣的勝利，自然界都報(bào)復(fù)了我們。每一次勝利，在第一步都確實(shí)取得了我們預(yù)期的結(jié)果，但是在第二和第 三步都有了完全不同的、出乎預(yù)料的影響。常常把第一個(gè)結(jié)果取消了。

5 結(jié)論

安陽(yáng)市地?zé)豳Y源集熱、礦、水為一體，是具有廣泛用途的新能源，有良好的開(kāi)發(fā)前景。雖然，地?zé)豳Y源過(guò)量開(kāi)發(fā)可能引發(fā)化學(xué)污染、熱污染、地面沉降等環(huán)境問(wèn)題，在敏感地帶對(duì)地震活動(dòng)性也可能有一定影響，但只要引起重視，采取措施，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，實(shí)行 “立足保護(hù)，限制采量，綜合利用，梯級(jí)開(kāi)發(fā)”的方針，把地?zé)峄毓喈?dāng)做地?zé)衢_(kāi)發(fā)的第一前提，必能極大地消減地?zé)衢_(kāi)發(fā)的負(fù)效應(yīng)，保障地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用，發(fā)揮地?zé)豳Y源的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

公示

根據(jù)新聞出版總署 《關(guān)于開(kāi)展新聞?dòng)浾咦C核發(fā)情況自查工作并重申有關(guān)規(guī)定的緊急通知》（《2009》299號(hào)）、《新聞?dòng)浾咦C管理辦法》、《關(guān)于2009年換發(fā)新聞?dòng)浾咦C的通知》、《關(guān)于期刊申領(lǐng)新聞?dòng)浾咦C的有關(guān)通知》、《關(guān)于廣播電影電視新聞單位申領(lǐng)新聞?dòng)浾咦C的通知》要求，我單位中國(guó)礦業(yè)雜志社已對(duì)申領(lǐng)記者證人員的資格進(jìn)行嚴(yán)格審核，現(xiàn)將我單位已領(lǐng)取新聞?dòng)浾咦C人員名單進(jìn)行公示，公示期2010年1月15日～2月15日。舉報(bào)電話(huà)為010-88374940。全國(guó)新聞?dòng)浾咦C管理及核驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)址為htt p：//press.gapp.gov.cn。

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