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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：一種是地殼內部的巖漿作用所形成,或為火山噴發所伴隨產生,火山活動過的死火山地形區,因地殼板塊運動隆起的地表,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作用所形成.也就是說當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).地下水受下方的地熱加熱成為熱水,深部熱水多數含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當熱水溫度升高,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,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生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流,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,而熱水上涌也應以自谷底涌出的可能性zui大,溫泉大多發生在山谷中河床上.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致熱水上涌；(三)巖石中必須有深長裂隙供熱水通達地面. 中國臺灣處于環太平洋地震帶上,位于歐亞和太平洋兩大阪塊之間,即是火山活動相當發達的地形之一,因此造就了中國臺灣的三大火山系統->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但大多數火山皆為死火山,由于地底深處尚有未冷卻的火山巖槳繼續流竄,地熱也致使中國臺灣的溫泉分布及活動相當的活躍,因此火山區域內往往可以發現溫泉與噴氣孔.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,則是為貫穿全島的*山脈兩側,此區的溫泉數量幾占全臺八成以上,屬于變質巖和沉積巖,由于含有豐富的碳酸氫離子,與巖石中的納、鎂、鈣、鉀礦物質作用而成的「碳酸泉」,因此多為中性或堿性.但多數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. 從日據時代起,北投、陽明山、關仔嶺、四重溪就同時榜上有名的并列為中國臺灣四大溫泉.

依照溫泉的所在環境來區分溫泉,可以將溫泉歸類為火山型溫泉和非火山型溫泉.泉水的概念有兩點，其一，含水層或含水通道與地面相交處產生地下水涌出地表的現象。這種現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，這種想象多分布在平川地帶。 火山型溫泉

當雨水降到地表，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，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態很多，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將多次測量曲線進行比較，發現異常并分析產生異常的原因，從而對井下可能發生的情況作出判斷。

確定地溫梯度 

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

對于一般油井，可采用梯度井溫曲線，結合地區經驗確定地溫梯度。

劃分注水剖面  當向井內注入不同溫度的水時，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，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間，然后關井并在某一周期內多次進行溫度測井，觀察井溫剖面恢復到原來地溫值的過程。由于吸水冷卻帶半徑大而且強，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，從而在恢復井溫曲線上顯示出異常。

1)勘探井的設計、施工及井內各種測試應滿足查明地熱地質條件，取得有代表性的計算參數和評價地熱資源的需要。

2)地熱田內存在多個熱儲時，應分別查明各熱儲的壓力、水位、溫度、流量和地熱流體質量。勘探井穿透不同熱儲時應做好下套管固井或止水工作，防止破壞熱儲的自然特征。

3)除專門設計的定向井外，勘探井應保持垂直，在lOOm深度內其井斜不應大于1°。

4)勘探井口徑應滿足取樣測井以及完井后安裝抽水試驗設備要求，探采結合井還應lOOmm產井設計抽水量及止水填料的要求。第四紀松散地層勘探井應保證濾水管外圍有100mm的填充厚度。基巖勘探井口徑9l能滿足水泥固井及可能下人濾水管的要求。地質勘探井及觀測井終井口徑一般不小于91mm。

5)每一熱田應有1-2個勘探井，要求全部取巖心；探采結合井可間斷取心，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小于40%，完整基巖不低于60%。對中、高溫地熱勘探井要特別注意采取水熱蝕變巖心或巖屑。

6)勘探井在鉆進過程中和完井后必須進行地球物理測井，測井項目取決于地質需要，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目。完井后除做上述項目外’還應進行穩態井溫測量。對高溫地熱田和中低溫大型地熱田還應做密度、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、變質巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質分析，推算出因地熱產生的含水層深度，從而在有溫泉開發可能性的地熱地區進行鉆探，從深層斷裂帶打出溫泉水。 泉水流量主要與泉水補給區的面積和降水量的大小有關。補給區越大、降水越多，則泉水流量越大。泉水的流量隨時間而變，一般在1年內某一時刻達到zui大值，以后流量逐漸減小。許多大泉流量達到zui大值的時間與雨季并不一致，常晚于雨季。流量大而穩定的泉，往往可成為良好的供水水源，

根據水流狀況的不同，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狀出露地表的地下水涌出現象，為地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地質和水文地質條件的結合下產生的。適宜的地形、地質條件下，潛水和承壓水集中排出地面成泉。

泉往往是以一個點狀泉口出現，有時是一條線或是一個小范圍。泉水多出露在山區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，而在平原區很少見。泉水常常是河流的水源。在山區如溝谷深切，排泄地下水，許多清泉匯合成為溪流。在石灰巖地區，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，是河流補給的重要部分。

溫泉的種類

火山型溫泉，當雨水降到地表，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，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態很多，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、變質巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質分析，推算出因地熱產生的含水層深度，從而在有溫泉開發可能性的地熱地區進行鉆探，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，區分為弱食鹽泉和強食鹽泉。 根據溫泉的溫度、活動、型態等物理性質，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存在性和應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就不用再交水費，一般是指獲取深度地下水的井，通常在干旱地區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、生活和廠用冷卻。

深井水的特點作用：

①鉆探深度為20米—300米。②取水量在每小時1—100噸。③水溫在17度左右，廣泛用于生產、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，可常時常年供水，深井水可代替價格昂貴的自來水。

深井水的優點好處：

① 只需為水泵交付較少電費就不用再交水費 ；

② 不但可作食用水，還可以作為工商業用水 ；

③ 來自深處地殼巖層水，含有齊全的人體必須礦物質，水質無污染，口感清甜 ；

④地下水能暫時減緩缺水的困境 ；

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米以內有水，工程費用合理，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作業 ；

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。分布世界各地，是天然形成的地下涌出的礦水。嚴格意義說，是從地下自然涌出的自然水，泉口溫度顯著地高于當地年平均氣溫而又低于（等于）45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，其一，含水層或含水通道與地面相交處產生地下水涌出地表的現象。這種現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，這種想象多分布在平川地帶。 火山型溫泉

當雨水降到地表，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，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態很多，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、變質巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質分析，推算出因地熱產生的含水層深度，從而在有溫泉開發可能性的地熱地區進行鉆探，從深層斷裂帶打出溫泉水。 泉水流量主要與泉水補給區的面積和降水量的大小有關。補給區越大、降水越多，則泉水流量越大。泉水的流量隨時間而變，一般在1年內某一時刻達到zui大值，以后流量逐漸減小。許多大泉流量達到zui大值的時間與雨季并不一致，常晚于雨季。流量大而穩定的泉，往往可成為良好的供水水源，

根據水流狀況的不同，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狀出露地表的地下水涌出現象，為地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地質和水文地質條件的結合下產生的。適宜的地形、地質條件下，潛水和承壓水集中排出地面成泉。

泉往往是以一個點狀泉口出現，有時是一條線或是一個小范圍。泉水多出露在山區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，而在平原區很少見。泉水常常是河流的水源。在山區如溝谷深切，排泄地下水，許多清泉匯合成為溪流。在石灰巖地區，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，是河流補給的重要部分。火山型溫泉，當雨水降到地表，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，溫度仍高于人體體溫，即形成所謂溫泉。其涌出的形態很多，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、變質巖溫泉、沉積巖溫泉。即通過物理探測、地質分析，推算出因地熱產生的含水層深度，從而在有溫泉開發可能性的地熱地區進行鉆探，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

*，加強前期地質論證工作，提高鉆井成功率。近年來，各地地質隊伍采用*技術方法進行綜合勘查，綜合解釋，切實開展前期地質論證工作，在進行充分論證的基礎上，確定探采結合的地熱井井位。實踐表明，在石油部門打過油氣探井的地方打地熱井，成功率較高。而在一些地方，由于地質構造復雜，勘查技術手段有限，致使鉆探工作失利，大量資金流失。目前，就地熱勘探工作的發展勢頭看，各地地熱井越打越深，不僅在地熱異常區打井，在非異常區也打井，風險很大。因此，為提高鉆井成功率，zui大限度地減少鉆探風險，做好前期地質論證工作取得必要的地質依據，是十分重要的。

第二，發展地熱資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地熱資源豐富，類型齊全，分布廣泛，且多為中低溫。高溫地熱資源僅分布在藏南、滇西和川西地區。因此，在我國中西部地熱資源的開發利用方面，以發展中低溫地熱資源的非發電利用，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熱區，地熱采暖后尾水的溫度多在30～40℃之間，尚未充分利用就被大量排出，說明目前資源浪費的現象是較為普遍的。建議按不同溫度開展地熱資源的梯級利用，即根據“因地制宜，物盡其用”的原則，發揮資源優勢，減少浪費，提高地熱利用率。

第三，發展高溫地熱資源的非電利用。對一些高溫溫泉、沸泉以及間歇噴泉來說，發電利用并不是地熱開發利用的*方向。比如間歇噴泉，它是在特定的地質構造背景下形成的，在世界范圍內僅發現數處，如美國黃石公園的老實泉、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。發展上述地熱景觀的非電利用，對于保護這類自然“瑰寶”更具有深遠意義。

第四，合理開采，有效保護，實現地熱資源的可持續開發。地熱資源是可再生的能源資源，同時又是有限的資源，其補給的過程是極其緩慢的。在我國中西部的一些地熱田，如羊八井、西安、昆明、鄭州等地，由于過量開采而引起水位持續下降，有的地方已導致資源枯竭，嚴重影響到地熱田的壽命。為保持地熱井水量和水壓的穩定及防止地熱尾水對環境的影響，一方面要加強管理、采取*打井、限制開采量等措施，合理開采、有效保護，另一方面，需結合地熱田具體條件，反復進行回灌試驗取得可靠參數，以確保地熱資源的可持續開發。