找到温泉丢出的“手绢”
在四川盆地的“盆沿”上
皇泽寺温泉出水。本版图片均由受访者提供
野外分析岩石岩性。
四川盆地就像一个聚宝盆,人类在盆地里繁衍生息。在看不见的地下,不同地质时期的地层叠加生成,各类物质相互交织,组成了一个看不见的精彩世界。
在这个方形盆地的地下世界里,埋着恐龙化石,还有很多种珍稀矿产,它们安静地睡在地下,封印成一座座宝藏,等着和人类的会面。但有一样东西不同,它从历史走来,却时刻与当下的大自然保持紧密交流,它就是温泉。近日,记者跟随“温泉猎人”上山,寻找藏在“盆子”里的温泉,并以温泉为窗口,一窥四川盆地地下的秘密。
□四川日报全媒体记者 寇敏芳
A 温泉藏在哪?
“找温泉就像小时候玩的丢手绢,手绢是它丢给我们的信号,我们循着这些蛛丝马迹去‘抓’它。”5月31日,四川省地矿局工程师刘晓华来到广元市利州区皇泽寺温泉,从2015年开始,他和团队就在这一带展开温泉“捕猎”行动,2018年成功打出温泉。如今项目即将验收,每隔半个月左右,他们都要到现场对温泉做一次“体检”,把水温、水量、水质等信息记录下来,厘清温泉“产量”,为今后可持续利用提供支撑。
这次观测赶上“六一”儿童节,刘晓华用小时候玩过的丢手绢游戏比喻找温泉的过程。记者不禁好奇,温泉丢出的“手绢”究竟是什么?
“就是这些石头。”车行15分钟,又在崎岖的山坡上爬行了半小时后,刘晓华带记者进入一片密林,他指着周围隐隐裸露的石头说,这就是温泉丢出的一小块“手绢”。
仔细看,面前的石头可谓“泾渭分明”,右边的一片呈现灰黑色,像书页一样层层堆叠;左边的一片颜色较浅,灰白色为主,有些泛黄,远看是紧实的整体,近看有细密的溶蚀裂缝,用放大镜细看,能看到岩石上针眼一样的孔隙。
刘晓华拿起地质锤从灰白色岩石上敲下一小块石头,又从背包里拿出稀盐酸试剂,滴上一滴,石头上就像小金鱼一样吐出一串白色泡泡。“这是典型的碳酸岩,这些孔隙和裂缝就是温泉藏身的地方。”刘晓华解释说,这些碳酸岩主要为三叠系、二叠系灰岩地层,它们有很好的储水功能,被称作“储水层”。受地壳运动的影响,这个本该深埋在地下数千米的地层被挤压抬升与剥蚀,部分露出地面,露头部分就是温泉丢给人类的“手绢”。
如果把山体像切西瓜一样纵切一 刀,皇泽寺温泉的储水层的地质剖面就像一只牛角,角尖顶出地面,吸收大自然的雨水和地表径流,岩石的空隙就像毛细血管一样把地表水运送到牛角的“肚子”里。经历了几公里甚至十几公里长跑的地表水,在岩石的缝隙中穿梭,吸收了不少来自“储水层”的矿物质,等到了“牛角肚”的时候,它们已经成为矿泉水。在这里,来自地球深部的热量不断加热这只牛角,矿泉水被加热,就成了温泉。
温泉要生存下去,光有储水层还不够,密林里那些露出的灰黑色岩石,被称作“盖层”,它们像盖子一样“罩”着储水层,让温泉水乖乖待在“储水层”里面。
B 如何找到它?
对刘晓华这样的“温泉猎人”来说,找到“手绢”只是第一步,只有精准定位“牛角”的肚子,并从这里进行勘探打井,才能找到源源不断的温泉水。
其实,温泉也是一种矿产资源,找温泉的思路与找矿产大致相同,都需要“中西医”结合的办法。
所谓“中医”,就是根据地表的地质构造、地层岩性、植物、水系等特征“望闻问切”,诊“面相”,找出露头的储水层,查明温泉的形成条件与形成模式,划定温泉的大致勘查范围。接着用“西医”,通过地球物理勘探方法精准锁定温泉的“领地”。物探相当于给地球做“CT”,地质队员在前期划定的大致范围布点,向地下发射电磁波,采集反射数据,再通过数据组成的“CT片”判断温泉的埋藏之处。找出大致范围后,最关键的一步是钻探,对固体矿产找矿来说,钻探只需要打碗口粗的孔,可以多点开钻取样,流动的温泉不同,钻探井就像一根插进“牛角肚”的吸管,只能打一口,见水即成功,反之则失败。
“四川盆地曾经有打温泉井打出油气的情况。”刘晓华说,在四川盆地,有温泉和油气储存在同一个地层的情况。盆周山区地带,一般以温泉为主,油气大多挥发掉了,而向盆地中心走,油气有可能占据一定的地下孔隙空间。如果遇到调皮的油气乱跑,跑到了盆地周边,就有可能影响“温泉猎人”的判断。如果在找温泉时意外找到油气并不是一件好事。因为温泉靶区的油气资源储量普遍较小,一般难以达到开采利用的规模,而一旦打出油气,温泉水就没有办法再利用,意味着找泉失败。
2018年3月,经历了近3年的“中西医”结合找泉工作之后,广元皇泽寺温泉正式开钻,钻机24小时不停工,刘晓华和同事两班倒,守在钻井旁边,每隔3-5分钟就要对钻出的岩石物质取样做记录。紧张又枯燥的日子持续了3个月,6月初,钻机终于钻入地下2000多米,钻探工人发现,用于润滑冷却钻头的泥浆开始快速漏失,凭经验判断,这是遇到了裂隙、孔隙发育的地层,储水层的“领地”到了。刘晓华指挥工人停钻,拔出钻头,他和同事围在井口继续观测,等待了大约半小时,清澈的温泉水就从地下2000多米喷涌出来。“水一出来,大家都鼓掌欢呼,当晚所有人都泡了个脚,接受这来自地下的亲密问候。”
皇泽寺温泉于2018年6月25日顺利完钻,最终深度停留在2595.15米,经初步放水试验,井口自溢量最高可达7100立方米,可装满约3.3个标准泳池。水温51摄氏度,是含偏硅酸、偏硼酸、硫化氢的优质医疗热矿泉水。
C 四川温泉知多少?
温泉,不止于泡汤,它还是一种重要的能源。温泉地热能是蕴藏在地球内部的热能,是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富的可再生能源。
我国地热资源丰富,高温地热资源主要分布在藏南、川西等地区,中低温资源遍布全国各地。按资源的属性可分成三种类型:高温对流型的地热资源,主要分布在台湾、西藏南部、云南西部和四川西部;中温、低温对流型的地热资源,主要分布在广东、福建、辽宁、山东、湖北和湖南等省份;中低温传导型的地热资源,主要分布在华北、四川、鄂尔多斯、松辽等地区。
“在四川地区,上述三种类型的地热资源均有大量分布,且可利用量也位居全国前列。”中国工程院院士多吉说,四川高温地热资源的储存量较大,可供旅游、发电、康复疗养等多种用途。然而,目前四川的地热能开发和利用却相对较缓,主要利用方式是温泉旅游。
未来四川丰富的地热资源该如何利用?多吉建议,四川盆地周边存在丰富的中低温地热资源,可以进行梯级开发利用。川西高原区的德格—巴塘—乡城地热带、甘孜—理塘地热带和炉霍—康定地热带蕴藏丰富的中高温地热资源,具有较高的地热发电潜力。
在中低温地热资源开发方面,雄安新区有值得借鉴的经验。雄安新区将温泉水用于冬季供暖,采暖季地热回灌量达到了开采量的60%,一方面降低了地热资源的实际消耗,保证了资源的持续利用;另一方面,降低了区内地热水水位的下降速率,防止地质环境的恶化。
“大力开发地热资源,将有利于改善四川以煤炭为主的化石能源消费结构,增加绿色低碳能源的比重。”多吉认为,四川应加强对地热资源进行全面、系统地勘查,并会同相关部门共同制定地热资源开发规划,统筹地热资源的开发与利用。
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