高考地理中的地热资源
地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。这种资源可以通过地热流体和地热能的形式被人类开发利用,包括地热发电、供暖、工业原料提取、医疗和水资源等。
一、概念与形成
地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带。它主要源于地球内部放射性元素衰变产生的热量,通过岩石等介质传导至地表附近。
二、类型
地热资源有多种分类方法,根据不同的依据,划分的类型不同。
1. 按温度分类
(1)高温地热资源:温度大于等于 150℃。这类资源主要出现在地质活动强烈的各大板块边缘,如板块开裂部分、板块的碰撞带等。著名的有冰岛地热田、日本和新西兰的部分地热田,以及中国西藏羊八井地热田等。高温地热资源可用于发电、化工等领域。
(2)中温地热资源:温度小于 150℃且大于等于 90℃。中温地热资源分布在板块内部的活动断裂带、断陷谷和坳陷盆地等地区,可用于供暖、工业生产、烘干等。
(3)低温地热资源:温度小于 90℃。低温地热资源分布较为广泛,应用领域包括温室种植、温泉浴场、养殖、农灌等。
2. 按埋藏深度分类
(1)浅层地热资源:埋藏深度在 200m 以下。如云南的腾冲、西藏的那曲等地热田属于浅层地热资源,其温度相对较低,但开发利用较为方便,可用于供暖、制冷等。
(2)中深层地热资源:埋藏深度为 200m 以上。深层地热资源的温度和压力较高,开发难度相对较大,但能量储量丰富,具有较大的开发潜力,可用于发电、供暖等。
3. 按赋存状态分类
(1)水热型地热资源:地下热储以蒸汽或热水为主,是目前国内外地热资源开发利用的重点。其中蒸汽型地热以温度较高的热蒸汽为主,掺杂少量其他气体,含有很少或不含水分,可以直接开发利用,但资源量很少;热水型地热包括喷出地面时呈现的热水及其水汽混合的湿蒸汽,资源分布广,储量丰富。
(2)地压型地热资源:存在于地表以下 2km - 3km 的新近纪滨海盆地碎屑沉积物中的高压热水。具有高压、高温的特点,还溶有大量的甲烷以及少量的乙烷、丙烷等烷烃气体。
(3)干热型地热资源:是干热岩型地热资源和岩浆型地热资源的统称。干热岩是一种没有热水或蒸汽的高温岩体,普遍埋藏于地表以下 2km - 6km 的深处,温度在 150℃ - 650℃之间,开发难度较大,但资源丰富,具有巨大的开采潜力;岩浆岩型地热资源是指蕴藏在熔融状或半熔融状岩浆中的巨大热能,温度可达数百至 1000℃以上,但在当前的技术条件下直接开发利用较为困难。
4. 按地质构造成因分类
(1)沉积盆地型地热资源:又可分为地堑盆地和坳陷隆起两个亚类。这种类型的地热资源主要分布在沉积盆地中,通常与地下水的循环和岩石的热传导有关。
(2)隆起山脉型地热资源:可进一步划为火山型、非火山型和深循环型三个亚类。火山型地热资源与火山活动密切相关,通常具有较高的温度和丰富的地热流体;非火山型地热资源则主要是由于地质构造运动导致的岩石变形和摩擦产生的热能;深循环型地热资源是指地下水在深部循环过程中吸收了地球内部的热能而形成的地热资源。
5. 按热储层岩石中的储集空间分类
(1)孔隙型地热资源:热储层岩石中存在大量的孔隙,地热流体可以在孔隙中储存和流动。
(2)裂缝型地热资源:热储层岩石中存在裂缝,地热流体通过裂缝进行储存和传输。
(3)喀斯特裂缝型地热资源:主要存在于喀斯特地貌地区,岩石中的裂缝和溶洞形成了独特的地热储集空间。
三、分布特点
地热资源的分布与板块构造密切相关。
1.板块边界处
(1)板块碰撞带:当两个板块相互碰撞挤压,比如大洋板块与大陆板块碰撞,大洋板块俯冲到大陆板块之下。这种强烈的碰撞挤压使得地壳岩石变形、断裂,地下深处的热能就更容易沿着这些断裂带等薄弱部位向上传导,形成丰富的地热资源。像环太平洋地热带,就是因为太平洋板块与周边诸多板块频繁碰撞,造就了沿线如日本、美国西部等地地热资源丰富的状况。
(2)板块张裂带:板块彼此分离张裂时,地壳变薄,地幔中的岩浆更容易上涌,带来大量的热能,从而使这些区域地热资源富集。例如东非大裂谷地区,由于非洲板块内部的张裂作用,地热活动十分活跃,拥有众多的温泉、热泉等地热表现形式。
2.板块内部相对稳定区
虽然板块内部整体构造活动相对不那么剧烈,但在一些古老的地质构造薄弱部位,如大型断裂带、褶皱构造的转折部位等,地下深处的热能也可能在一定程度上沿这些薄弱通道向上运移聚集,不过相比板块边界处,地热资源的丰富程度一般要低一些。
板块构造运动造就的地壳薄弱部位和岩浆活动区域,往往是地热资源集中分布的地方。
四、开发利用
<img alt="图片" "="" data-cke-saved-src="/uploads/allimg/2411/1221134L2-11.jpg" src="/uploads/allimg/2411/1221134L2-11.jpg">1. 发电:利用地下热水或蒸汽推动汽轮机发电,如西藏羊八井地热电站。
2. 供暖:可为建筑物提供冬季取暖,如北方部分地区利用地热进行小区供暖,节能又环保。
3. 医疗保健:开发温泉浴场等,其含有的矿物质等对一些疾病有辅助治疗作用,能促进血液循环等。
4. 农业利用:用于温室种植、水产养殖等,可为其提供适宜的温度环境。
五、高考考点
1. 资源分布判断:结合地图判断某地是否位于地热资源丰富区域,常考板块构造相关知识。
2. 开发利用影响:分析开发地热资源对当地经济、环境、社会等方面的影响,比如对能源结构调整、就业促进、生态保护等方面的作用。
3. 可持续发展:探讨如何在开发利用地热资源过程中实现可持续发展,如合理开采避免资源枯竭、减少对地下水资源等的不良影响等。
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