标题 | 大地走笔(9)_地下热能的散发点 |
正文 | 地下热能的散发点 我们人类居住的地球,其内部蕴藏着巨大的热能,地球是一个巨大的热能仓库。有人做过这样的估计:将地球上储存的全部煤炭燃烧,其发出的热量若以100计算的话,那么全部石油燃烧所产生的热量约为煤炭的3%;地球上能够利用的核燃料,它们发出的热量约为煤炭热量的15%;而地球内部储存的地下热能,它的数量却相当于煤炭热量的1.7亿倍。哇!这样的数据对比,说明这座“热能仓库”的库容该是何等的惊人! 那么,我们怎么知道地下有热能存在呢?我们说,火山就是地下热能存在的证据,就是地下热能散出地表的典型实例,就是记载地下热能的符号;温泉就是地下热能的散发点,就是地下热能的“来客”,就是传递地下热能的“信使”。 我们知道,火山的爆发是间歇性的,现代仍处于活动状态的活火山分布也很局限;但温泉的流淌却是常年不断的,它的分布也比较普遍。所以我们说,温泉是地球地下热能最为常见的散发形式,温泉是一种明显的地热标志。 关中地区没有现代火山,但温泉却为数不少,分布普遍。在八百里关中大地上,自西而东皆有温泉的露出。据统计,关中地区现发现温泉数十处,比较有名的有:宝鸡米家山温泉、温泉沟温泉、珍珠泉、蔡家坡龙泉,眉县西汤峪温泉,乾县龙泉寺温泉,兴平马嵬泉,咸阳西温泉,泾阳筛珠洞温泉,蓝田东汤峪温泉,临潼华清池温泉,蒲城温汤温泉、汤里温泉、常乐温泉,蒲城与澄城交界处的袁家坡温泉,合阳的夏阳川温泉等。 关中地区的温泉,很多以“汤”为名。“汤”者,热水之谓也。李白有“神女没幽境,汤池流大川”的诗句。汤泉即温泉,指泉水之热如汤。 我们所称的温泉,一般是指水温常年在20℃以上的泉水;也有人以当地年平均温度为标准,将水温超过此标准的泉水称为温泉。如果按照温泉温度高低分类的话,关中地区的温泉水温多在30℃左右,多属于中低温温泉;在秦岭北坡,温泉水温较高,多接近60℃。 那么,温泉是怎么形成的呢?我们说,温泉是地下热水的天然露头,地下热水是地下水的一种,是普通地下水在地下深处被加热的结果,它是自然界水体循环过程中的一个环节。地下热水的热能来自于地球本身。当陆地上的降水渗入地下形成地下水之后,在向地下深处渗流的过程中发生着热能的交流,水不断地吸收周围岩石的热量使自身增温,于是就形成了地下热水。一般情况下,地下水随着深度的变化,按照地热增温级逐渐变热;如果地下存在某种特殊热源时,比如现代火山或近代有过岩浆活动的地区,没有完全冷却的火山物质和岩浆体,会使地下水获得强大热能,从而成为地热异常区。 地下热水在一般情况下是居于地下深处的,人们不会窥视到它的身影,只有当地壳岩石因构造变动而存在断裂、破碎脆弱带时,地下热水才能沿着这些地带乘机上升、破虚而出,喷溢出地表形成温泉。 地下热水数量是远远大于冷水数量的。有人估计,地壳中热水的数量约为7亿立方公里,接近于海洋总水量的一半。因为地下水可以不断得到大气降水的补充,一部分地下水又可以转化为地下热水,所以从某种意义上来说,地下水是不会枯竭的,地下热水也是源源不断的。 关中地区的温泉分布,有着明显的规律性。在地貌部位上,温泉一般沿着山边、塬前及地形明显转折处出露,如秦岭北麓、北山南缘、盆地中部的黄土塬边等处,它们都是温泉的集中分布区。因为这些地带都是区域性大断裂所通过的位置,受大断裂的影响,这里都是破碎脆弱之处,地下热水容易沿这些破碎脆弱带溢出。如骊山北麓的华清池,就与断层有着密切的关系,温泉多沿东西向与北东向的断裂交汇部位出露;蓝田的东汤峪温泉,出露于北东向与北北东向的断层交汇处;龙岩寺温泉、筛珠洞温泉等的出露处,也都不乏断层的痕迹。 温泉是无私的大自然赐给人类的一种重要资源,它的用途是多方面的。温泉水可以作为发电、取暖和锅炉用水,也可以用作灌溉和育秧、保护水生植物和鱼类过冬的水源,还可以用来修建温室、孵化鸡雏,用来洗浴、洗涤和医疗,并可以作为提取溴、碘、锂、銣、铯等多种化学成分的原料,等等。 我们说到关中地区的温泉,不能不说说华清池的温泉。华清池温泉位于临潼城南的骊山脚下。它是因地下水经过周围岩浆岩体的余温加热,而后再沿断裂所形成的破碎带上涌而成。它的涌水量达10.15升/秒,水温达43℃。 华清池是我国最早利用地下热水的一个先例,很早就将温泉水用于洗浴、医疗和农副业生产。一千多年前,华清池就呈现一派繁华热闹景象,温泉水就被用来治疗疾病。温泉水还被用来培育农作物,故于春季尚未到来之际,皇宫就能吃到瓜果的奇迹,于是古籍中有了“二月中旬已进瓜”的记载。 今天,华清池更是胜景空前,一年四季,国内外游人络绎不绝。华清池建立了数量不少的疗养院,附近村民用温泉水育秧,并在冬季培育享有盛名的韭黄、蒜黄等,供应着城乡人民的生活需要。 关中地区的温泉,虽已早被利用,但从实际价值来看,其利用还是极其不足的,尚有巨大潜力可挖。地热是一种数量可观、价值很高、应用方便、价格低廉的能源。关中地区的地热资源尚待进一步研究,潜在的地热资源尚待开发。 1982年9月 注:上世纪八十年代以来,关中地区地下热水的研究和开发工作陆续展开,笔者所在单位为该项工作做出了很大贡献。1986年,大荔县段家乡育红村打出了一眼量大质优的地下热水井。该热水井的井位,是笔者与其同事李忠学先生,根据综合分析关中地区的地下热水赋存条件和规律而确定的。育红村热水井的开采成功和其它热水资源的陆续开发,为我们充分利用地热资源指明了方向。 |
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