تبلیغات
وبلاگ تخصصی زمین شناسی - عوامل اساسی تشکیل منابع زمین‌گرمایی

طراحی سایت

قالب وبلاگ

طراحی سایت


وبلاگ تخصصی زمین شناسی
دانستن کافی نیست،باید به دانسته ی خود عمل کنید.
نوشته شده در تاریخ یکشنبه 6 فروردین 1391 توسط سپهوند پور
عوامل اساسی تشکیل منابع زمین‌گرمایی

بطور کلی برای شکل گیری و تکامل یک سیستم زمین‌گرمایی وجود چهار عامـل اصلی، منبـع حرارتی (Heat source)، سنگ مـخزن(Reservoir rock)، سنگ پوششی(Cap rock) و سیال(Fluid) ضروری است. سیستم‎های زمین‌گرمایی در مناطقی تشکیل می‎گردند که این چهار عامل در کنار همدیگر قرار گرفته باشند.


بقیه را در ادامه مطلب بخوانید...

1- منبع حرارتی

تمرکز حرارت در پوسته زمین در مقیاس ناحیه‎ای و موضعی توسط چندین فرآیند صورت می‎گیرد.  مهمترین منبع تولید حرارت در داخل پوسته زمین واپاشی عناصر رادیواکتیو می‏باشد. علاوه بر منبع مذکور، عوامل دیگری نیز در تولید حرارت نقش دارند که از آن جمله می‎توان به فعالیت‏های آذرین درونی، آتشفشانها، فعالیت‏های تکتونیکی و همچنین فرونشینی سریع رسوبات در حوضه‎های رسوبی فعال اشاره کرد.

واپاشی رادیواکتیو باعث تبدیل شدن بخشی از ماده به انرژی تشعشعی می‏شود که این انرژی نیز به نوبه خود به انرژی حرارتی تبدیل می‎گردد. ایزوتوپهای رادیواکتیو طبیعی به میزان متفاوتی حرارت تولید می‎کنند، ولی بیشترین مـیزان توسط واپـاشی سری ایـزوتـوپهای اورانیـوم (238 U و 235 U) وتـوریـوم (232 Th) که در نهایت ایزوتوپ پتاسیم ((K40 را ایجاد می‎کنند، تولید می‏‎شود. در نتیجه می‎توان گفت که تولید حرارت در سنگها توسط واکنشهای رادیواکتیو و به تناسب مقدار اورانیوم، توریم و پتاسیم موجود در آنها صورت می‌گیرد.

سرد شدن توده‌های  نفوذی تزریق شده به درون پوسته، غالباً بعنوان یک منبع تولید حرارت برای سیستم‏‏های زمین‌گرمایی بشمار می‏رود. این توده‌ها که غالباً حرارتی بین 700 تا 1200 درجه سانتیگراد دارند، با ایجاد سیستم های چرخشی و یا هدایتی در درون پوسته زمین حرارت نواحی مجاور خود را به‌میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می دهند. بطور کلی فعالیت‏های مرتبط با قرارگیری توده‎های ماگمائی در مقیاس جهانی از فرضیه جداشدن قاره‏‎ها و عملکرد صفحه‎های تکتونیکی تبعیت می‎نماید.

نقاط حاشیه‌ای حاشیه صفحات تکتونیکی که محل فعالیت‎های ماگمایی و تولید ماگما می‎باشند در چارچوب ایجاد حرارت و منبع حرارتی اهمیت زیادی دارند. چرا که نفوذ و حرکت روبه‌بالای توده های ماگمایی، در امتداد مرز صفحات تکتونیکی صورت می‌پذیرد و منابع زمین‌گرمایی در این نقاط و یا مناطق مجاور آنها متمرکز میشوند.

2- سنگ مخزن

سنگ مخزن که وجود آن یکی از الزامات عمده در شکل گیری یک سیستم زمین‌گرمایی است می‎تواند شامل یک توالی از سنگهایی با ویژگیهای خاص باشد که بطور معمول شامل ضخامتی از سنگهای رسوبی یا آذرآواری است. این قبیل سنگها دارای تخلخل و ضخامت قابل ملاحظه‎ای بوده و می‎توانند حجم عظیمی از سیالات زمین‌گرمایی را در خود ذخیره نمایند. شایان ذکر است که علاوه بر دو عامل تخلخل و ضخامت، عامل تراوائی نیز در تشکیل مخازن زمین‎گرمایی نقش مهمی ایفا می‎نماید. به عبارت دیگر اقتصادی بودن یک مخزن زمین‌گرمایی در درجه اول بستگی به حجم سیال موجود در سیستم و در درجه دوم بستگی به میزان تراوایی سنگها دارد، چنانکه بسیاری از رسوبات یا سنگهای رسوبی با وجود اینکه به دلیل تخلخل بالا حاوی حجم قابل ملاحظه‎ای از سیالات هستند، اما به دلیل تراوایی ناچیز، امکان استخراج و بهره‎برداری اقتصادی از سیالات مذکور وجود ندارد.

3- سنگ پوشش

سنگ پوشش شامل ضخامتی از طبقات غیر قابل نفوذ و یا با نفوذپذیری ناچیز است که بر روی سنگ مخزن قرار گرفته و مانع از فرار سیال از مخزن می‏گردد. سنگ پوشش معمولاً از طبقات سنگهای رسی، انیدریتی، ژیپسی و یا نمکی تشکیل می‌شود. این سنگ‎ها معمولاً دارای هدایت حرارتی پائین بوده و تقریباً بصورت عایق حرارتی عمل می‏‎نمایند. بدلیل انتقال حرارت از منبع حرارتی به سنگ مخزن و عدم انتقال آن توسط سنگ پوششی به لایه‌های بالاتر درجه حرارت سنگ مخزن بتدریج افزایش پیدا می‌کند. لایه‎های سنگ پوشش ممکن است در طول تکامل یک سیستم، ایجاد شوند، ولی اغلب به نظر می‎رسد که در اثر فرایندهای زمین‏شناسی بسیار قدیمی رسوبگذاری شده باشند. گاهی اوقات فعالیت‎های شدید تکتونیکی باعث ایجاد شکستگی‎هایی در سنگ پوشش می‎شود که در چنین شرایط موجب خروج سیال از سنگ مخزن و نفوذ آن به طبقات فوقانی و در نهایت موجب ظهور چشمه‎های آبـگرم و  گازفشانها درسطح زمـین مـی‏گردد کـه در بررسی‌ها و تحقـیقات زمین‌گرمایی یکی از علائم وجود انرژی زمین‌گرمایی محسوب می‎شوند.

4- سیال

یکی از عوامل اصلی در تکوین و شکل‎گیری سیستم‏های زمین‌گرمایی و بهره‎برداری اقتصادی از آن وجود سیالات زمین‌گرمایی است که عامل انتقال حرارت از مخازن و منابع مربوطه به سطح می‎باشند. منشأ تأمین سیالات موجود در مخازن زمین‌گرمایی بسیـار متـنوع بــوده و شامـل آبـهای جــوی (Meteoric water)، آبـهای بـین دانه‎ای (Connate water)، آبهای فسیلی (Fossil water)، آبهای ماگمایی (Magmatic water) و آبـهای حاصـل از دگرسانی و دگـرگونی کـانی‎های ناپـایدار می‎باشد. البته باید توجه داشت که در بیشتر موارد آبهای مربوط به سه گروه آخر نقش چندان مؤثری در تأمین سیالات زمین‌گرمایی ندارند.

همچنین نکته مهم در بهره‎برداری اقتصادی از مخازن زمین‌گرمایی برقراری حالت تعادل بین میزان استخراج سیالات زمین‌گرمایی و میزان تغذیه مخزن می‌باشد که باید بطور طبیعی و از طریق منابع فوق و یا به صورت مصنوعی انجام می پذیرد.

بطور کلی چهار عامل اصلی که در بالا مورد بررسی قرار گرفت برای تشکیل یک سیستم زمین‌گرمایی لازم و ضروری می‎باشند و در صورت فقدان یکی از این چهار عامل، تشکیل یک سیستم زمین‌گرمایی قابل اکتشاف و بهره‏برداری، امکان پذیر نمی‏باشد و در اکتشافات اولیه منابع زمین‌گرمایی، اساس کار پی بردن به وجود چهار عامل فوق است.





.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک