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[科普中国]-巴卡地热田

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巴卡地热田位于雷东多峰的西侧,这是一个复兴的穹顶结构,位于美国新墨西哥州北部瓦勒斯火山中心附近。到目前为止,已有24口地热井钻入硫磺溪地区和雷东多河沿线的巴卡地热田,硫磺溪处的井穿透高温(>260°C),但其产能较低。

发展历史加州联合石油公司在班德尔凝灰岩的五口商业井初步完工后,新墨西哥州公共服务公司于1977年与美国能源部地热示范发电厂项目合作,提出了一座50兆瓦电厂。然而,为完成所需的蒸汽容量而多钻13口井后,只生产了两口井,随后在更深的古生代石灰岩和前寒武纪花岗岩中寻找更多的蒸汽,以及凝灰岩水力压裂产生的蒸汽,未能充分提高产量,该项目于1982年1月终止。

联合井开采的流体代表了瓦勒斯火山口内所遇到的最深和最高温度的流体,它们的化学对于理解火山口的整体热液补给和排放系统以及潜在的储层对火山口外温泉的贡献都很重要,这大大增加了杰梅兹河的地表流量。此外,瓦勒斯火山口是向岩浆热液区进行深大陆钻探的主要目标,巴卡储层中的地热流体可能是在更深处与岩浆衍生成分相互作用的最佳指标。虽然能源部以前收集了适用于其勘探方案的地球化学数据,但1982年夏季和秋季在一些油井进行的最后流动测试为收集更全面的化学数据提供了一个极好的机会。巴卡地热田目前仍在工作,是美国能源部重点项目之一。1

周边地理情况对瓦勒斯火山口雷东多穹顶深井岩屑和岩心的详细研究使我们能够证明,雷东多河活跃的巴卡地热系统中的热液蚀变具有明显的分区性,受宿主岩石渗透性和化学成分以及温度的强烈控制,主要或完全是在水主导条件下发育的。虽然雷东多河的地下水位现在低于目前地表的600~750米,但在该界面上方没有蚀变矿物,仅在特征性酸性蒸汽占主导地位的区域中形成地层。

巴卡井的系统蚀变可以用来帮助寻找潜在的生产热流体通道。然而,由于有些热流体带是水热封闭的,而且由于一些活跃的流体进入明显未改变的岩石中,仅通过改变检测在巴卡的可渗透管道并不是一种可行的方法。巴卡井众多蚀变阶段的垂向分布,特别是混合层伊利石和绿帘石,表明目前地下水位以上的冷却岩石过去一直热得多。科学研究认为,等温线是由于系统的逐渐冷却而倒塌的,它们相对于表面已经退却,而没有由于卷土重来的圆顶而整体损失热量,或者系统已经横向移动。2

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学