Нетрадиционные источники энергии

Страница 8

океанов в эпоху молодой магматической активности планеты, когда только-

только зарождались твердые консолидированные «острова» материковых

платформ.

Прямой противоположностью «ювенильных» вод являются воды ин-

фильтрационного происхождения. Если «ювенильные» воды, отделяясь от

магматического расплава, поднимаются к поверхности, то преобладающее

движение инфильтрационных вод – от поверхности вглубь. Источник вод

этого типа представляет собой атмосферные осадки или вообще поверхност-

ные водотоки. По поровому пространству пород или трещинным зонам эти

воды проникают (инфильтруются) в более глубокие горизонты. По пути

движения они насыщаются различными солями, растворяют подземные газы,

нагреваются, отбирая тепло у водопроводящих пород.

В зависимости от глубины проникновения инфильтрационных вод они

становятся более или менее нагретыми. При средних геотермических усло-

виях для того, чтобы инфильтрационные воды стали термальными (т.е. с тем-

пературой более 37 °С), необходимо их погружение на глубину 800-1000 м.

Инфильтрационные гидротермы способны изливаться на поверхность в

виде горячих источников, если существует возможность разгрузки воды на

поверхность по разломам, выклиниваниям слоев, что происходит в более

низких относительно области питания участках. Причем, чтобы вода остава-

лась термальной, подъем ее к поверхности должен происходить очень быст-

ро, например, по широким трещинам разломов. При медленном подъеме гид-

ротермы остывают, отдавая аккумулированное тепло вмещающим породам.

Однако, если пробурить скважину на глубину 3-4 тыс. м и обеспечить быст-

рый подъем воды, можно получить термальный раствор с температурой до

100 °С. Все это касается областей со средними геотермическими показателя-

ми и не относится к вулканическим районам или зонам недавнего горнообразования.

Вулканический тип термальных вод следует выделить особо. Как уже

говорилось, горячие источники вулканических районов нельзя целиком счи-

тать «ювенильными», т. е. магматическими. Опыт исследований показывает,

что в подавляющем случае вода вулканических терм имеет поверхностное

инфильтрационное происхождение. Помимо гейзеров вулканический тип

гидротерм включает грязевые грифоны и котлы, паровые струи и газовые

фумаролы.

Все перечисленные типы термальных вод имеют разнообразнейший

химический и газовый состав. Их общая минерализация колеблется от ульт-

рапресных категорий (менее 0,1 г/л) до категорий сверхкрепких рассолов

(более 600 г/л). Гидротермы содержат в растворенном состоянии различные

газы: активные (агрессивные), такие, как углекислота, сероводород, атомар-

ный водород, и малоактивные – азот, метан, водород.

В геотермальной энергетике могут быть использованы практически все

виды термальных вод: перегретые воды – при добыче электроэнергии, пре-

сные термальные воды – в коммунальном теплообеспечении, солоноватые

воды – в бальнеологических целях, рассолы – как промышленное сырье.

Запасы и распространение термальных вод

К областям распространения месторождений термальных вод относят-

ся: вулканическое кольцо бассейна Тихого океана, Альпийский складчатый

пояс, рифтовые долины континентов, срединно-океанические хребты, плат-

форменные погружения и предгорные краевые прогибы (рис.5).

По своему происхождению месторождения термальных вод можно

подразделить на два типа, различающиеся способом переноса тепловой энер-

гии.

Первый тип образуют геотермальные системы конвекционного про-

исхождения, отличающиеся высокой температурой вод, разгружающихся на

дневную поверхность. Это районы расположения современных или недавно

потухших вулканов, где на поверхность выходят не только горячие воды, но

и пароводяная смесь с температурой до 200 °С и более. На сегодняшний день

все геотермальные электростанции работают в районах современного вулка-