转自:四川在线
四川在线记者 王若晔
冬季来临,温泉康养旅游迎来消费旺季。四川地热资源丰富,总量位居全国第三,截至目前,四川共调查核实地热点近400处,是名副其实的地热大省。作为地热最常见的表现形式,温泉一般藏在哪儿?如何发现它的踪迹?在四川,就有一群用科技破解地下热脉密码的温泉“猎手”。
近日,由西南交通大学牵头完成的《四川盆—山水热型地热资源形成机理与勘查开发研究与应用》,荣获2025年度绿色矿山科学技术进步奖二等奖,该奖项是我国绿色矿山领域最具影响力的社会力量奖项之一。
探泉之难:
地质复杂且寻泉方法须升级
四川省地球物理调查研究所教授级高级工程师武斌,与温泉打了几十年交道,谈起四川温泉如数家珍。
从20世纪50年代开始,四川就启动了中深层地热能开发利用工作,武斌团队陆续发现了不少温泉,但也有不少空手而归的时候。
“找温泉是一个复杂的技术活。”武斌说,“温泉一般出现在地质构造十分复杂的地方,地质成因和演化过程更是错综复杂,要用到一系列关键技术手段,得会观山听雨,读懂大地的信号。”
这与四川复杂多样的地形密不可分。全省地形地貌差异显著,地热资源分布、赋存条件各不相同,进一步增加了勘查难度。尽管四川地热资源丰富,但开发利用程度相对较低。
“一方面,现有地热资源分类和判别技术较为简单,缺乏高精度地热探测方法;另一方面,尚未建立系统技术手段,缺乏多源信息融合地热勘查模型。” 西南交通大学副教授张云辉介绍。
近年来,低碳发展理念深入人心,地热能作为清洁低碳可再生能源,开发利用的战略价值愈发凸显,提升地热勘查与成因解析的精确性、系统性至关重要。
10年前,西南交通大学牵头,联合多家单位依托产学研用模式组建专项团队攻关,围绕四川地热资源重点研究形成机理、勘查技术,目标是实现精准探测开发,推动地热资源利用。
探泉之术:
缩小范围构建勘查技术体系
找温泉,就像一场狩猎,从面到线再到点,逐步缩小范围。
摆在温泉“猎手”面前的第一个难题,是四川地域辽阔,如何锁定有温泉的区域。“首先要摸清四川的地热潜力和基本家底。”张云辉说。
为此,项目团队引入机器学习技术,结合三维地质建模,构建智能预测模型,摸清了四川地热资源潜力、分布规律与成因模式。
基于此,团队将四川地热资源分为3类:川西深大断裂多源补给型、四川盆地深埋高矿化度型、川东高陡背斜岩溶型地热水,逐一厘清了不同类型地热资源的形成机制,以及水、热的来源路径。
缩小了范围、摸清了成因,要实现温泉的精准定位,还需专属“工具书”——系统的勘查技术体系。运用重力、航磁等地球物理手段给大地做“CT”,通过地球化学手段,给温泉水做全面化验,是温泉“猎手”们找温泉过程中的核心操作。
地质人员为温泉测温“精准预测温泉的具体位置和储量,是我们重点突破的方向。”武斌介绍,团队通过组合多种物探技术,从地下深处收集各类地质数据,再通过数据分析,勾勒出地质构造等特征,就像拍了一套CT片,大幅提高了定位准确性。“以往10口地热井能命中3口温泉就已不易,如今准确率能提升至60%—70%。”
地球化学检测技术的突破,实现了从定性分析到定量分析的跨越。“过去主要依赖研究者的经验进行人为判读,主观性较强。”张云辉介绍,量化分析实现后,勘查精度大幅提升。
综合各类技术,项目团队最终构建起从资源探测、钻井开发到高效利用的完整技术体系,能够针对不同区域的地质特征,为温泉“猎手”们提供因地制宜的勘查方案,让寻泉工作更高效、精准。
地质人员为温泉测温探泉之利:
找到更多地热宝藏造福社会
2月初的周末,成都市民张晓鹏约上朋友,前往雅安市周公山温泉度假。这片优质温泉,正是温泉“猎手”们技术攻关的成果。
周公山温泉钻井平台3年前的一天,周公山温泉钻井现场传来阵阵欢呼,热矿水源源不断从出水平台涌出。“经测定,温泉日流量达700余立方米,水温高达83℃,水中富含多种对人体有益的矿物质。”四川省第一地质大队教授级高级工程师向明智回忆道。
周公山温泉项目,正是该项目技术的一次实际应用。针对四川盆地周边山区构造复杂、储层埋深大、定位难度高的问题,团队融合地质分析与多手段地球物理探测技术,在广阔山区中精准圈定地热靶区,显著提升了钻井成功率;同时,针对破碎岩层钻井难题,研发快速钻井与成井工艺,破解了施工中的核心障碍。
“以往在这片区域寻找地热资源,犹如盲人摸象,主要靠经验摸索。”向明智说,团队创新建立的盆周典型“深大断裂导热—深循环对流”地热成因模型,就像给地球做了一次精准CT,绘制出详细的地下热水藏宝图,为勘查工作提供了坚实的科学支撑。
目前,该项目技术已在雅安周公山、眉山七里坪、阿坝九寨沟等多个重点地热项目中得到实际应用,推动一批优质地热资源落地转化。
展望未来,温泉“猎手”们的探索还将继续。“下一步将聚焦更深层、更高温的地热资源,持续开展技术攻关,不断完善勘查开发技术体系,让更多的地热宝藏走出‘深闺’、造福社会。”张云辉说。
(受访者供图)