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研究生: 江家榕
Chiang, Chia-Jung
論文名稱: 應用多成份地質溫度計探討台灣的地熱儲集層溫度
Application of multicomponent geothermometer to the temperature of geothermal reservoir in Taiwan
指導教授: 劉佳玫
Liu, Chia-Mei
葉恩肇
Yeh, En-Chao
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 多成份地質溫度計地熱儲集層溫度宜蘭關子嶺
英文關鍵詞: multicomponent geothermometer, temperature of geothermal reservoir, Ilan, Kuantzeling
DOI URL: https://doi.org/10.6345/NTNU202204089
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:66下載:16
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  • 中文摘要
    熱水儲集層的溫度是地熱再生能源發電重要的一個環節。水化學地質溫度計是很好估算地熱儲集層溫度的方法之一,其中包括二氧化矽、鈉-鉀、鈉-鉀-鈣、鈉-鋰、鉀-鎂及多成份地質溫度計,本研究將目前世界上使用於地熱區估算儲集層溫度的多成份地質溫度計應用於臺灣。
    本研究區域各別選擇位於宜蘭地區及沉積岩區的關子嶺。本研究結果顯示,宜蘭平原東側屬於含鈣濃度較高碳酸氫水體,宜蘭山麓地帶屬於含鈉濃度較高碳酸氫水體,清水地熱的水體屬於碳酸氫鈉泉,而關子嶺的水體屬於氯化物泉。
    以多成份地質溫度計估算地熱儲集層溫度,其結果為關子嶺地區以多成分地質溫度計估算中崙的溫度為74.5°C、關子嶺的溫度為72°C、而六重溪的溫度為55 °C。以多成分地質溫度計估算地熱儲集層的溫度時,宜蘭平原儲集層溫度為36°C-110°C,宜蘭平原南側山麓儲集層溫度為31°C-170°C,清水地熱儲集層溫度為151°C-248°C。另外,清水地熱區岩層之礦物相在地熱徵兆現象相當劇烈的地方,礦物相從伊萊石轉變為膨潤石-伊萊石混層。

    Abstract
    The geothermal reservoir temperature is important factor for exploration. The water geothermometry is a useful tool for calculating the reservoir temperature including the silica, Na-K, Na-K-Ca, Na-Li, K-Mg, and multicomponent geothermometers. Now the multicomponent geothermometer often is applied on the geothermal field of world.
    In this study, we would apply multicomponent geothermometry on the geothermal field of Taiwan including Ilan Plan and Kuantzeling area. According to the major elements concentration, the waters of western Ilan Plan belong to Ca-HCO_3 type, the waters of eastern Ilan Plan are Na-HCO_3 types, the waters of Backbone Range Belt belong to Na-Ca-HCO_3 type, the thermal water of Chingshui geothermal field belongs to Na-HCO_3 water, the hot spring of Kuangzuling area is Na-Cl water.
    For the reservoir temperature, the result of geothermometer are consistent with fix aluminum and degassing condition of multicomponent geothermometer. The reservoir temperature values are 74.5°C, 72°C, and 55°C by fix aluminum and degassing condition of multicomponent geothermometer in the Chonglun, Kuantzeling, and Liuchungshi, respectively. The reservoir temperature values of multicomponent geothermometer present 36°C-110°C, 31°C-170°C. Finally, there are display smectite-illite mix layer in significant hydrothermal alteration phenomena area of Chingshui geothermal field that this study infers to illite transformation.

    目錄 誌謝 I 中文摘要 II Abstract III 第一章 緒論 1 1.1. 研究動機 1 1.2. 各種水化學地質溫度計的發展史 4 1.3. 各種水化學地質溫度計的平衡方程式及計算方式 5 1.4. 前人研究 6 1.5. 研究目的 9 第二章 多成分地質溫度計原理及參數條件設定 10 2.1. 熱力學部份 10 2.2. 質量平衡及成份選擇之間的關係部份 12 2.3. 固溶體(solid solution)部份 13 2.4. 參數條件的設定 14 第三章 以熱動力學模式探討地熱潛能區之地下水資源的路徑及評估其儲集層溫度 17 3.1. 研究動機與目的 17 3.2. 研究區域地理位置及地質概述 17 3.3. 研究方法 20 3.3.1. 多成份地質溫度計原理與方程式 20 3.3.2. 模擬條件設定 21 3.3.3. 實驗流程 21 3.4. 研究結果 22 3.4.1. 現地資料 22 3.4.2. 水樣的地球化學成分 23 3.4.3. 水樣的氫氧同位素 26 3.4.4. 圍岩中的礦物相 28 3.4.5. 多成份地質溫度計估算宜蘭地區儲集層溫度 29 3.5. 討論 30 3.5.1. 宜蘭平原、山麓地帶及清水地熱區之地球化學特徵 30 3.5.2. 多成份地質溫度計考量的條件參數 31 3.5.3. 宜蘭平原、山麓地帶及清水地熱區地熱流體來源 35 3.5.4. 討論不同地質溫度計估算儲集層溫度與實際井測井下溫度 37 3.6. 結論 39 第四章 以多成份地質溫度計估算沉積岩地熱潛能區之儲集層溫度 40 4.1. 研究動機與目的 40 4.2. 標本採樣地質概況 40 4.3. 研究方法 42 4.4. 研究結果 43 4.4.1. 關子嶺地區現地資料 43 4.4.2. 關子嶺地區水樣的化學成分 44 4.4.3. 關子嶺地區圍岩中的礦物相 45 4.4.4. 多成份地質溫度計估算關子嶺地區儲集層溫度 49 4.4.5. 討論條件參數設定的合理性 50 4.5. 結論 52 第五章 以礦物相探討清水地熱區熱水蝕變特徵 53 5.1. 研究動機與目的 53 5.2. 研究區域地質概況 53 5.3. 研究方法 55 5.4. 研究結果與討論 57 5.4.1. 硬頁岩偶夾板岩段(CSarg) 59 5.4.2. 板岩段(CSs4) 60 5.4.3. 板岩間夾變質砂岩段(CSs3) 61 5.4.4. 板岩與變質砂岩互層段(CSs2) 62 5.4.5. 板岩段(CSs1) 63 5.4.6. 討論 64 5.5. 結論 66 第六章 結論 67 參考文獻 68 附錄一 清水地熱區採樣資料 77 附錄二 清水地熱區之X光繞射分析圖譜分析結果 80

    參考文獻
    中文部分:
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