8月22日，河北省張家口市崇禮區(qū)一片繁忙的建設景象，載滿砂石水泥等建筑材料的大型貨車穿梭往來。位于太子城小鎮(zhèn)附近的鉆探工地上晝夜轟鳴，高高的鉆塔下，銳利的鉆頭正在穿透厚密的巖層，探尋一種深埋地下的清潔能源——地熱。

崇禮地熱“第一井”

“這是我們在崇禮區(qū)部署的第一眼地熱井。”張家口地區(qū)地熱資源調(diào)查評價項目負責人袁文真告訴記者，該井定名ZK01-2，設計井深1500米，7月15日正式開鉆，“目前已完成一開固井工作”。

作為可再生能源，開發(fā)地熱對于減少北方煤炭供暖、優(yōu)化大氣質(zhì)量、建設綠色低碳宜居城市有著重要意義。張家口是“一帶一路”中蒙俄經(jīng)濟走廊重要節(jié)點城市，是京津冀地區(qū)重要的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)和國家規(guī)劃的新能源基地之一，而崇禮又是2022年冬奧會場館所在地，更需要大力發(fā)展地熱等可再生清潔能源。

2015年發(fā)布的《河北省張家口市可再生能源示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃》中指出，在地熱資源豐富的赤城、陽原、懷來等縣，積極謀劃一批、建設一批、儲備一批地熱供暖項目，重點推進典型示范項目建設。

然而，由于以往的地熱勘查及研究工作程度較低，這里的熱儲結(jié)構(gòu)、熱成因機制、資源潛力等仍存在盲點。“原有工作精度難以滿足區(qū)域能源發(fā)展需求，更難以滿足城市清潔資源利用需求。我們希望，按照中國地質(zhì)調(diào)查局的部署，通過開展地熱資源調(diào)查與綜合評價工作，能夠精準服務張家口市可再生能源示范區(qū)建設、冬奧會場館周邊能源保障工程，為張家口地區(qū)綠色發(fā)展提供地質(zhì)科技支撐和有效服務。”在一排繪制著項目科研目標、技術(shù)應用等內(nèi)容的展板前，袁文真介紹說。

“探采結(jié)合”承擔科研使命

從去年開始，深部中心地熱探測與利用研究室袁文真、張代磊等項目組成員就長期駐守張家口地區(qū)，來往于崇禮—赤城、宣化—懷來、陽原—蔚縣3個研究區(qū)。

據(jù)張代磊介紹，這里的地熱田主要分布在壩下低中山盆地中，點多面廣。經(jīng)調(diào)查，研究區(qū)內(nèi)主要控熱構(gòu)造為兩組大中型新構(gòu)造斷裂，其中規(guī)模較大的斷裂為赤城—大河南斷裂。“在區(qū)域地下水排泄區(qū)，兩組斷裂交匯處往往為熱水上涌部位，會形成溫泉或隱伏地熱田。”

地熱鉆探是精確驗證調(diào)查成果最為有效的手段。

經(jīng)過前期野外踏勘、地熱地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘查、地球化學勘查等工作，項目組圈定了地下熱水開發(fā)有利靶區(qū)，部署了多個地熱擬鉆井位。“2020年，我們在張家口地區(qū)圈定了3處擬鉆井位，一處就是太子城村云頂滑雪場的這眼ZK01-2井，另一處在懷來東花園鎮(zhèn)附近，目前正在準備鉆探設備進場安裝；還有一處計劃部署在崇禮太舞小鎮(zhèn)。”張代磊說。

據(jù)介紹，這些地熱井均屬于探采結(jié)合井，且以“探”為主，也就是說，不僅僅要為當?shù)貙ふ铱梢詰玫?a href="http://createlifehome.cn/t/地熱資源.html" >地熱資源，為冬奧會場館及周邊地熱資源的開發(fā)利用提供決策支撐，還有著重要的科研任務——為科研人員提供一系列重要的地質(zhì)參數(shù)。

“我們將借助原位試驗、測試分析、數(shù)值模擬等手段，獲取與地熱相關(guān)的地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、地溫變化、熱儲特征、地熱流體化學等特征，進行地熱資源量計算與潛力評價，進一步研究山間盆地地熱資源成藏規(guī)律與熱成因機制，形成適用的探測技術(shù)方法，評價區(qū)域地熱資源潛力，并在此基礎上提出地熱資源可持續(xù)開發(fā)利用區(qū)劃，供當?shù)卣疀Q策。”袁文真說。

“崇禮地熱井的施工難度集中在地層上。這里上覆大段的花崗巖，堅硬致密，要鉆穿深達千米的花崗巖，尋找片麻巖目的層，才能找到高溫熱儲。”指著巖心盒中排列整齊的花崗巖巖心，張德龍講解道。

未來的兩個月中，ZK01-2井還將繼續(xù)它探索地下深部地熱資源的使命，而袁文真、張代磊、張德龍這些年輕人，也將在更加悠長的歲月里、在青山綠水間，書寫屬于他們的精彩人生。