作者序
臺灣已知天然溫泉有179處(2024),其中57處分布在大屯山地區;多數天然溫泉從岩盤或岩壁的裂隙,以及沖積層或崩積層滲流出來,有的分布在海域(龜山島溫泉)或海岸(綠島朝日溫泉、南澳魯基岳夫溫泉),有的分布在河床(清水溫泉、轆轆溫泉等),有的分布在變質石灰岩洞穴(新武溫泉、武拉庫散溫泉等),有的分布在斷崖(霧鹿溫泉等),有的分布在高山(樂樂溫泉,高程1,334公尺,丹大溫泉,高程1,142公尺,最高泉溫94.7℃)。
臺灣從海平面到高山,都有高溫溫泉,天然溫泉是地下地熱資源最接近地表的地方,每一處天然溫泉的地底下,各有地熱資源蘊藏的模樣;以花蓮縣萬榮鄉紅葉溫泉地區為例,河床上的溫泉被卵礫石覆蓋,偶有露出,岩壁溫泉亦有被崩積土覆蓋,僅滲流出微量低溫的溫泉水,地下190公尺卻有高溫170℃的地熱資源,其地熱能蘊藏規模以公里計。
臺灣多數的地熱潛能區,分布在貫穿臺灣南北的邊界斷層附近,包括雪山山脈的邊界斷層、中央山脈的邊界斷層和變質岩區太魯閣帶與玉里帶的邊界斷層,這其間及其鄰近,蘊藏高溫地熱潛能區;毫無疑問,「地熱臺灣」是證實的。
溫泉就是地熱,在地表被發現的溫泉,其真實的泉源是在數十萬年前或百萬年前的古老地質年代,在地下很深遠的地方形成的,其地熱能和熱液從深遠處向外傳輸,在地下他處產生不同卻又極可能相通的地熱蘊藏區;因此,要發現地熱蘊藏區和開發地熱能是需要好方法;作者以為在推動地熱能開發之前,較好的方法是先「了解既有的探勘資料說甚麼」和「認知潛能區的地熱地質系統」。
所謂地熱地質系統係指形成地熱區的「蓋層、儲集層、熱液通路和熱源」,簡稱「蓋儲通源」,作者撰寫本書從「源(熱源與泉源)」說起,源屬於自然,是恆常恆久的,是臺灣地熱能開發的根本。
大屯山區曾有數期的岩漿活動,熱源與泉源容易理解,非火山岩區的真實熱源,仍是個謎團,在地熱能調查和開發應用上,只好將「地溫遽增」之處視為深埋地下的「地熱熱源(地熱構造熱源)」。
傳統的地熱能開發著重於「儲集層與熱液通路」,先進的地熱能開發技術(例如閉迴路地熱系統)大致上可以克服地熱能蘊藏的「蓋層、儲集層和熱液的通路」在開發過程所產生的困難;若以「蓋儲通源」的知識為基礎,在臺灣高溫地熱區,例如在火山岩區,從「地下熱源」取熱(就源取熱),或在非火山岩區,從「構造熱源」將高溫地熱能導引至較淺的儲集層儲熱(借源取熱),是效益良好的地熱能開發技術;保守估計,臺灣高溫地熱發電潛能應是GW(百萬瓩)等級的。
本書內容包括「臺灣地熱總說」與「大屯山區地熱」兩篇,作者對章節頁數有自我限制,內容取捨想必有疏漏和錯誤,但仍期望能對「發現新的地熱潛能區」有幫助,更期望業界能朝著先進地熱能開發的趨勢,穩住方向;作者感謝歷來的地熱工作者,在拜讀地熱文獻時,心中一股暖流,謹致謝意!
張煥金 張寶堂
2024.12