碳中和背景下中国地热资源勘查技术研究进展
霍超1，林倚天1，李刚2，张建强1，潘海洋1，赵岳1，王丹丹1
1 中国煤炭地质总局勘查研究总院
2 山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿
第一作者：霍超，汉族，山西朔州人，硕士，高级工程师。研究方向：煤炭地质勘查及煤矿地质灾害防治。
地热资源是一种清洁低碳、可循环利用的可再生能源，在“双碳”目标政策背景下，开发地热能具有重大现实及战略意义。
地热能开发利用的基础条件取决于地热资源勘查程度和精度，勘查技术很关键！本文在论述中国浅层地热能型、水热型和干热岩型地热资源分布概况的基础上，引言中介绍了近年来国内地热勘查取得的重大突破成果，正文中对目前地热资源勘查技术及进展进行了梳理，阐述了目前常用于地热资源勘查的3类勘查技术（遥感、地球物理、地球化学技术）的机理、研究进展及优缺点，并初步提出了今后勘查技术发展的方向。
随着中国能源结构调整、大气污染防治、温室气体减排等多领域可持续发展的重大举措实施，“低碳”发展势在必行，地热能作为一种可再生的清洁能源开始受到越来越多关注。地热资源是指能够经济的被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。新时期地热资源在分布范围广、低碳环保、循环利用等方面较其他能源有着独特的优势，在“碳达峰”“碳中和”背景下，地热资源的开发利用对优化中国能源消费结构显得尤为重要。《“十四五”能源领域科技创新规划》中提到的重点任务之一“加强地热能开发与利用技术”。大力开发利用地热能，对力争于2030年前实现二氧化碳排放达峰、努力争取2060年前实现碳中和的要求具有重要意义，是促进能源结构调整、节能减排及绿色发展的重要举措。
地热能开发利用的基础条件取决于地热资源勘查程度和精度，国家能源局2021年出台的《关于促进地热能开发利用的若干意见》中重点任务之一“深化地热资源勘查工作”，根据资源环境承载能力和水资源开发利用条件，以地热田为单元对地热资源禀赋进行准确勘查，是开展地热资源开发利用的可行性、适宜性、开发利用总量和开发强度进行总体评价工作的前提和关键。近年来，自然资源部中国地质调查局开展了地热资源调查评价，结果显示：全国336个主要城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿t标准煤；中深层水热型地热资源量折合标准煤为1.25×104亿t，年可开采资源量折合标准煤19亿t；深层(埋深在3～10km)干热岩资源量相当于856×104亿t标准煤。2021年，地热资源勘查在中国多个地区取得重大突破，山西省在大同市实施的“阳高县―天镇县一带干热岩地热资源预可行性勘查”中探获高温高压地热流体，温度高达167.94℃，是迄今为止华北地区2000m以浅深度范围内温度最高的地热孔。内蒙古在土左旗钻遇最高产能地热井，井深2551.98m，单井自流量达6312m3/d，井口出水温度75℃。甘肃张掖盆地钻遇的地热勘探井自流量突破6000m3/d，自流温度达78℃，这是迄今为止甘肃省境内自流量最大、自流温度最高的地热勘探井。京津冀地热资源调查评价在冀中坳陷区域高阳地热田实施的JZ04井，孔底温度达135℃，为京津冀地区4000m深温度最高的碳酸盐岩热储地热井。
在分析浅层地热能型、水热型地热和干热岩型3种不同类型地热资源分布概况的基础上，对目前地热资源勘查技术及进展进行了梳理，初步提出了今后勘查技术发展的方向，以期对中国未来地热资源勘查及地热能开发利用提供有益的借鉴，为促进中国能源结构调整、生态文明建设提供技术支撑。
中国地热资源丰富且种类繁多，根据地热成因、埋藏深度及热流传输方式等因素，可将地热能大致分为三类，即浅层地热能型(埋深≤200m)、水热型地热能(埋深200～3000m)和干热岩型地热能(埋深>3000m)。因受构造运动、水文地质条件、岩浆活动等多重因素的影响，使得中国地热资源总体分布不均匀，但具有明显的规律性和地带性，总体呈现“东高中低，西北低西南高”的热流格局。
浅层地热能资源分布广泛，几乎遍布全国各地，其分布情况主要与浅层地温场恒温带有关，根据埋深情况表现为东北和西北地区高，而东南地区低。根据中国地质调查局发布的《中国地热资源调查报告》，中国浅层地热能开发的有利地区主要位于华东(上海、山东、江苏、浙江、安徽、江西)、华北(北京、天津、河北)、华中(河南、湖北、湖南)及东北(辽宁)，如表1所示。
表1 中国地热资源分布情况
水热型地热是指一定深度范围内(埋深200～3000m)以蒸汽和液态水为主的地热资源统称。水热型地热资源按温度来划分，主要分为低温地热资源、中温地热资源和高温地热资源。低温地热资源主要指温度低于90℃的水热型地热能，中温地热资源主要指温度介于90～150℃的水热型地热能，高温地热资源主要指温度高于150℃的水热型地热能。中国水热型地热资源以中、低温型为主，是水热型地热能开发利用的潜力区，主要分布在一些大中型沉积盆地(松辽、华北、汾渭等)、东南沿海闽琼粤地区构造裂隙型地热带，高温地热资源具有明显的区域性，主要分布在中国藏南-川西-滇西水热活动密集带，如表1所示。
干热岩地热资源是指埋深在3～10km，不含或仅含少量流体，温度高于180℃，其热能在当前技术经济条件下可以利用的岩体。中国干热岩资源潜力巨大，约占全部地热资源的98%以上，主要分为高热流花岗岩型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型4种类型(表1、表2)。从分布地区来划分干热岩地热资源量，青藏高原资源潜力最大且温度最高，总资源量占大陆地区的20.5%；其次为华北地区、东南沿海地区和东北地区，分别占比为8.6%、8.2%、5.2%。
表2 中国干热岩主要地区分布情况
地热资源勘查主要服务于地热能的开发利用，地热田作为地热资源集中分布的区域，主要由热源、储层、盖层及热流体通道4个基本要素组成(图1)，如何对地热田基本要素进行准确、快速、经济勘查是地热资源勘查技术的研究方向。热源是指维持地热系统的热量补给源，其热量主要来自岩石放射性元素衰变、熔融岩浆、上地幔热传导等，充足的热源是形成大规模地热资源的首要控制因素。热储，即具有一定埋深的大规模孔渗性较好的优质储层，作为热水的聚集场所，能储集地热流体并形成足够的地热流体产能。盖层作为位于储层之上能够有效封隔储层、减缓地热系统热量散失的隔热层，对于地热异常带的形成有着明显控制作用。热流体通道主要指地热流体循环的高渗透性构造，起到连接水源和储层的作用，主要有断裂和渗透性岩层两种，是影响地热资源品质的重要条件。在地热资源勘查工作开展过程中，学者们先后开展了深入研究，取得了大量成果，目前常用于地热资源勘查的方法主要有遥感技术、地球物理技术、地球化学技术等。
图1 地热田概念模型示意图
自20世纪70年代末起，遥感技术被先后应用于辽南、天津、福建等地区开展地热调查，其中在辽南地区取得了明显的应用效果。地热资源的热量通过高渗透性构造及地表的裂隙、空隙等散失到地表，在此过程中产生的电磁辐射形成热辐射，这为利用遥感技术记录地物的热红外信息提供了基础，进而利用不同算法实现反演地表参数及温度、湿度惯量等。遥感技术在地热勘查中充当着重要的角色，具有速度快、时效性强、范围广、成本低、受地表条件限制小等优势，可快速直观获取与地热地质体相关的热储构造、盖层、地热异常等信息，但易受气象条件影响。目前常用与地热勘查中的遥感数据主要有高光谱、多光谱、热红外等。针对不同的卫星平台，发展形成了多种反演地表温度算法，目前常用的主要有单波段算法、多波段算法、高光谱算法和多时相算法等。
单波段算法(又称为单通道算法)是应用一个热红外波段数据进行地表温度反演的方法。杨俊颖等选取Landsat5TM数据，基于单波段的单窗算法进行地表温度反演，并利用ArcGIS软件分析了地表温度、已有地热异常点及构造之间的关系，对西藏尼木地区潜在的地热异常进行预测，划分出21个潜在地热异常区。任正情等对江西寻乌地区的Landsat8热红外影像采用单窗算法，根据MODIS影像计算大气水汽含量，并逐步获取反演参数，得到地表温度反演结果，圈定了11个潜在地热异常区，为该区地热勘查提供依据。
多波段算法(又称为多通道算法)是利用多个热红外波段数据反演地表温度的方法。闫佰忠等对长白山玄武岩区利用遥感影像多光谱和热红外数据(LandsatTM5)进行地表温度场遥感解译和识别，在长白山天池火山口周围发现地表温度异常区，该研究为地热异常区的识别提供了一条新的思路。
高光谱算法主要是利用高光谱数据进行反演。郑博夫选用多光谱ASTER影像和高光谱Hyperion影像作为数据源，基于遥感影像处理软件ENVI，将丹东-凤城地区内蚀变矿物信息的特点和波谱特征与地面实测数据进行综合对比分析，进一步预测了地热异常区。
多时相算法的前提是假定地表发射率是固定的，与时间无关。王康以辽宁丹东地区为研究区，分别选取热红外分辨率较高的Landsat8白天影像和ASTER夜间两个时相影像，对该区的地温异常进行了多源多时相遥感探测，根据野外验证结合构造条件、岩性条件以及地形汇水条件对该区的地热背景条件进行了初步分析，掌握了该区地热储藏规律。
随着计算机技术和地理信息系统(geographicinformation system，GIS)空间数据库技术的日新月异发展，很多学者探索将遥感技术与其相结合起来应用于地热资源勘查，取得了很好的效果。陈喆等、赵珍等[将遥感与GIS技术相结合对川藏铁路昌都—林芝段、福州地区地热异常区进行定量预测与评价，提高了地热高温异常区域的自动化程度与划定精确度。
温度是地热田勘查的核心，一般来说，温度发生变化时，岩石的电阻率、纵波速度、密度等均会发生变化，这种因温度变化引起的物性差异为地球物理技术勘查地热田提供了基础。
2.2.1 常规地球物理技术在地热勘查中的研究进展
地球物理技术在地热勘查与开发各个技术环节中具有极为重要的作用，形成了一套较完备的勘查技术、数据处理和解释方法，主要用于勘查与热源有关的深部岩浆活动、岩体(层)，与热通道有关的深大断裂，与热储体(层)有关的岩体(层)和断裂构造，与热盖层有关的岩层的位置和顶/底板埋深，也可探测岩体(层)含水性等。目前常用的地球物理技术主要有主动地震法、电磁法、磁法、重力等，如表3所示。
表3 不同地球物理技术在勘探地热资源中的特点对比
地震勘查技术在地热资源勘探中因具有大深度、高精度、高分辨率等优点，在大多数地热田勘探中得到普遍应用。主动地震法作为地震勘查技术的一种方法，主要基于反射波形记录来进行勘探工作，主要用于探查与热储体(层)有关的岩体(层)位置、顶/底板埋深、断裂构造位置、深度、断距；探查与热盖层有关的岩层顶/底板埋深、岩性等，具有密度大，高信噪比和高分辨率的特点，但成本费用比较高，适合地热田的选区评价和井位优选。
地热田中的岩石、流体的电阻率低值与温度具有很好的关联性，主要体现在热源、储层、盖层等不同部分具有明显的电性差异，同时温度的高低也对电阻率有着明显的影响，这为利用电磁法进行地热勘查奠定了基础，主要探查与热源有关的深部岩浆活动、岩体(层)，与热通道有关的深大断裂，与热储体(层)有关的岩体(层)和断裂构造，与热盖层有关的岩层的位置和顶/底板埋深等。常规的电磁法主要有大地电磁测深法(MT)、音频大地电磁测深法(AMT)、可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)、高密度电法等。
MT和AMT在采集方法和数据解释原理方面基本相同，不同之处体现在采集频率范围、探测深度及分辨率方面。MT采集频段和分辨率较低，但探测深度较大；而AMT采集频段和分辨率较高，但探测深度较小。CSAMT是在MT和AMT的基础上，发展起来的一种人工源频率域电磁测深方法，CSAMT法在地热资源勘探中常用来确定断裂位置和热储层埋深，其具有抗干扰能力强、横向分辨力高、勘探深度大以及地形影响小等优点。高密度电法作为一种阵列式勘探方法，属于电阻率法范畴，具有点采集效率高，探测精度高、成本低等优点，广泛应用于工程地质和水文地质勘查。
磁法是一项较为成熟的地球物理勘探技术，在地热勘探中主要用于探查与热源有关的深部岩浆活动、岩体，与热通道有关的深大断裂，与热储体(层)有关的火成岩体、断裂构造分布的位置等，具有实用性强、操作简单、受地形影响小、成本低等优势。
重力勘查技术是利用岩矿石之间的密度差异以及这种差异的横向变化进行地热岩体勘探，主要应用于勘查与热源有关的沉积基底构造形态、盖层厚度、断裂构造展布特征等，具有操作简便、抗干扰能力强、费用较低等优势，是一种十分有效和方便的物探方法。一般而言，大地热流值在基岩隆起区和坳陷区分别呈现为高热流区和低热流区，通过重力勘查可以直观探测基岩隆起与凹陷，同时还可以探查与热通道有关的断裂构造展布特征。
近年来，随着对地热资源勘查提出了更高的要求，同时针对常规地球物理在勘查精度、适用性和经济性等方面存在的局限性，一些学者对新的地球物理勘查技术进行了攻关研究，在地热资源勘查中取得了很好的效果，目前主要有微动勘探和广域电磁法。
微动是一种广泛存在于地球表面，没有特定震源的微弱振动。微动勘查方法作为被动地震法的一种，是利用密集台阵采集岩层中天然微弱振动所产生的地震波，通过提取面波频散曲线进行数据反演处理，获取地下介质横波(S波)速度结构的地球物理勘探方法。被动地震勘探方法在外国地热资源勘查中已得到普遍应用，而中国对该方法研究尚不广泛。微动勘查无需主动源，成本较低，受地形限制小，抗干扰能力强，但是分辨率低，适合应用于地热资源勘探普查阶段。微动探测提取面波的方法主要有频率-波数法(F-K法)和空间自相关法(SPAC)。
频率-波数法假设微动信号反应在空间和时间上是一个平稳随机过程，并且沿水平向传播通过观测台阵，引入F-K来描述波场的空间变化，用频率-波数(相速度v)谱描述面波的频散关系和传播机制。通常使用的是微动信号中的垂直分量，其中的瑞雷面波相对占优势，在频率-波数谱中反映为能量最大值。频率-波数法需要大量的地震台站，台站数量与数据处理结果精度正相关，处理需要的台阵数比空间自相关法要求的多，现场布阵更加灵活。刘杨等利用微动高分辨率频率-波数谱法探测技术对大别山某地地热资源进行勘探，使用微动探测技术在一处传统电法无明显异常、无法确定热储位置的区域使用三重圆形台阵布设一条7点测线，准确定位热储，采用高分辨率频率-波数谱法处理数据，微动剖面上视S波低速异常明显，边界清晰，以此为依据定位的热储成功打出热水，证实了该方法的有效性和可靠性，显示了此方法对异常敏感、分辨率高的优势。
空间自相关法假定微动信号在时空上符合平稳随机过程，利用圆形台阵测量微动数据计算空间自相关系数从而获得面波频散曲线，由频散曲线反演S波速度结构进而得到浅地表地层结构。空间自相关法理论上要求圆形台阵布设，通常采用嵌套三角形，对现场布设条件要求较为严格。刘磊等利用在宜昌城区开展微震剖面取得的数据，采用SPAC法从地震仪记录得到的垂直分量中提取瑞利波的频散曲线，在此基础上对二条微震剖面进行反演，进而得出S波速度结构。
广域电磁法(WFEM)是由何继善院士在21世纪初创新地球电磁学理论发展起来的人工源电磁测深技术，是相对于传统的CSAMT法和磁偶源频率测深法(MELOS)提出来的，该方法根据水平电流场源和垂直磁场源在半均匀空间地面的电磁场解析表达式，定义了广域视电阻率参数，建立了一种可以在包括过渡带在内的广大区域进行测量的频率域电磁测深方法。作为一种高效的新兴电磁法，因勘探深度大(超过1500m)、分辨率高、抗干扰能力强、野外数据采集快等优点，为深部地热勘探领域提供了全新的技术手段。曹彦荣等利用广域电磁法对江苏省仪征市捺山地区的深层地热资源进行了勘查，查明了工区的第一热水储层和第二热水储层，钻遇储层出水量大、温度高，结果表明：广域电磁法是一种高效的深层地热能资源地球物理勘查方法。
地球化学技术是地热资源勘查中常用的经济有效手段之一，通过采集代表性的样品进行化验分析，了解地热流体形成原因，进而圈定地热异常分布范围。地球化学技术在地热资源中的勘查主要是基于测量介质，分为岩石地球化学勘查、水文地球化学勘查、气体地球化学勘查和土壤地球化学勘查等。
基于地热资源的特殊地质属性，结合地球化学技术理论研究和勘查实践的成熟性来看，目前较为成熟的主要集中于水文地球化学、岩石地球化学、气体地球化学3种勘查和土壤地球化学勘查技术。
水文地球化学是地热资源勘查中应用最早、最广的方法，对地热水的水化学特征研究可以揭示地热流体的来源、成因、年龄、运移储存状态、储层温度等特征，还可以用水岩平衡来研究地热地质条件相关的信息。目前，勘查的水文地球化学指标主要包括直接测量的温度、pH、电导率、碱度及测试分析阴阳离子、同位素等指标。勘查过程中对水化学类型及主要组分特征等水文地球化学组分特征和水文地球化学空间特征分析，可以对地热水的来源和流场形成基本的判断；通过同位素地球化学解决地热水的来源、补给和年龄等问题；结合离子三角图建立、饱和指数计算和温度计测量，对流体的热平衡做出判断及热储温度进行估算。现有水文地球化学勘查技术在地热勘查过程中的地温预测、水源识别、预测结垢和腐蚀方面的应用效果显著。
岩石地球化学勘查主要与泉华、水热蚀变矿物有关。泉华作为一种出露于地表化学沉淀物，由溶解于地热水或蒸汽中的矿物质沉淀而成，其主要用于探索地热矿源和循环演化的路径。泉华按化学成分可以分为钙华、硅华、硫华、盐华等。
一个地热资源区代表着一个高温条件下的地球化学系统，主要组分是流体相和与之接触的非均质相(即围岩)，由于相对高温的存在，组分间的反应都会以较快的速度达到平衡，通过分析组分中的岩石、蚀变矿物及矿物中的微量元素特征可以反映地热资源系统流体相和非均质相达到最终时的平衡状态，进而可用来推测热汽体、温度场寻找热流体通道、分析热储层岩的孔(裂)隙发育程度，对判断深部化学环境、研究地下水化学迁移和富集有着重要的意义。比较典型的岩石地球化学勘查实践为羊八井地热田的热蚀变矿物的研究，通过分析蚀变矿物模式，推测了地热田的热流通道、最高温度及开发潜力区。
在岩浆、放射性物质等热源为地热系统提供热能的同时，会产生与热源直接或间接相关的地热气体，主要包括CO2、CH4、H2、H2S、N2等常量气体和He、Rn、Ne、Ar等稀有气体。地热气体是地球内部物质和能量的信息载体，是地热研究的重要对象，通过测试气体地球化学异常指标，有助于揭示控热构造、热储温度、流体循环、热源构成等成因。
地热流体逸出气体的主要组分为二氧化碳(CO2)和氮气(N2)的，二者此增彼减，以一种为主要组分，CO2是高温地热系统的主要气体组分，N2是中低温地热系统中的常量气体组分，甲烷(CH4)、氢气(H2)等其他气体含量较低。稀有气体He、Ne、Ar在地热成因研究中应用最为广泛，主要用于揭示地热田的热源性质、深-浅层地热流体的内在联系和循环深度等。
土壤地球化学勘查作为一种重要的方法，适用于地热田初期勘查和大面积普查中，包括土壤气体勘查和土壤元素勘查，土壤地球化学勘查对岩浆热源型地热区尤为适用，也可用于隐伏型地热资源靶区勘查，具有快速、经济和有效等优点。土壤气体勘查主要是对土壤中与地热水伴生有关的CO2、CH4、氡气(Rn)等气体浓度进行测量，圈定地热水的最有利富集部位。土壤元素在地热勘查中的种类较多，勘查的侧重点各不相同，常用于圈定地热田异常区的指示元素主要有B、Li、Rb等；指示地热田水温的元素主要有As、Sb等；揭示地热田构造的常用指示元素为Hg。
目前在地热地球化学勘查中针对前面4种常规地球化学勘查方法的研究比较多，但随着地热资源开发从中低温向中高温，从水热型向干热岩型转向，要求勘查方法更深化、更全面，从而衍生出一些新的勘查方法。
针对高温特别是干热岩传统的水文地球化学温度计和蚀变矿物组合评估已经无法满足要求，而在岩石地球化学勘查中微量元素地球化学温度计由于具有高温测量、定量计算等特点可用于高温地热资源的勘查。目前通过这种方法在青藏高原、新疆等地发现了高温地热田。在气体地球化学勘查中为解决气体不稳定性导致测量结果不准确的问题，中外学者开展了大量研究，提出了深穿透地球化学勘查方法，借助深部岩体的纳米级金属微粒的表面能与气体结合，以地气流为载体，穿透厚盖层迁移至地表。此外，生物地球化学勘查也被应用到地热勘查中，目前已有大量热群微生物群落组成的报道，包括美国黄石国家公园、俄罗斯勘察加半岛等勘查发现了大量的热泉。
当前中国的地热勘查多集中于城市周边，导致电磁干扰严重，同时地热资源勘查逐步向深度和精度发展，需要进一步查明工区内盖、储、通地热资源特征，这对勘查技术提出了更高的要求，使得多种勘查技术综合应用越来越广泛，包括多种地球物理技术、遥感与地球物理技术及地球化学技术等的综合应用，极大地提高了地热资源勘查的精度。张文慧等将遥感技术与水化学方法相结合，在咸宁地区进行了地热靶区综合预测。葛志广等采用高密度电阻率法、浅层地震反射波法及音频大地电磁测深法对辽西绥中地区地热资源进行了综合地球物理勘查。苗青壮等、韩冀春等采取电磁法-地球化学耦合探测技术，分别对冀中坳陷深部热储、张家口北部地热资源开展调查，均取得了很好的效果。
中国地热资源勘查技术不断成熟，在多样化方面取得了一系列进展，但仍然存在诸多问题，如地热勘查精度较低、资源家底不清，“找热”及系统探测等装备落后，关键技术存在瓶颈等，随着“双碳”目标的提出和地热资源勘查从水热型转向干热型、中低温向高温等不断转变，地热资源勘查任重道远。今后的研究要紧紧围绕提高地热勘查精度、成熟勘查方法综合应用、加强新勘查技术和高精度探测设备攻关等方面开展攻关。
总体来说，中国地热资源勘查基础薄弱，精度低，缺乏系统勘查，大部分地区地热资源调查精度仅为1∶1000000，部分地区(天津、北京、珠江三角洲等)达到1∶250000。各省相继出台了《“十四五”热资源勘查开发规划》，提出优化地热资源勘查开发空间布局，进一步加强基岩热储勘查力度，勘查精度有所提高，探明地热储量稳步增加。今后一段时间要加大地热资源勘查力度，尽快完成重点区域的地热详查工作，明确资源分布与潜力，为地热资源合理开发利用提供依据。
综合勘查就是同时用多种勘查技术方法对地热资源进行勘探。单一勘查技术方法均有其自身的优势和劣势，同时在不同类型地热资源勘查中发挥的作用也不尽相同，地热勘查工作中某一种技术成果并不能很好的反映地质背景及地质体的空间状态。要根据不同地区的地质条件、热储特征、地形等因素，选择合理地勘探技术方法组合，从不同角度获取地热资源可能引起的各类相关信息，既加强多信息融合，相互借鉴和补充，对地热勘查起到关键性的作用；又降低单一勘查方法的多解性，实现相互验证，可有效降低勘探风险，提高地热勘探成功率和预期效果。
随着地热资源勘探进程的不断深入，深部地热勘探难题会变得越来越复杂，新兴勘查技术的引入将成为必然。新形势下，多学科的交叉融合，促使新技术、新方法不断涌现，地热勘查要逐步向大深度、精细化、定量化等方向发展，如广域电磁、微动技术等凭借其绿色环保、抗干扰、勘探深度范围大的优势在勘查中崭露头角；利用地震多波技术对裂缝和断裂特征的描述、利用MT和瞬变电磁法(TEM)法刻画三维热储结构等新技术在地热勘查中具有显著效果。因此，新勘查技术研究是地热勘查未来发展的重要方向。
要实现地热资源勘查的精细化，仪器设备自主化研制至关重要。面对地热资源勘查对精度和深度要求越来越高的背景下，同时随着勘查技术的不断发展和进步，对勘查深度更大和分辨率更高的地球物理仪器设备需求越来越迫切，因此要加强地热资源勘查电磁探测设备在全时段数据采集、多功能、高分辨率、探测深度大、抗干扰能力强、灵巧轻便等方面的攻关研究，同时要加大主动源与被动源装备研发，为地热资源勘查提供支撑，以便更好地服务于地热资源勘查。
(1)中国地热资源丰富且种类繁多，主要分为浅层地热能型、水热型地热和干热岩型，总体呈现“东高中低，西北低西南高”的热流格局。浅层地热能适宜开发的地区主要分布在华东(上海、山东、江苏、浙江、安徽、江西)、华北(北京、天津、河北)、华中(河南、湖北、湖南)及东北(辽宁)；水热型中低温地热资源主要分布于大中型沉积盆地，高温地热资源主要分布在中国藏南-川西-滇西水热活动密集带；干热岩型地热资源主要分布于青藏高原地区，其次为华北地区、东南沿海地区和东北地区。
(2)地热资源勘查主要有遥感技术、地球物理技术、地球化学技术等，系统论述了每一种勘查方法的技术特点和研究进展。在地热资源勘查过程中，每种勘查技术各有一定的优势和缺陷，单一的勘查技术，已难以解决地热资源精准勘查问题，针对不同地热资源类型、分布地区、地质条件、热储特征等因素，研究采用多种勘查技术组合进行地热资源勘查将成为发展趋势。
(3)地热资源精准勘查、动态评价至今仍是一个世界性难题，未来需要加大对地热能资源的勘查力度，重点围绕地热资源勘查的精度和深部地热资源勘查开展进一步的攻关，针对不同地质背景条件下和不同勘查阶段，要不断提高地热资源勘查精度，同时要加强多种勘查技术的综合应用和新技术的攻关研究，还要注重设备在全时段数据采集、多功能、高分辨率、探测深度大、抗干扰能力强、灵巧轻便等方面的研制，进而提高地热能勘查效率，推动中国地热能科学开发利用规模化、产业化。
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原文来源：霍超，林倚天，李刚，等.碳中和背景下中国地热资源勘查技术研究进展[J].科学技术与工程，2023，23(12)：4917-4927.
