“منشا و پتانسیل انرژی ژئوترمال آتشفشان دماوند با استفاده از روش های GIS”

فهرست مطالب

فصل اول

چکیده:……………………………………………………………………………………………….. 1

فصل اول…………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-1-مقدمه:………………………………………………………………………………………….. 3

1-2- زمینه تحقیق:…………………………………………………………………………………… 4

1-3- فرض های تحقیق:…………………………………………………………………………….. 5

1-4- اهداف تحقیق:………………………………………………………………………………….. 6

1-5- ساختار پایان نامه :…………………………………………………………………………….. 6

فصل دوم: سیستم های زمین گرمایی………………………………………………………………… 8

2-1- مقدمه:…………………………………………………………………………………………. 9

2-2- سیستم های زمین گرمایی و تکتونیک صفحه ای:…………………………………………….. 10

2-3- انواع سیستم های زمین گرمایی:………………………………………………………………………11

2-3-1- سیستم زمین گرمایی همرفتی:……………………………………………………………… 12

2-3-1-1- سیستم گرمابی :…………………………………………………………………………. 12

2-3-1-1-1- سیستم بخار- غالب:………………………………………………………………….. 13

2-3-1-1-2-سیستم مایع غالب:…………………………………………………………………….. 14

2-3-1-2- سیستم ها ی چرخشی:…………………………………………………………………… 16

2-3-2- سیستم های زمین گرمایی انتقالی:………………………………………………………….. 16

2-3-2-1-لایه های آب دار کم دما ، آنتالپی پایین :…………………………………………………. 16

2-3-2-2- مناطق تحت فشار زمین :……………………………………………………………….. 17

2-3-2-3- سنگ داغ خشک:……………………………………………………………………….. 17

2-4- اکتشاف مناطق زمین گرمایی:………………………………………………………………… 18

فصل سوم: جغرافیا و زمین شناسی منطقه…………………………………………………………. 19

3-1- موقعیت جغرافیایی منطقه زمین گرمایی دماوند………………………………………………. 20

3-2- زمین شناسی منطقه…………………………………………………………………………… 20

3-3- آتشفشان دماوند……………………………………………………………………………….. 21

3-4 -سنگ شناسی آتشفشان دماوند…………………………………………………………………. 22

3-4-1-سنگ های بازیک: …………………………………………………………………………. 23

3-4-2-سنگ های حد واسط:……………………………………………………………………….. 23

3-4-3-سنگ های اسیدی:………………………………………………………………………….. 23

3-4-4-سنگ های ولکانی کلاستیک……………………………………………………………….. 24

3-5 -ویژگی های ژئوشیمیایی سنگ های دماوند…………………………………………………… 24

3-6- ویژگی های سنگ های آذرین منطقه دماوند و اطراف آن…………………………………….. 24

3-7- استعداد لغزش پذیری واحدهای سنگ شناسی منطقه ژئودینامیکی دماوند………………………………..25

3-8 -گسل های دماوند………………………………………………………………………………. 26

3-9 -بررسي چشمه هاي آبگرم منطقه زمین گرمایی دماوند…………………. ………………………………………..27

3-9-1 -ناحیه آب اسک………………………………………………………………………. 27

3-9-2-ناحيه بايجان………………………………………………………………………….. 31

3-9-3-ناحيه لاريجان………………………………………………………………………… 33

فصل چهارم:آتشفشان دماوند……………………………………………………………………….. 35

4-1-کانی شناسی سنگ های آتشفشان دماوند……………………………………………..36

4-2- واحدهای زمین شناسی تشکیل دهنده پی سنگ آتشفشان دماوند…………………………………. 37

4-2-1-سازند بایندر (پرکامبرین پسین)…………………………………………………………….. 37

4-2-2- سازند سلطانیه و شیل چپق لو (پرکامبرین پسین-کامبرین)…………………………………. 37

4-2-3 -سازند باروت (کامبرین پیشین)………………………………………………………………… 37

4-2-4 -سازند زاگون (کامبرین پیشین)………………………………………………………………… 37

4-2-5 -سازند لالون (کامبرین پیشین)……………………………………………………………… 38

4-2-6 -سازند میلا(کامبرین میانی-کامبرین پسین)…………………………………………………. 38

4-2-7 -سازند جیرود (دونین پسین)………………………………………………………………… 38

4-2-8 -سازند مبارک (کربونیفر پیشین)…………………………………………………………. ……38

4-2-9 -سازند دورود (پرمین پیشین)………………………………………………………………. ..38

4-2-10 -سازند روته (پرمین میانی)……………………………………………………………….. 38

4-2-11 -سازند الیکا (تریاس)……………………………………………………………….. …………..38

4-2-12 -سنگ های آتشفشانی بازیک حد فاصل سازند الیکا و سازند شمشک………………………. 39

4-2-13 -سازند شمشک(رسین –لیاس) ……………………………………………………39

4-2-14- سازند دلیچای (دوگر)……………………………………………………..40

4-2-15 -سازند لار (مالم)………………………………………………………………………40

4-2-16- واحد گچ –ملافیر (کرتاسه آغازی)………………………………………………………. 40

4-2-17 -سازند تیزکوه (آپسین)……………………………………………………………………. 40

4-2-18-واحدهای کرتاسه پسین……………………………………………………………………. 40

4-2-19- سازند زیارت (ائوسن پیشین)…………………………………………….41

4-2-20 -سازند کرج (ائوسن)……………………………………………………………….41

4-2-21- کواترنر……………………………………………………………………………………………42

الف-واحدهای قدیمی کواترنر………………………………………………………………………. ..42

ب-واحدهای جوان کواترنر…………………………………………………………………………. 43

4-3- ژئوشیمی سنگ های آتشفشانی دماوند…………………………………………………………… 43

4-4- سن آتشفشان دماوند…………………………………………………………………………44

فصل پنجم:اکتشاف انرژی زمین گرمایی در ناحیه دماوند………………………………………….. 47

5-1-مقدمه………………………………………………………………………………………….. 48

5-2-پتانسيل انرژي زمين گرمايي در منطقه دماوند………………………………………………… 49

5-3- مطالعات اکتشافی منطقه دماوند……………………………………………………………….. 49

5-3-1-مطالعات زمین شناسی………………………………………………………………………. 49

5-3-2-مطالعات ژئوشیمیایی……………………………………………………………………….. 52

5-3-3-مطالعات ژئوفیزیکی………………………………………………………………………… 53

5-3-3-1-مطالعات تلوریک و مگنوتولوریک …………………………………………………….. 53

5-3-3-2-مطالعات حرارت سنجی…………………………………………………………………. .53

5-4- تفسیر یکپارچه کلیه داده ها و انتخاب ناحیه مستعد……………………………………………. 53

فصل ششم: مکان­یابی انرژی زمین گرمایی منطقه آتشفشان دماوند……………………………….. 56

6-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………. 57

6-2- روش انجام مطالعات………………………………………………………………………….. 57

6-3- مدل­های هم پوشانی لایه­های اطلاعاتی……………………………………………………….. 60

6-4- انتخاب پارامترهای موثر در مکان یابی انرژی زمین گرمایی……………………………….. 61

6-4-1- لایه واحدهای سنگی آذرین………………………………………………………………… 61

6-4-2- گسل­ها……………………………………………………………………………………… 63

6-4-3- چشمه­های آب گرم…………………………………………………………………………. 64

6-4-4- آبراهه ها…………………………………………………………………………………… 66

6-4-5- کانون زلزله………………………………………………………………………………… 70

6-5- یکپارچگی مدل­ها و تجزیه و تحلیل اطلاعات………………………………………………… 72

6-6- بررسی منشاء گرمایی سیستم ژئوترمال دماوند………………………………………………. 80

نتیجه گیری…………………………………………………………………..84

فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات………………………………………………………………. 85

نتیجه گیری………………………………………………………………………………………….. 86

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………. 86

منابع…………………………………………………………………………………………………. 87

فهرست جداول

جدول (3-1)- مختصات چشمه هاي آبگرم منطقه آب اسك…………………………………………. 28

جدول (4-1): سنگ های آتشفشانی دماوند،از نظر رده بندی ژئوشیمیایی(Middlemost, 1980)… 43

جدول (6-1-): خصوصيات فيزيكو شيميايي برخي از چشمه هاي آبگرم منطقه زمين گرمايي دماوند 65

 

فهرست اشکال

شکل 1-1: رشد جمعیت جهان در مقایسه با مصرف انرژی و سرانه آن در گذشته و برآورد آن در آینده    3

شکل 1-2: مناطق مستعد زمین گرمایی ایران (Yousefi et al. 2010)…………………………… 4

شکل2-1: سیستم زمین گرمایی (با اقتباس از Wibowo. 2006)……………………………………………………12

شکل 2-2: مدل مفهومی سیستم زمین گرمایی از گروه بخار-غالب (با اقتباس از Gupta and Roy, 2007)      14

شکل 2-3: نمایش نمادین یک مخزن زمین گرمایی مایع غالب به همراه تغییرات نقطه جوش آب خالص با عمق (با اقتباس ازGupta and Roy, 2007)………………………………………………………………………. 15

شکل 2-4: مدلی از رده ی لایه های آبدار کم دما، آنتالپی پایین (Anderson and Lund, 1979).. 17

شکل 3-1: موقعیت جغرافیایی منطقه زمین گرمایی دماوند…………………………………………. 20

شکل 3-2:محل قرار گیری شهر دماوندو شهرستان های اطراف………………………………………………………21

شکل 3-3: فوران گازهای گوگردی در بخش جنوبی آتشفشان دماوند………………………………. 22

شکل 3-4: موقعیت چشمه های آب گرم در منطقه زمین گرمایی دماوند(سازمان انرژی های نو ایران،1384)     27

شکل 3-5: مظهر اصلی چشمه آبگرم آب اسک(سازمان انرژی های نو ایران،1384)……………. 28

شکل3-6: نمایی از چشمه آبگرم آب قلقل در روستای آب اسک(سازمان انرژی های نو ایران،1384) 29

شكل3-7: نمايي از چشمه آبگرم بالا هراز در روستاي آب اسك(سازمان انرژی های نو ایران،1384) 29

شكل3-8: نمايي از چشمه جوشان زاغ چشمه در روستاي آب اسك(سازمان انرژی های نو ایران،1384) 30

شكل 3-9:نمايي از ابنيه چشمه آبگرم استراباكو(سازمان انرژی های نو ایران،1384)……………. 31

شكل 3-10: مظهر اصلي و استخر مجاور چشمه آبگرم استراباكو واقع در ناحيه بايجان(سازمان انرژ های نو ایران،1384)……………………………………………………………………………………….. 31

شكل 3-11: يكي از مظهرهاي چشمه آبگرم استراباكو در ناحيه بايجان(سازمان انرژی های نو ایران،1384)     32

شكل 3-12: نمايي از مظهر سوم چشمه آبگرم استراباكو واقع در ناحيه بايجان(سازمان انرژی های نو ایران،1384)……………………………………………………………………………………………………… 32

شكل 3-13: موقعيت چشمه آبگرم لاريجان در روستاي آبگرم(سازمان انرژی های نو ایران،1384) 33

شكل 3-14: نمايي از شبكه لوله كشي آبداغ چشمه آبگرم لاريجان(سازمان انرزی های نو ایران،1384)  34

شکل 4-1 بازالت های منشوری در یال شرقی دماوند(سازمان انرژی های نو،1384)…………………    36

شکل5-1: تصویر ماهواره ای محدوده منطقه زمین گرمایی دماوند و ناحیه مستعد آن(سازمان انرژی های نو،1384)……………………………………………………………………………………………………… 49

شکل 5-2:نقشه زمین شناسی 1:100000 منطقه دماوند……………………………….51

شکل 5-3:نقشه توپوگرافی 1:250000 منطقه دماوند……………………………….52

شکل 5-4: نواحی دارای ناهنجاری حرارتی در ناحیه مستعد(سازمان انرژی های نو،1384)…….. 54

شکل 5-5: نحوه پراکندگی نواحی دگرسان شده گرمایی در ناحیه مستعد(سازمان انرژی های نو ایران،1384)     55

شکل 6-1- مراحل مدل سازی تعیین مناطق دارای پتانسیل و انرژی زمین گرمایی…………………. 58

شکل 6-2- لایه واحدهای سنگی آذرین……………………………………………………………… 61

شکل 6-3- موقعیت سنگ­های آذرین و محدوده دارای پتانسیل زمین گرمایی………………………… 63

شکل 6-4- موقعیت گسل­های منطقه و محدوده دارای پتانسیل زمین گرمایی…………………………. 64

شکل 6-5- موقعیت چشمه­های آب گرم در منطقه مورد مطالعه و محدوده دارای پتانسیل زمین گرمایی……………………………………………………………………………………………………66

شکل 6-6- سیستم زمین گرمایی……………………………………………………………………69

شکل 6-7- موقعیت آبراهه­ها در منطقه مورد مطالعه و محدوده دارای پتانسیل زمین گرمایی………. 70

شکل 6-8- نمودار داده های آماری منطقه زمین گرمایی دماوند…………………….71

شکل 6-9-کد بندی لایه­ها براساس روش بولین…………………………………………………….. 73

شکل6-10- لایه رستری آبراهه…………………………………………………………………….. 74

شکل 6-11- لایه رستری چشمه آبگرم……………………………………………………………… 75

شکل 6-12- لایه رستری گسل……………………………………………………………………… 76

شکل6-13- لایه رستری سنگ­های آذرین………………………………………………………….. 77

شکل 6-14نقشه ادغام لایه ها با یکدیگر جهت تهیه نقشه  نواحی دارای پتانسیل انرژی زمین گرمایی 78

شکل 6-15:موقعیت مکان­های دارای انرژی ژئوترمال در منطقه دماوند………………………….. 79

شکل 6-16-نقشه منطقه زمین گرمایی دماوند ……………………………………81

شکل 6-17: تصاویر سه بعدی منبع حرارت زمین گرمایی دماوند…………………………………. 83