地热能 - 地球物理学

地球物理学是研究地球及其环境特性的一门科学。它研究磁场和重力场、地球内部特性、水循环、矿床形成以及太阳-地球关系。

地球物理学专门研究地球地壳下的资源，并确定潜在威胁，如地震。它还包括定性分析，以确定采矿、石油钻探和地热矿藏的最佳地点。

地球物理学分支

地球物理学的主要分支包括：

• 固体地球研究 - 固体地球特性涵盖从构造研究到地震分析。该分支研究石油和矿床。对土壤样本进行分析，以寻找任何异常沉积物或纹理。

• 水文研究 - 这是对淡水以及地下水的研究。水文学家通过分析水循环和地下水位来研究水文。海洋学，即对海洋及其下部地层的研究，也属于这一范畴。

• 大气研究 - 空气是地球的主要组成部分。对空气的研究有助于预测天气状况并防范飓风等极端天气条件。

• 生命与地球物理学 - 生物与地球的相互作用是一个重要因素。需要注意的是，石油矿藏主要由腐烂物质形成。研究地下条件以评估其对生物存在的影响。

含水层

某些岩石，称为含水层，提供了良好的环境，使水能够自然流动。这些岩石是多孔的，可以过滤流过的水。含水层是钻井以提供恒定水流的最佳地点。构成良好含水层的岩石包括沙子、花岗岩、砾岩、砂岩和裂隙石灰岩。

含水层位于地下水位之下，降水会立即补充从井中抽取的水。含水层对维持地球的水循环非常重要。井钻入被非多孔岩石包围的含水层中。这些岩石会产生有助于抽水的压力。这种类型的井被称为自流井。

水文地质测试

水文地质学利用几种含水层测试来捕捉其特性。这些测试是在称为控制井的受控环境中进行的。

三个主要测试是：

• 抽水试验 - 以恒定间隔提取水并将其泵回井中。记录邻近井由于变化而产生的行为。该测试有助于确定围绕井的含水层的渗透性。

• 瞬变测试 - 瞬变指水位的快速变化。在此测试中，测量对邻近井的影响以及恢复其原始水平所需的时间。这可以通过从湖中抽水来实现，或者可以将水泵入井中以大幅改变水位。

• 恒定水头试验 - 这是使用称为控制井的实验井进行的。在控制井中，可以将热力下降维持在一个水平。记录邻近井的影响。定期从井中抽水可能会降低地下水位。这可能会导致凹陷并引起异常流动。