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從天上到地底的調查行動 空中磁力探測技術

2014/03/05 經濟部能源局 點閱人次: 505

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採訪、整輯/曾君儒 文字、圖片提供/財團法人工業技術研究院 

雄壯的山川美景,一直是臺灣自豪的重要資產之一,而支撐起這片瑰麗風光的地底之下,其實還蘊藏著鮮為人關注的珍貴資源。

去(102)年一部空拍紀錄片,讓幾乎沒什麼機會從俯視角度看臺灣的民眾,激起內心不少震撼。其實,我們除了利用攝影機從空中紀錄美麗的景緻外,還可以透過精密的儀器進行地質調查,那些無法用雙眼察覺到的地下寶藏,在天上就可以一覽無遺。經濟部能源局支持工研院研究團隊,透過空中磁力探測技術(airborne magnetic survey technique),從空中探尋臺灣地表下蘊藏的資源與能源。

地毯式的空中偵察

臺灣地處太平洋與歐亞板塊交界的「火環」帶,因為火山熔岩與板塊的擠壓作用,地底下蘊藏著許多熱能資源,「地熱」就是這個環狀地帶代名詞,根據地質調查結果顯示,目前全島擁有高地熱潛能的地區分別為:大屯火山群、宜蘭清水、宜蘭土場、南投廬山、知本與金崙等6 個地區,其中又以大屯火山群及宜蘭清水最具開發潛能與效益。

由於臺灣北部的地熱區大多位於山區及海域,若維持一般傳統的調查方法,不但需花費高昂的成本,事後獲得的數據資料還可能不盡完整。而空中磁力探測設備則可以突破地形限制,能在空中不受拘束的翱翔,並利用身為飛行載具快速移動優勢,使用精密儀器量測地下岩石的磁場強度變化,透過資料解析後掌握大區域地下地質構造特性,節省許多人力與經費成本。由於空中磁力探測能記錄大量且均勻的數據,可以滿足區域地質調查、礦產資源探勘等需求,目前先進國家大多運用於國土資源普測,建立國土永續開發利用之基礎資料。

大屯山腳底下的地熱潛力股

為深入瞭解北臺灣的地熱潛能與蘊藏量,能源局委託工研院進行地熱潛能評估與開發規畫,並在台灣中油公司與經濟部中央地質調查所協助下,進行了「空中磁力探測」工作,範圍涵蓋大屯火山區及其周圍海域。

工研院表示,過去國家曾經針對大屯火山區做過調查,估計有500MW 的地熱潛能,但因為大屯火山區有將近2/3 的面積都位於陽明山國家公園境內,以現階段而言,能開發的面積實在有限。但也因為大屯火山區是我國傳統地熱潛能最高的區域,透過空中磁力探測的快速與大範圍探勘特性,能獲得大屯火山區完整的地質構造資訊,進而輔助各項地表及孔內探測與評估,提供地熱發電潛能估算資訊,若有朝一日法規鬆綁,這些珍貴的資料將有助於對地熱發電有興趣的業者進行投資決策。

102 年計畫執行著重在大屯火山區的飛航工作,共進行40 個航次飛行,累積4,181 公里之磁測紀錄;工研院103 年將以空中磁力探測的結果為基礎,進行詳細的分析與查核工作,並尋找最具地熱開發潛能區域,進行更深入的地熱資源驗證,以釐清開發之經濟效益。

未來,工研院在能源局的支持下,除持續探勘地熱資源外,亦將積極發展可將珍貴地熱資源充分利用之低溫餘熱發電技術及增加地熱取熱效率之相關技術,以促進國內綠能產業之發展,推廣並實現臺灣地熱發電本土化及產業化之願景。

<空中磁力探測後的查核工作?>

在大範圍的空中探測工作結束後,工作人員需要將收集的資料進行初步檢視,排除部份不正常的磁力探測結果,例如一些訊號基地臺、電臺的人為雜訊等,之後再針對需要進一步確認的地區,進行更深入的樣本採集與驗證的工作。

〈空中磁力探測技術〉

磁力探測是一種地球物理技術。岩層會因礦物含量的不同,擁有不同的磁力特性,而在地球磁場的作用下,每一塊岩石就會各自產生不同的感應磁場,這些感應磁場的向量和,就會形成可以反映地層特性的磁場。當我們透過測量器具去量測空間中的磁場強度,再經過後續的處理程序,這些數據就能做為岩性分部與地質構造的解釋資料了。而空中磁力探測是將測量基準面移到空中,掛在飛行器下方,能在短時間內獲得大量資訊,且不受地形的限制,是目前獲得地質構造資訊的重要探測方法。

<空中磁測簡史>(工研院綠能所博士董倫道整理)

2006 至2007 年:工研院與澳州Fugro 公司合作,使用國外設備進行國內首次空中磁測工作,自此工研院開始逐年建立自主的空中磁測技術。

2012 年:地調所委託工研院代購置空中磁測設備,工研院開發導航系統,連結測勘規畫、飛行現調與資料處解釋,建立完整的空中磁測技術,同年在龜山島進行測試結果相當成功。

2013 年:在經濟部能源局經費支持下,工研院、中油公司及地調所共同合作下,同步進行大屯山空中磁測工作。


關鍵字:空中磁力探測技術,地熱,潔淨能源

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