研究原理及方法

Play Fairway Analysis 廣泛使用在石油探勘上(Nash and Bennett, 2015)，以石 油探勘為例，石油形成的三個要素分別為儲集層、蓋層及油源，這三個要素便為 探勘的主要目標，故此分析法藉由所有相關、可信、可得之資料來評估這三項要 素存在與否及其有效程度，並將分析結果繪製成風險區位圖來評估油田之開採可 能率，其目的便是為了降低探勘時的風險及不確定性。因此，本研究欲將此分析 邏輯運用在地熱探勘上，藉由前人研究資料來評估地熱形成要素的分布狀況，篩 選大屯火山群具地熱開發之潛能區位。

地熱資源的形成需要具備三個要素：熱源、裂隙、流體，蒐集過去地質調查、

地球化學及地球物理探勘資料來了解熱源位置，以及何處有斷層產生裂隙促使流 體下滲被加熱形成熱水，將資料結果繪製成圖層並且分級給定分數疊加起來後，

便能從分數高低來相對量化大屯火山群地熱開發風險最低的位置(圖 3-1)，此便是 具有地熱開發的潛能區位。

本研究蒐集、彙整大屯火山群文獻資料，並選取欲參用之資料，「熱源」所參 用的資料有：地溫梯度、地表溫泉溫度、溫泉露頭點、氦同位素比值、熱水換質 帶及空中磁測所判釋之火成岩體分布資料。「裂隙」所參用的資料有：斷層、微斷 層分布及線型構造資料。本研究只針對熱源及裂隙這兩個要素製作潛能圖層，原 因在於後者所參用的資料為斷層及破裂至地表之裂隙，因此地表水可藉由這些裂 隙下滲至地下深處被加熱形成高溫的熱水或水蒸氣，加上台灣的氣候因素，在夏 季西南季風、冬季東北季風及颱風的影響下，雨量相當豐沛，排除外島澎湖，全 台各地的年平均雨量可達三千公釐以上。本研究假定此地區地下流體充足，故不

針對流體部分再多做潛能圖層。

後續資料分析步驟如圖 3-2。根據前人研究結果，將兩個要素中的因子各自 繪製成圖層後，將每個因子圖層分成五個等級，從具有高度地熱潛能排至低度地 熱潛能，若為軟體內外插出來之數值結果，便利用幾何間隔法分為五個等級；若 為多邊形資料或線性資料，便從繪製之圖形至其影響範圍分為五個等級。

幾何間隔法的原理為，使每個類別中的元素數的平方和為最小，來確保每個 類別的範圍及包含的值的數量大致相同，並且有相當一致的間隔變化。此方法為 多種分類法的折衷方法，對於欲突顯中間值變化及兩端極值變化能達到良好分類 效果，由於溫度資料中有少數組極值數據，若以常用的相等間隔法做分類，便會 導致某些類別中的數據量相當少，使之類別不具代表性。

接著對大屯火山地區地圖製作長寬相同之網格，每個網格的大小為 200 公尺

×200 公尺，將每個因子圖層的每個等級與其相對應之網格選取起來，並給予對應 的分數，最具有地熱潛能的等級給予 4 分，依序減少至最不具地熱潛能的等級為 0 分。將熱源及裂隙要素的所有因子疊加時，由於各個因子有其不同的重要性，

故疊加的權重也會不相同，而權重比例的決定後面章節會再加以說明。

圖 3-2 圖層分析流程。

圖 3-1 Play Fairway Analysis 圖層疊加示意圖 (修改自 Fraser, 2010)。

熱源

流體

裂隙

高度風險 中度風險 低度風險

Step 1.

將每個因子圖層分為五個等級，由具高度地熱潛能至具低度地熱潛能

Step 2.

以大屯火山地區地圖製作邊長 200 公尺×200 公尺的網格

Step 3.

選取每個等級範圍與其相對應之網格，並給定分數，具高度地熱潛能 之等級為 4 分，依序降低至具低度地熱潛能之等級為 0 分

Step 4.

對於熱源及裂隙要素中的每個因子重複 Step 1.至 Step 3.

Step 5.

加總網格所有欄位的分數，分數較高的網格即為地熱潛能高之區位