10.3321/j.issn:1005-2321.2001.01.034
华北地区地热特征及其成因机制
@@地球是个庞大的热库,某些区段深部物质的温度高、能量大,并能源源不断地向外输送,成为一种重要且洁净的能源,引起广大地学工作者及社会各界的关注。当然,大量地下热水用完后,还有个安全排放、保护环境的问题。
1 华北地区地热特征
华北地区地热展布面积大、梯度高、类型多,具有很大的开发潜力和应用前景。从区域分布上看,可分为华北断陷区深部地热和华北陆内造山带热泉地热。
华北断陷区地热受构造控制明显,往往表现为盆地内热外冷、低速层热高速层冷、活动区热稳定区冷的特征,并可能受着某统一机制的制约。从总体展布看,地热异常主要分布在华北断陷区,向外围逐渐降低,这可能与地幔亚热柱展布范围及岩石圈的厚度有一定关系。华北断陷区地幔强烈上隆,地壳发生大规模断陷,岩石圈减薄到40~60 km,上地壳底界温度从山区向盆地由144 ℃升至387 ℃,中地壳底界温度由328 ℃升至624 ℃。显然,华北断陷区是地热集中区。
壳、幔低速高导层是重要热源,其物质组成密度低、地震波速低,电导率高、温度高,是壳幔之中突出的高温层位。壳内低速层在断陷区尤为发育,它位于中地壳,厚约3~10 km,厚度变化与上地幔隆拗密切相关。上地幔隆起区壳内低速高导层发育,且厚度大,温度可达500~600 ℃。
具体的地热区与区域构造活动密切相关,华北断陷区可划分为一系列二、三级构造单元。二级单元如冀中坳陷、沧县隆起、黄骅坳陷、埕宁隆起、济阳坳陷、临清坳陷、内黄隆起等。三级单元近百个,共同组成二级隆拗、三级凸凹相间排列的构造格局。二、三级隆起、凸起区地热温度较高,钻孔地温梯度一般为3.5~6 ℃/100 m,个别达12.6 ℃ /100 m, 深度1 000 m地温一般45~50 ℃,局部高达80 ℃。
山区热泉则主要分布于华北断陷区外围的燕山、太行山、胶辽山地、大别、小秦岭等陆内造山带的山前断裂带或轴部岩浆岩分布区,以自流热泉的形式向外溢流。如北京昌平小汤山热泉、太行山城南庄热泉、阜平热泉、燕山马兰峪热泉等等。小汤山热泉1956年测定总自流量为每昼夜6 000 m3,全年总流量219万m3。1975年以来采用钻井开发地热泉(可自流、可抽取),以储层温度45 ℃为条件,圈定出地热田面积44 km2,开发热水井46眼,年开采热水达350万m3。
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P31;P63
教育部高校骨干教师资助计划-00-25;国土资源部自由探索项目11-4项目
2004-01-08(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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