邢台市地下热水成因及保护实践探析

河北省的地热田是以地下水为载体，将地壳深部的热能传导到浅层并赋存于有利空间而形成的，它以热储量多，分布广，产出中低温热水为特征。

河北平原从太古界到古生界以褶皱运动为主，中生代发生了燕山期岩浆构造活动，使得相对稳定的、呈东西向分布的构造基底，演变成以深大断裂为界的、北东走向为主的隆起与拗陷相间的构造体系。新生界的喜马拉雅造山运动，加剧了原有断裂的活动性，使地下水通过深循环，将深部岩层，尤其是花岗岩类岩石中的热能带到地壳浅部。而隆起区的碳酸盐岩和中生界砂、砾岩层，则为热水提供了最佳储存空间，在具备一定厚度隔热保温的条件下，便形成了含有可供利用的地热能资源的水热型地热田。河北平原地热田概念模型可由以下四部分构成。

1.1　盖层

整个河北平原的地热系统，尤其是上第三系统热储的盖层，由第四系构成。这个地区的第四系，是河、湖相成因的一套黏土、亚黏土与各类砂层交互叠置的松散沉积物，厚度约为350～550m。由于其空隙度大、导热性差，所以成为良好的保温盖层。

河北平原的新生界厚度一般为1500～4000m，间夹厚度比约40%～60%的黏性土和泥岩，是下伏基岩热储的盖层。新生界盖层的地热场特征，与厚度和基底构造有关。一般说来，盖层的地热梯度随其厚度变薄而增加。依据基底构造、盖层厚度及其地热梯度的差异性，将河北平原地区的盖层地热场划分为4种类型。

高凸起型：盖层一般比较薄，厚度只有100～300m。由于冷水补给及盖层热散失大，不利于地热能的储存，盖层地热梯度多小于2.5℃／100m，深度1000m的地温以小于40℃为主。

凸起型：新生界盖层厚度一般为800～1500m，最薄为600～700m，最厚为1600～2000m，保温较好。凸起上方地热梯度为4～5℃／100m，局部为5～6℃／100m。此种类型勘探深度为1000～1500m时，可获得70～80℃的地下热水，最具有开采价值。

低凸起型：盖层主要为新生界，部分还有中生界，厚度为2500～4000m。低凸起上方盖层地热梯度为3.4～3.8℃／100m，局部达到3.6～4.2℃／100m。在目前开采技术条件下，对地热的开发利用尚有一定难度。

深凹陷型：中—新生界盖层厚度一般为3000～6000m，最厚达8000～15000m。盖层地热梯度普遍较低，仅有2～3℃／100m，局部达2.8～3.3℃／100m，地热开发利用难度较大。(www.xing528.com)

1.2　储热层

第三系热储：河北平原区普遍分布有第三系储热层，它直接覆盖在第三系或各个不同时代的基岩之上。其底部常见有泥岩隔水层，与下第三系或基岩无直接水力联系，但在构造断裂部位有一定沟通。上第三系储热层是河北平原地热田的主要开采层位。下第三系多分布于凹陷区，为主要生油层，对地热而言无开采价值。

基岩热储：河北平原的基岩储热层主要是奥陶系、寒武系、青白口系和蓟县的碳酸盐岩裂隙岩溶层。从各个时代基岩储热层的水温及化学组分差异可知，它们之间无明显的水力联系，属于层间水性质，但在开启性构造断裂发育地段，有可能沟通层间热水。

1.3　热源

河北平原地热田的热源，主要来自上地幔和花岗岩壳的放射性元素衰变产热。热能经过热传导比较均一地供给基岩储热，在构造凸起部位产生局部热流集中，而且，在岩溶裂隙发育地段有部分热对流。在热传导和热对流的共同作用下，使凸起区上部一定范围内产生较高的地热异常或形成地热田。其盖层的地热梯度大多在3.5～4℃／100m以上。

1.4　水源

根据氢、氧同位素测试及水化学分析资料表明，河北平原区的地下热水，来源于大气降水补给。西部太行山的大面积裸露基岩，接受大气降水和地表水的补给，沿构造断裂经深循环向平原区运移，侧向补给平原储热层。