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河北省地?zé)豳Y源分布規(guī)律
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-10-26 14:46:29瀏覽次數(shù):4298
1 河北省地形地貌特征
河北省環(huán)抱首都北京,地處東經(jīng)113°27′~119°50′,北緯36°05′~42°40′之間,總面積18.85萬(wàn)平方公里,省會(huì)石家莊市。北距北京283公里,東與天津市毗連并緊傍渤海,東南部、南部銜山東、河南兩省,西倚太行山與山西省為鄰,西北部、北部與內(nèi)蒙古自治區(qū)交界,東北部與遼寧省接壤。
河北省地勢(shì)西北高、東南低,由西北向東南傾斜。地貌復(fù)雜多樣,高原、山地、丘陵、盆地、平原類型齊全,有壩上高原、燕山和太行山山地、河北平原三大地貌單元。壩上高原屬蒙古高原一部分,地形南高北低,平均海拔1200米~1500米,面積15954平方公里,占河北省總面積的8.5%。燕山和太行山山地,包括中山山地區(qū)、低山山地區(qū)、丘陵地區(qū)和山間盆地4種地貌類型,海拔多在 2000米以下,高于2000米的孤峰類有10余座,其中小五臺(tái)山高達(dá)2882米,為河北省最高峰。山地面積90280平方公里,占河北省總面積的48.1%。河北平原區(qū)是華北大平原的一部分,按其成因可分為山前沖洪積平原,中部中湖積平原區(qū)和濱海平原區(qū)3種地貌類型,全區(qū)面積81459平方公里,占河北省總面積的43.4%。
河北省屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,大部分地區(qū)四季分明。年日照時(shí)數(shù)2303.1小時(shí);年無(wú)霜期81~204天;年均降水量484.5毫米;一月平均氣溫在3℃以下,七月平均氣溫18℃至27℃,四季分明。
2 河北省區(qū)域構(gòu)造概況
河北省大地構(gòu)造的基本輪廓:在河北省的最北部,大致以北緯42度線為界,以北為蒙滿地槽區(qū),沉積了自震旦、寒武、奧陶直至石炭二迭紀(jì)的海相地槽型沉積,沉積總厚度達(dá)數(shù)萬(wàn)米,并有多期海相火山巖。42度線以南至張家口、豐寧、隆化以北為內(nèi)蒙臺(tái)背斜,侏羅紀(jì)以前一直是一個(gè)剝蝕區(qū),燕山運(yùn)動(dòng)以來(lái)才形成了一系列斷陷盆地,接受了一套陸相山間盆地沉積。內(nèi)蒙臺(tái)背斜以南,徠源、保定、大興、寶坻、灤南以北為燕山褶皺帶,接受了震旦、寒武、奧陶、石炭紀(jì)海相地臺(tái)型沉積和二迭、三迭、侏羅紀(jì)陸相山前坳陷和山間盆地型沉積,燕山期發(fā)生了強(qiáng)烈的斷塊和褶皺運(yùn)動(dòng),形成了一系列東西向和北東、北東東向地塹、地壘和褶曲。沫源、保定以南為太行臺(tái)背斜,背斜的核心是前震旦紀(jì)變質(zhì)巖,之上沉積了震旦、寒武、奧陶、石炭紀(jì)海相地臺(tái)型沉積,二迭、三迭紀(jì)陸相沖洪積平原型沉積;大背斜形成于燕山運(yùn)動(dòng),走向北北東、斷裂構(gòu)造發(fā)育。太行臺(tái)背斜以東、燕山褶皺帶以南為華北臺(tái)向斜,新生代以前的沉積和燕山、太行山基本一致;第三紀(jì)以來(lái)發(fā)生了強(qiáng)烈的斷塊運(yùn)動(dòng),急速沉降接受了數(shù)千至近萬(wàn)米陸相、濱海相和淺海相沉積,構(gòu)造線方向主要為北北東,并受北西向和東西向斷裂切割。
河北省現(xiàn)階段的深部構(gòu)造,主要為中生代以來(lái)地殼變動(dòng)與演化的結(jié)果,所以對(duì)中生代以來(lái)的巖漿活動(dòng)有著明顯的控制作用,對(duì)中生代以前的巖漿巖則起著破壞與改造的作用。燕山期侵入巖體大量分布在太行山一燕山深部構(gòu)造變異帶中。紫荊關(guān)大海陀巖漿巖帶主要展布在變異帶的西側(cè),與壩上高原上地幔坳陷區(qū)的交接部位;豐寧隆化巖漿巖帶,八達(dá)嶺青龍巖漿巖帶分別與次一級(jí)的東西向變異帶基本一致。
地質(zhì)構(gòu)造可參考圖1,地層分布可參考圖2、圖3。
圖1 河北省地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖
圖2 河北省地層分布圖
圖3 河北省地層柱狀剖面圖
3 河北省地?zé)?/a>溫泉分布概況(已探明的)
河北省境內(nèi)地?zé)豳Y源比較豐富,其成因既有對(duì)流型,也有傳導(dǎo)型,或是多種成因迭加復(fù)合,地?zé)崽?/a>的分布主要受控于斷裂帶、巖漿巖體、基底構(gòu)造等。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地形地貌,冀內(nèi)地?zé)豳Y源可劃分為冀北山地區(qū)、冀西山地區(qū)、冀西北山間盆地、河北平原區(qū)四大熱水區(qū)(圖4)。
圖4 河北省主要構(gòu)造及地下熱水分區(qū)簡(jiǎn)圖
(1)冀北山地區(qū)地下熱水區(qū)
該區(qū)包括壩上高原,地處板緣地體拼貼帶及燕山斷褶帶的北部。水溫大于60℃的熱水溫泉大多分布于尚義-赤城斷裂以北,由西而東分布有赤城城關(guān)湯泉68℃;東萬(wàn)口鄉(xiāng)塘子營(yíng)熱水泉68.5℃;隆化縣湯池子北湯泉79℃;大廟鄉(xiāng)小廟湯泉71.5℃;二道河鄉(xiāng)開(kāi)湯泉78.5℃;圍場(chǎng)山灣子熱水泉82℃等。古北口-平泉斷裂以南的興-平復(fù)向斜內(nèi)(地處燕山斷褶帶北部)所分布熱泉,水溫均低于60℃,以溫水或溫?zé)崴疄橹鳌@?a href="http://poqwzfw.cn/t/承德.html" >承德頭溝鄉(xiāng)湯溝泉40.8℃;青龍白家店鄉(xiāng)湯丈子溫泉39.4℃;撫寧縣溫泉寺溫泉38℃;盧龍縣崔莊溫泉50℃等。
(2)冀西山地區(qū)地下熱水區(qū)
地下熱水區(qū)地處太行山斷褶帶,為板內(nèi)區(qū)塊體II級(jí)構(gòu)造單元。區(qū)內(nèi)溫水或溫?zé)崴疁厝蠖喑雎队诠爬系幕◢徠閹r與中元古界白云質(zhì)灰?guī)r和巖漿巖的接觸帶上。如阜平縣城南莊溫泉56℃;吳王口鄉(xiāng)溫塘溫泉59℃;下堡溫泉40℃;平山縣溫塘溫泉56℃;邢臺(tái)朱莊水庫(kù)溫泉42℃等,在阜平等地沿河流小溪斷裂帶附近還分布著眾多水溫介于20~25℃之間的低溫泉。
(3)冀西北山間盆地地下熱水區(qū)
該熱水區(qū)主要是指冀西北所分布的蔚縣-陽(yáng)原山間盆地、趙川山間盆地、懷來(lái)山間盆地并包括冀東北部的遵化山間盆地等四個(gè)地下熱水亞區(qū)。在大地構(gòu)造上它們同處板內(nèi)區(qū)塊體北部的燕山斷褶帶上。由于此區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地層破碎,因斷裂切割而形成了一系列的盆地,其中部分?jǐn)嗔褳樯钛h(huán)的地下熱水提供了良好通道并使其得以保存。例如分布于北東向與北北東向構(gòu)造交匯處的陽(yáng)原縣三馬坊鄉(xiāng)洗澡塘熱水井,其井深僅470m,取水層位為第四系砂礫層,但井口水溫達(dá)到41℃;趙川盆地東南邊緣的寵家堡白廟溫泉出露于太古界地層之中,水溫44℃;懷來(lái)盆地內(nèi)即有溫泉出露(其水溫一般為36~55℃),又有地下熱水淺井分布,該井井深80m,取水層位為太古界片麻巖,1996年5月我們測(cè)取的井口水溫為83.5℃;遵化盆地內(nèi)地下熱水資源僅分布在遵化市湯泉鄉(xiāng)附近,湯泉水溫56℃,距其150m處施工的熱水淺井,井口水溫可以達(dá)到62℃。
(4)河北平原地下熱水區(qū)
該熱水區(qū)分布在冀東、冀中及冀南一帶,在大地構(gòu)造位置上為冀東南沉降帶。地下熱水資源主要分布于沉降帶中的次級(jí)正向構(gòu)造上,例如斷隆構(gòu)造、斷陷中的低凸起和古潛山等構(gòu)造部位。根據(jù)地下熱水分布狀況自西北向東南可進(jìn)一步劃分出:牛駝低凸起、文安斜坡、任丘古潛山、高陽(yáng)-博野低凸起、肅寧斷裂帶、河間-深縣斷裂潛山帶、大城-獻(xiàn)縣低凸起、興劑凸起、孔店-徐楊橋低凸起、埕寧斷隆、寧晉-隆堯凸起、新河凸起、景縣明化鎮(zhèn)凸起、百尺口斷裂帶、廣宗凸起、灤河凸起等16個(gè)地下熱水資源分布亞區(qū)。該區(qū)內(nèi)地下熱水賦存存在雙層結(jié)構(gòu),除分布有第三系孔隙熱儲(chǔ)層之外,基巖熱儲(chǔ)層中同樣賦存有熱水資源,3000m以下井口水溫一般為60~70℃,高者可達(dá)80℃以上,流量都在1500m3/d左右。雄縣古莊雄3石油孔,孔深1283m,見(jiàn)基巖深度1073m,基巖層位為中元古界長(zhǎng)城系。該井自1996年5 月又開(kāi)始恢復(fù)自流,水溫82℃,經(jīng)我們?nèi)訙y(cè)試:礦化度為2.75g/L,K++Na+含量881.67mg/L,約占陽(yáng)離子的90.02%,CI-含量1121.86mg/L,HCO3-含量666.21mg/L,分別占陰離子含量的74.27%和25.63%。獻(xiàn)縣熱水區(qū)地?zé)峋?/a>深度1800m,井口水溫達(dá)97℃,高陽(yáng)熱水區(qū)地?zé)峋?/a>深度1800m,井口水溫78℃。
4 河北省地?zé)豳Y源類型與分布情況
河北省地處華北平原地區(qū),地?zé)?/a>資源主要分布在第三系孔隙熱、基溶裂隙和巖溶熱儲(chǔ)層,其地溫狀況分布規(guī)律是從西部向東部遞減。河北省境內(nèi)賦存和分布有多種成因的地下熱水資源,按地質(zhì)構(gòu)造和地貌可劃分冀北山地區(qū)、冀西山地區(qū)、冀西北山間盆地區(qū)、河北平原區(qū)等四大地下熱水區(qū)。檢測(cè)表明,這些地?zé)豳Y源含有豐富的氯化鈉、鐵等20多種元素,具有面積廣、貯量大、埋藏淺、溫度高、水質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn),被國(guó)家確定為“全國(guó)中低溫熱地?zé)豳Y源綜合開(kāi)發(fā)利用示范區(qū)”。其中以雄縣為典型,其地?zé)?/a>資源主要分布在上第三系熱儲(chǔ)和基巖熱儲(chǔ)層,儲(chǔ)量達(dá)821.78億立方米。地?zé)豳Y源分布及主要數(shù)據(jù)指標(biāo)如下:
5 河北省地?zé)?/a>分布與地質(zhì)構(gòu)造的聯(lián)系
河北省地?zé)岱植冀⒃?a href="http://poqwzfw.cn/t/地質(zhì)構(gòu)造.html" >地質(zhì)構(gòu)造的組織結(jié)構(gòu)之中,尤其是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)伴隨的巖漿活動(dòng),在河北平原一些上地幔凸起之間的次一級(jí)深部構(gòu)造變異帶上,基巖隆起,淺層構(gòu)造復(fù)雜,新生代巖漿活動(dòng)劇烈,形成重要的地?zé)岙惓^(qū)和熱水田(雄縣等)。
華北臺(tái)向斜和河北平原上地幔隆起基本一致,其中的任丘上地幔凸起、大港上地幔凸起,渤東上地幔凸起和淺層構(gòu)造的冀中坳陷、黃弊坳陷,渤東坳陷也基本對(duì)應(yīng)。燕山一太行山深部構(gòu)造變異帶比較復(fù)雜,在太行山區(qū)淺層構(gòu)造和深部構(gòu)造走向基本一致,并有一系列北北東、北東向大斷裂發(fā)育;在燕山地區(qū)深部構(gòu)造變異帶斜切了東西向的燕山褶皺帶、內(nèi)蒙臺(tái)背斜和蒙滿槽向斜,并使變異帶寬度明顯加大,生成次一級(jí)小變異帶和上地幔四陷和凸起,這些次一級(jí)變異帶和淺層構(gòu)造斷裂帶也有明顯的對(duì)應(yīng)。壩上高原上地幔坳陷區(qū),南部界線和內(nèi)蒙臺(tái)背斜南界基本一致,東界斜切內(nèi)蒙臺(tái)背斜和蒙滿槽向斜;西部上地幔坳陷區(qū)的內(nèi)蒙臺(tái)背斜,和東部深部構(gòu)造變異帶中的內(nèi)蒙臺(tái)背斜有明顯差異,西部形成面積較大、堆積較厚的侏羅白噩紀(jì)盆地,并沉積了較好的煤層;東部則為面積較小,構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜的沉積盆地,巖漿活動(dòng)也有明顯差異。
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