工程地质

华北盆地地温梯度的分布及其随深度的变化

  (一)地温梯度的分布。
 
  根据华北盆地地温梯度分布图其总的轮廓与地温分布相类似。盆地北部及东部地温梯度偏高,平均约在3.3-3.5℃/100m之间;盆地中部临清拗陷、开封拗陷一,带约在3.0-3.3℃/100m;盆地南部宝丰一沈丘拗陷(包括周口一项城一带),尉氏一商丘隆起等地区的地温梯度约在2.5-3. O℃/100m之间。高地温梯度区分布于北部的埕宁隆起、沧县隆起及拗陷中的凸起部位,如牛驼镇、容城、高阳、任丘、埕东、垦东、孤岛、大城、宁晋、广宗、聊东及明化镇等凸起,最高地温梯度可达7-11℃/100m以上。
 
  低地温梯度区分布于盆地的边缘,一般在2.0-2. 5℃/100m,盆地中大干3.5℃/lOOm能较高地温梯度分布区,大部分呈条带状沿北东向或北北东向延伸,并和隆起及其边界断裂耗对应,它们与凹陷中的较低地温梯度分布区相间分布。如盆地北部经由保定、高阳、任丘、大城、兴济等凸起直至渤海湾的剖面盆地中部介于太行山隆起及鲁西隆起之间的邯郸凹陷一广宗凸起一丘县凹陷一馆陶背斜一德州凹陷一唐邑背斜一莘县凹陷等构造,均显示了地温及地温梯度的低一高一低相间分布的对应关系。
 
  盆地东部的济阳拗陷和盆地南部的尉氏一商丘隆起和宝丰一沈丘拗陷的地温梯度具有与上述类似的特点,但其分布方向多为近东西向或北西西向,与区域地质构造方向一致;在盆到南部的尉氏一商丘隆起和宝丰一沈丘拗陷内,地温梯度较盆地jE部为低;处于盆地中部的临清拗陷和开封拗陷的地温梯度成为北部和南部的过渡区。
 
  综上所述,可将盆地地温梯度的分布特点归纳如下:1)区域地温梯度有由盆地北部向其中部和南部逐渐降低的趋势,2)其展布方向在盆地北部多为北东向和北北东向,在盆地东部和南部为近东西向和北西西向;3)地温梯度之高低与其展布方向常与基底构造的方向一致,地温梯度陡变带(亦即梯度密集带)常与基底断裂相对应;4)因受隆起山区地下水径流的影响,盆地边缘常显示为低地温梯度分布区,仅在构造断裂的作用下,使深部热水上升并潜伏于地下时才能局部形成较高地温梯度的分布区。
 
  (二)地温梯度随深度的变化。
 
  华北盆地的地温梯度亦随深度的增加而逐渐减小,但盆地不同的部位其减小的程度则有r所差异。华北盆地地温梯度随深度的变化与其在平面上的分布具有共同的特征,即由北到南,由浅到深逐渐减小。
 
  盆地北部的冀中拗陷和黄骅拗陷在1000m以上分别在2.8至6.0℃/lOOm以上和3.1至5.2℃/100m以上,其平均地温梯度较高,当深度达到2000-3000m时,冀中拗陷区的地温梯庭分别为2.61-4.5℃/100m和2.59-3.8℃/100m;黄骅拗陷区则分别为3.0-3.73℃/lOOm和2-94-3.61℃/100m冀中拗陷4000m深的地温梯度为2.50-3.57℃/100m。蓟县系雾迷山白云质灰岩和硅质灰岩与奥陶系灰岩地层的埋深与盖层的地温梯度亦有十分密切的关系。随其埋藏深度的增加,梯度亦随之降低;其埋深在lOOOm以上,盖层梯度均大于50C/100m,最高可达10℃/lOOm以上,埋深增大到3000-4000m时,其盖层的地温梯度则多在3.0-3.4℃/lOOm之间。盆地东部的济阳拗陷与冀中拗陷和黄骅拗陷均具有相同的情况。盆地中部的临清拗陷和开封拗陷,1000m深以浅的地温梯度变化于2.8-4.5℃/100m,主要集中于:
 
  3.0-3.5℃/100m之间,1500m深处地温梯度的范围为2.5-4.2℃/100m;3000m深的地温梯度三则降至2. 43-3.68℃/100m.其中东濮凹陷在4000m深处的地温梯度则减小至2.41-3.35℃/,100m;5000m深为2.4-3.28℃/100m。在盆地中部不同的地带其地温梯度都有一定的差异,如区内的东明、文留等地,都表明其梯度与深度关系的不同情况。
 
  地温梯度随深度的变化都表明为浅部大,深部小;但从其随深度的变化趋势分析,可以推断在盆地的一定部位和一定深度上,其地温梯度将接近于一定的值,这预示在深处有一个等温面;此面的深度可由区域的深部地质构造及其活动性所决定。从地温梯度的变化特点及分布情况判断,华北盆地的南北两个部分有着明显的差别,这主要是由区域地质构造特征所央定的。