湖北省地热资源分布规律

     1、湖北省地形地貌特征

  湖北省处于中国地势第二级阶梯向第三级阶梯过渡地带，地貌类型多样，山地、丘陵、岗地和平原兼备。山地约占全省总面积55.5％，丘陵和岗地占24.5％，平原湖区占20％，地势高低相差悬殊。全省西、北、东三面被武陵山、巫山、大巴山、武当山、桐柏山、大别山、幕阜山等山地环绕，山前丘陵岗地广布，中南部为江汉平原，与湖南省洞庭湖平原连成一片。全省地势呈三面高起、中间低平、向南敞开、北有缺口的不完整盆地。耸峙西北部的秦岭山系东延武当山脉，呈西北-东南走向，沟谷深切，山势奇特，有闻名全国的道教圣地武当山，其主峰海拔1621m。大巴山脉东段的神农架、荆山、巫山，高山峻岭，气势磅礴，号称“华中屋脊”的主峰神农顶海拔达3105m。鄂西南的大娄山、武陵山是云贵高原的东北延伸部分，绿葱坡海拔1822m。鄂东北的桐柏山、大别山近东西向横贯约600km，成为鄂豫皖自然地理和经济地理的天然分界线。鄂东南的幕阜山脉，其中段之九宫山是湖北名山之一。中部的江汉平原平均海拔50m左右，地势坦荡，河网交织，湖泊星罗棋布，土壤肥沃，气温适宜，是我国粮、油、棉基地，素称“鱼米之乡”。

 

  2、湖北省区域构造概况

  湖北省地跨秦岭褶皱系、扬子准地台两个一级大地构造单元。湖北省内经历了多期构造运动，其中前震旦纪的晋宁运动和中生代的燕山运动最为显著，它奠定了省内新老构造的基本轮廓。根据地质力学的观点可划分为若干个不同的构造体系，其中北西向构造体系、淮阳山字型构造体系的弧顶和前弧西翼、东西向构造体系和新华夏构造体系为省内最基本的构造骨架。湖北省不同时期、不同规模、不同方向的断裂发育，构成有规律的网络状。断裂有北西向、东西向、北北东向、北东向、北北西向及南北向六组。在长期地史发展过程中，它们随时间、空间和构造运动方式的变化，引起不同方式相对升降和离合。一些重要断裂，不仅控制了该省不同时代地层的发育、构造形变、岩浆活动及矿产的分布，同时也对该省近代地貌特征和地震活动性有深刻的影响。
 

 

  3、湖北省地热温泉分布概况（已探明的）

  湖北省地热资源分布极不均匀，主要集中分布4个地区的33个县（市）：

 

  1）鄂东北区，以温热水、热水地热田（或泉）为主；主要分布于英山、罗田、蕲春等县市。

 

  2）鄂东南，以温水地热田为主；主要分布于咸宁、崇阳、通山、赤壁、嘉鱼等县市。

 

  3）鄂西北，以温水地热田为主；主要分布于房县、保康、郧县、郧西等县市。

 

  4）其余地热田零散分布于全省各地；主要分布于京山、应城、钟祥、长阳等县市。

 

  4、湖北省地热资源类型

  湖北省地热资源类型主要分为断裂深循环型和沉积盆地型。

 

  4.1断裂深循环型

  该类型热水主要是由于大气降水通过多期构造形成的断裂带和其它的导水入渗系统向深部汇集运移，通过对流和传导与深部热源产生水热交换，然后在地貌、构造等因素配置适当的条件下溢出地表。

 

  该类地热系统一方面没有明显的隔热层和储热层，地热主要沿断裂带及其周围裂隙运移、聚集，其赋存具有典型的脉状特点，为构造裂隙型；另一方面，在碳酸盐区，容易形成不同程度的岩溶现象，岩溶产生的岩溶洞穴和管道系统为地热提供了运移、贮存的良好途径和空间，同时往往有透水性较差、导热率低、隔水或相对隔水的页岩、泥岩、泥质粉砂岩分布，构成了地热的良好盖层，对地下热水起着隔水保温的作用，该类型为岩溶裂隙型。

 

  4.2沉积盆地型

  沉降盆地埋藏型地热主要靠热传导增温，该类型热水层之上，一般都有较厚的隔水、隔热盖层，地热流体长期处于封闭环境中，交替循环条件极差。省内该类型地热主要集中在江汉盆地、南襄盆地和利川建南盆地。

 

  5、湖北省地热资源分布规律

  5.1与区域地球物理场的关系

  据有关物探资料，省内地壳厚度变化趋势是东部薄、西部厚，这一规律与地热分布状态相吻合，地热点在数量上东部多，而且东部水温高。原因是：地壳薄的地方，有利于深部热流向地表传递，在一般情况下或同一传热介质情况下热流值较大，有利于水热活动的形成。

 

  5.2与构造体系的关系

  在构造体系的复合和联合部位，地壳变形比较强烈，各种破裂结构面比较发育，有利于深部地热向地面扩散，亦有利于地下水富集，促使地热流体生成。

 

  处于淮阳山字型脊柱南北向构造带与新华夏系北北东向断裂带复合部位的罗田、英山一带，有温泉十余处，并多为低温地热资源中的热水，最高达88℃；大洪山南侧，处于淮阳山字型前弧西翼与新华夏系第二沉降带江汉盆地交接复合部位的钟祥、京山、应城、宜城一带，发育一组规模较大、排列有序的北北西向断裂，自东而西有：三阳-皂市断裂、钟祥-永隆断裂、胡集-沙洋断裂、武安-石桥断裂、南漳-荆门断裂、远安断裂及通城河断裂，构成一系列相间排列的地堑和地垒，该带出露温泉20处，最高水温达69.3℃；房县、保康处于淮阳山字型西翼反射弧与新华夏构造体系复合、联合部位，出露温泉8处，最高温度42℃；鄂东南黄石市、咸宁市处于淮阳山字型弧顶西侧北西西向构造带与东西向构造带以及新华夏北北东向构造的复合、联合部位，出露温泉11处，最高温度60℃。

 

  5.3与活动性断裂的关系

  湖北省大多数温泉以断裂为背景产出，尤其在挽近期活动性断裂及其旁侧最多。如近东西向青峰断裂带、北北东向新华断裂带、北西向两郧断裂带、北北西向三阳-皂市断裂带、钟祥-永隆断裂、胡集-沙洋断裂带上均出露温泉。活动性断裂带往往具有规模大、断裂切割深、岩体破碎、导水性强的特点，有利于地下水深循环，有利于产生水热交换。

 

  5.4与地层岩性的关系

  湖北省内志留系地层主要由页岩、砂质页岩组成，分布广泛，其透水性差，导热率低，是区域性良好隔水隔热层，对下伏热储层起保温屏障作用。

 

  热储层有震旦-奥陶系碳酸盐岩和泥盆-三叠系碳酸盐岩，其中震旦-奥陶系碳酸盐岩热储层温度高，泥盆-三叠系碳酸盐岩热储层温度低，这是因为三叠系以上的侏罗系、白垩系、第三系相对隔水岩层的隔水性能不及志留系岩层，热储层容易遭受地表浅层冷水的混合。

 

  5.5与岩浆活动的关系

  省内东部热水点数量多于西部，水温也高于西部，这一特点与湖北省中生代以来岩浆活动规律相一致。省内东部燕山期岩浆活动非常强烈，形成较多的侵入岩体，还有众多早第三纪玄武岩分布。原因：1、中、新生代岩浆活动区地壳可能较薄，高温地幔层埋藏相对较浅，易向上传递热能，区域热流值较高；2、岩浆侵入受已有构造的控制，岩浆在上升的过程中，强大的地应力对原有构造进行改造，岩浆岩体形成后，在围岩中可能还保留有深大断裂破碎带，有利于地下热水的生成和聚集；3、岩浆向上侵入时，易与围岩接触部位产生流动构造和破裂构造，有利于地下水的贮存和运移。

 

  5.6与地形地貌的关系

  湖北省绝大多数温泉都出露在当地侵蚀基准面或地形较低凹的部位。特别是地形地貌与地质构造配置得当的断裂沟谷、背斜侵蚀谷地、半封闭背斜和山地与平原接壤部位，是热流体泄露地表的捷径。

 

  5.7地热多富集和出露于正向构造部位

  省内地下热水点分布在背斜构造带或凸起部位居多。因为：1、背斜、穹窿轴部张性破裂结构面发育，在后期构造运动的作用下，易形成深大断裂，有利于地下热水的赋存和导出；2、背斜轴部岩层往往陡倾，热传导不受层间异性制约，有利于地下热水生成和富集，当背斜核部地层为储水层，两翼为隔水性能良好的志留系地层时更是如此；3、深部比较均一的热流在地表再分配时向正向构造部位聚集。

 

  6、其他

  湖北省地热资源较为丰富，地表出露的温泉都基本上得到不同程度的开发利用。对在未知区域开展地热资源勘查工作，应着重在断裂构造复合部位和深部进行地热资源勘查。
 

图1 湖北省温泉与构造体系图