保定地热资源地质条件及综合利用设想

薛园园 郑娇娇 任志扬

摘  要：以保定地区的地热资源为研究对象，通过对保定地区的区域构造、断裂、地层、水文特征四方面的分析，得出保定地热的成因。并根据保定地热的特点，对其综合利用进行研究，主要从城市取暖、生活用水、旅游开发三个方面展开设想。

关键词：保定地热;地质条件;综合利用

1引言

地热是集热、矿、水于一体的清洁能源，具有多重效益，合理有效地利用地热是未来能源发展的必然趋势[1，2]。当今世界，越来越多的国家和地区开始重视地热资源的开发利用，我国也将地热开发上升为国家能源战略，采取了一系列政策措施积极推动。近年来，保定市提出以资源为基础，以市场为导向，充分发挥地热资源优势，大力发展保定地热资源开发利用格局。

2研究区概况

保定市地势由西北向东南倾斜，地貌分为山区、平原和洼淀三大类。以黄海高程100米等高线划分，山区面积1.11万平方千米，占总面积的50%;平原面积8624平方千米，占总面积的39%;洼淀区面积2432平方千米，占总面积的11%。山区包括涞源全部，涞水、易县、满城、顺平、唐县、徐水、曲阳和阜平的西部深山区。平原和洼淀分布在东部，是华北平原的一部分，由大小不等的冲积扇构成，地形宛如半碟状，自北、西、南3个方向向东部白洋淀倾斜，包含保定市区、涿州市、高碑店市、定州市、安国市、望都县、雄县、高阳县、清苑县大部，容城县、徐水县、定兴县、博野县和蠡县的一部分。洼淀位于平原东部，为白洋淀和周边低洼易涝区，海拔7米～10米，以安新县为主。

3地热地质条

世界范围内地热资源的分布有着明显的规律性。高温地热资源都集中分布在相对较狭窄的地壳活动地带，即公认的全球板块的边界;而低温地热资源则广泛分布于板块内部，但在板块内部一些存在热点热柱的地方也可能分布有高温地热资源这就是说地热的分布是严格受板块构造的控制。

3.1保定市区域构造特征

保定市地质构造上位于华北平原新华夏系沉降带上（如图1）。该沉降带为一巨型中、低温热水型地热资源系统。其基底构造特征发育，形成北东向构造体系。主要构造为北东向的断裂和断块[1]。资料显示，部分断裂挽近时期仍在活动。沉降带下降幅度大，形成拗陷，导致沉积盖层厚度增加。由于受构造带的控制，并经历了复杂的沉积、岩浆、变质、构造等地质事件，从而形成了一套较为完整的岩石和构造体系，为地热资源的形成提供了有利的地质、构造和水文地质条件。

3.2地热成因

3.2.1断裂

区域上对研究区地质条件影响较大的断裂是无极–衡水隐伏大断裂（图2），该断裂西起曲阳以西，向东南经无极、衡水，于德州以南进入山东，河北省区内全长约 200km，总体走向 310°，断面倾向 NE，倾角 39～55°，形态类型属正断层，在无极至曲阳区间，断裂切过太行山前深断裂，显示有左行扭动特征。从规模位置看，该断裂是对本区地热资源形成起主要作用的一条断裂。断裂相互作用使得交汇处岩石破碎富水[2]。

3.2.2地层特征

根据实际钻孔资料显示，地层为太古界阜平片麻岩套坊里片麻岩，岩石主要矿物成分为角闪石、斜长石、石英，矿物颗粒较均匀，隐晶质结构、块状构造为主，地层内部节理、裂隙非常发育，多见水垢痕迹。

3.3储热层

区内地下热水主要赋存于断裂破碎带中，热储呈带状或带状兼层状展布，热储形态严格受构造控制，具有埋藏浅、热能存储量大、易开采等特点。目前揭露的热储深度大多小于900 m，温度28.2～90℃，最高达92℃。

3.4深循环地下水的补给及水质分析

深循环地下水是地热的载体，是形成地下热水的必要条件之一。

保定所处水文地质单元位置与北京地热田所处水文地质单元相当。地下水补给主要来自山区基岩和山前粗粒第四系接受的降水入渗。山区基岩为富水性及透水性较好的元古宇碳酸岩，补给作用较强。又因地下水循环途径短，预测水质应与北京地区相近，水质良好。

4保定市地热资源综合利用设想

4.1城市取暖

保定市位于我国北方，冬季采暖是一个大问题。每年采暖季节不但要烧掉大量的煤，还要产生大量的有害气体、烟尘、炉碴，污染环境。如能用地下热水解决采暖问题，不但能节省大量的煤炭，还能减少污染，提高环境质量。从而加强低碳文化建设，引导消费观念的转变。

4.2生活用水供应

我们在平时生活中要消耗掉非常多的热水，一方面耗电，另一方面造成污染，如能用地下水解决生活所需热水，尤其在住宅区，生活用地热水的供应，使居民可以在家洗矿泉浴，会带来非常便利的生活条件[3]。

4.3开发旅游

随着人类生活水平的提高，人們越来越注重生活的品质，地热的开发能为人们提供休闲娱乐的场所，如洗浴、游泳馆、康乐中心等，并且能提高开发区人们的生活质量，增加创收。

除此之外，地热资源还可以用于养殖、种植等方面进行开发。

5结论

保定市地热的分布主要受断裂、地层、地下水等条件的控制。1.无极–衡水隐伏大断裂贯穿保定市;2.地层中节理、裂隙非常发育，渗透性好;3.地下水水源补给充分。

开发利用地热资源，不仅能节省大量煤炭产生可观的经济效益，同时，还能减少大气污染，改善城市环境，提高居民的生活水平。

参考文献

[1]  李巨芬，魏玉梅. 保定市地下热水赋存条件及开发前景分析[J].资源与产业，2005，19（20）：20～23.

[2]  刘斐. 河北省温塘寺地区地热地质特征及地热资源评价[D].中国地质大学（北京），2014.

[3]  郭士昌，姚春梅，徐品等. 临沂市地热地质条件及开发利用效益分析[J]. 山东国土资源，2009，25（3）：31～36.

项目来源：中国地质大学长城学院2019年度校级科研项目，本文系保定市哲学社会科学规划课题，保定地热资源综合利用研究：ZDCYK1805