江苏省地热资源分布规律

1. 江苏省地形地貌特征
  地处中国大陆东部沿海地区中部，长江、淮河下游，东濒黄海，北接山东，西连安徽，东南与上海、浙江接壤，是长江三角洲地区的重要组成部分。地跨东经116°18′～121°57′，北纬30°45′～35°20′。内陆面积10.26万平方千米，占中国土地总面积的1.06%。长江横贯东西425千米，京杭大运河纵贯南北718千米，海岸线长954千米。

  江苏地形以平原为主，平原面积7万多平方公里，占江苏省面积的70%以上，比例居中国各省首位，主要由苏北平原、黄淮平原、江淮平原、滨海平原、长江三角洲平原组成。江苏地势低平，河湖较多，平原、水面所占比例占江苏省的90%以上，比例仍居中国各省首位，这是江苏的地理特点。

  2. 江苏省区域构造概况
  江苏省位于中国东部沿海，地跨华北板块、苏胶地块和扬子板块三大地质构造单元，先后经历加里东、海西、印支、燕山、喜马拉雅等多期次构造活动，其间中国东部举世瞩目的深大断裂-郯（城）庐（江）大断裂带斜贯江苏西北部。由于大地构造位置的得天独厚以及南、北碰撞带复杂的地质构造演化历史，在地球演化的漫长地质历史时期，其地层发育较为齐全，地质构造极其复杂，岩浆活动频繁多样，矿产资源众多，由此形成了类型丰富且独特的地质遗迹，其中不乏具有全国乃至全球科学意义并体现地方特色与文化内涵的地质遗迹，它们具有较高的科学研究和观赏价值，在中外地学界享有很高的声誉。

  3. 江苏地热资源类型及分布特征
  江苏具备地热资源所应有“源、通、储、盖”的成热条件。“源”是指热源、水深及水中化学成分的来源。江苏地区地热资源中热的来源主要是地下深处按一定地温梯区增加的累积热盘；水主要是大气降水；水中化学成分则是水在深循环过程中从围岩获得。“通”是指地下热水的运移通道，包括不同方向的断裂、裂隙等，特别是切割较深的活动性断裂。江苏境内普遍存在着北东-北北东、东西、北西向3组活动性断裂，还发育着一些弧形断裂。“储”是指热水储集层，江苏地区无论是丘陵山区或是平原区，都存在着多套较好的储盖组合。

  江苏处于中国东部沿海高热流地热异常带，地热资源丰富，类型繁多，成因复杂，但各类地热资源皆有其特殊的分布规律。

  3.1 温泉
  江苏已知温泉和热泉露头仅10余处，主要为连云港东海温泉、南京江浦温泉和南京汤山温泉。

  汤山温泉主要分布在汤山山体东侧的汤山镇区和西侧的侯家塘附近。据资料记载，汤山温泉原有泉眼7处，1961年泉的自流量为1500m3/d。20世纪70年代以后，根据实际需要而开挖了一些浅井，至1993年，各浅井基本干涸，1994年南京大旱，各浅井都无地热水可抽。受汤山短轴背斜核部褶皱与断裂控制，组成山体的奥陶系-寒武系上统灰岩、白云岩是本区的主要热储层位。受断裂控制，东端跌落，西端下落倾伏，断裂发育，既导通深部热源，又有较好的储水空间。

  连云港东海县温泉位于横淘乡汤庙村。20世纪70年代，温泉地区可见有3个水温在44-48℃的自流温泉，自流量基本稳定在15m3/h。20世纪80年代-90年代后期，为进一步开发利用区内的地热资源，陆续增打了8眼深井，地下热水的开采规模逐渐增大。目前，年开采量达36.2877万m3。泉水出自燕山期花岗岩侵入体（罗庄岩体）的风化带。温泉区地热系统是一个独立完整的、在燕山晚期二长花岗岩岩体中发育起来的裂隙保持深循环对流型地热系统、温泉区内的西晓庄-竹墩断裂是区内延伸远、切割深的区域性断裂，具有良好的控热、控水性。该断裂在温泉区，穿过脆性岩体，形成一定宽度的断裂破碎带，该断裂破碎带在浅部与北西向断裂相互交汇，与地表沟通，在局部地区存在地热异常，在构造破碎带中心，地热水温度较高，向两侧随着混入冷水逐渐增多，地热水温逐渐降低。

  汤泉地热资源位于江浦县汤泉镇，地热泉呈北东东向带状分布，东端转为北东向，长约23km，宽约3.5km。汤泉地区共28个温泉，4个热水孔。其中25℃以上的热水孔3个、温泉27处，主要集中在西南部汤泉陈庄地段，其次是东北部浦镇地段。汤泉镇-陈庄地段泉群总流量为6500m3/d。汤泉处于宁镇隆起西端龙洞山复背斜的北缘和东端，北与滁河中新生代盆地毗邻，复背斜呈北东东向分布，轴面向南东倒转，褶皱轴向东倾斜，主要由震旦系组成核部，南翼因断层断失且被白垩系覆盖，北翼受滁河隐伏断裂影响。复背斜主要由灯影组白云岩、云质灰岩和硅质岩组成，其上覆寒武纪幕府山组白云质灰岩、白云岩、白云质灰岩溶洞裂隙发育，据钻孔揭露，滁河断裂带附近白云岩内尚见角砾岩，上述岩溶裂隙和构造裂隙为地下热水的赋存提供了热储条件。

  3.2地热能资源
  江苏四季分明的气候条件及占全省总面积85%的松散层厚覆盖区，最适宜于浅层地热能的开发利用，利用浅层地热能不仅冬天可以供暖，夏天还可以降温。

  江苏是全国地势最为平坦的省区，低山丘陵面积不足全省总面积的15%。气候温和，年降雨量约1000mm。大部分平原地区河湖广布。第四系和新近纪松散层分布广泛，厚度大，浅层地下水资源十分丰富，因此，江苏地下蕴藏着丰富的浅层地温能。江苏浅层地热能大至可分为下述6个区，各区的浅层地热能的地质条件存在明显的差异。

  （1）黄河冲积平原。分布于丰县、徐州、睢宁、泗阳、涟水、滨海一线，与废黄河展布一致，主要由于黄河泛滥形成的冲积平原，第四系及新近系松散层厚度40-600m不等，大部分厚度大于100。

  （2）沿海平原。位于东部沿海，呈条带状分布，岩性以亚黏土、亚砂土为主，富含碘、氟等卤族元素，松散层厚度除了北部连云港地区小于40m外，其余皆大于300m，厚度最大的主要位于大丰及海安一带。

  （3）里下海水网平原。里下河水网平原位于江苏中部泰州、兴化、宝应、建湖一带，地势低平，水网发达，是全省松散堆积最厚的分布区，第四系及新近系总厚度皆逾千米，是开展浅层地温能地质条件最好的地区。

  （4）泗洪-盱眙丘岗区。该区位于江苏中西部洪泽湖周边，属于淮河流域。在地势较高的低山丘岗区，以更新统冲积亚黏土为主，在地势相对较低的冲沟中，以冲积、冲湖积亚黏土为主，其中，淮河入河口以冲积成因的砂土、亚砂土为主。松散层厚度40-200m不等，山区厚度小于40m，浅层地温能开发利用条件较差，而平原区一般大于100m，可开发利用浅层地温能。

  （5）长江三角洲平原区。该区位于长江两岸，顶点在仪征附近，北达新通运河，南部以扬中、江阴、常熟、太仓为界，呈喇叭状向东开口，地表出露地层皆为全新世松散堆积层。松散层厚度40-500m不等，长江两岸存在明显差异，长江以南厚度较小，一般50m左右，而长江以北大多大于200m。

  （6）太湖平原区。该区位于江苏境内太湖周边，常州、无锡、苏州市大部分国土划归该区，以平原为主，局部为低山丘岗，出露有晚更新世、全新世地层。太湖平原区松散堆积厚度变化较大，一般为100m左右，基岩出露区一般小于40m，最厚地达400m，主要位于昆山地区。

  3.3中浅层地热水资源
  中浅层地热水资源是我国勘查与开发利用最广的地热资源。据估算，我国深度在2000m以内的地热资源所含热能相当于2500亿吨煤，保守估计可开发其中的500亿吨。江苏已掀起勘查与开发中浅层地热水的热潮，全省已完成此类型的钻孔约150多口。根据以往地热勘查成果，中浅层地热水资源存在多种成因类型，并且各成因类型在全省分布具有一定的规律性。

  3.3.1中浅层孔隙型地热资源
  苏北盆地属于裂谷型盆地，地幔上隆、地壳减薄而发生的断陷，大地热流及地温梯度相对皆较高，有利于松散层的地热水增温蓄热成为地热资源、苏北盆地是孔隙型地热资源主要分布区，地热资源广泛发育于盐城组地层中，呈层状产出，该地层主要为由粗碎屑物质组成的高孔隙度和高渗透性的储集层和由细粒物质组成的阻隔层，储集层主要为砂砾层，阻隔层主要为黏土层（并起着隔热保温作用）。局部地区在附加热源的作用下，存在地温异常，该处新近纪地层中富存的地下水，也具有较高温度，且埋藏深度小，属于松散岩类孔隙水，主要分布于盆地边缘，如小洋口地区（江苏省地质调查研究院，2011）、宝应地区及盐城市区皆属于此种类型。

  3.3.2构造裂隙型地热资源
  严格受“源、通、储、盖（条件控制，热源主要为自然增温，构造是该类型地热发育的先决条件，碳酸盐岩是最理想的储层，当然泥质含量较少的脆性地层亦可作为地热储层，另外要有一定厚度的盖层（热传导率低的地层）才能保证地热资源的温度。宁镇构造隆起区、苏北盆地南北两侧、建湖隆起及郯庐断裂带是孔隙型地热资源发育的远景区。地热资源沿断裂呈带状分布，主要受北西向张性断裂构造控制。

  3.3.3古构造面岩溶型地热资源
  该类型的地热资源断裂构造控制不明显，属于古岩溶，与近代断裂构造关系不甚明显，而在目前的地热勘查过程中，几乎所有的地热井都是与断裂构造有关，因此，很难总结该类型地热资源分布规律，有待进一步研究。

  3.3.4 中浅层对流型地热资源
  该类型地热水因受地下水循环动力条件限制，末能出露地表成为温泉。经研究，老子山地热、宝应地热及小洋口地热成因明显属于该类型，盱眙2号地热井、圌山地热井及临淮地热井成因比较复杂，很可能也属于对流型地热，或者以对流型为主。从对流型地热资源分布规律看，其与规模较大的深大断裂关系比较密切。如小洋口热井与金坛-如皋断裂有关，老子山地热与盱眙2号地热井皆分布于北东向渔沟-桂五断裂带，镇江新区圌山地热井北西向姚桥-大路断裂控制，泗洪县临淮地热井发育于淮（阴）-响（水）断裂带，丹阳胡桥地热井位于北西向建山-丹徒断裂带。

  3.4 深层干热岩型地热资源
  江苏处于中国东部沿海高热流地热异常区，其成因与太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用有关，是与俯冲带有关的软流圈上拱的结果。苏北盆地又是江苏高热流分布区，大地热流值大于70MW/m2，平均地温梯度30℃，局部地温梯度大于40℃/km，主要分布于建湖隆起南侧凹陷区宝应、盐城市区至大丰以北一线，溱潼凹陷及秦州凸起局部也有大于40℃/km的地温异常区。因此，宝应、盐城市区至大丰以北，溱潼凹陷及秦州凸起具有开发干热岩地温能的前景，4-5km的深度地温有望大于200℃。

  图1    江苏地热异常带分布示意图
  注：1-地热异常及编号；2-地热异常带和编号