北京市地热资源分布规律

  1 北京市地形地貌特征

  北京位于东经115.7°-117.4°，北纬39.4°-41.6°，中心位于北纬39°54′20″，东经116°25′29″，总面积16410.54平方公里。位于华北平原北部，毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛。北京与天津相邻，并与天津一起被河北省环绕。

 

  北京的地形西北高，东南低。西部为西山属太行山脉；北部和东北部为军都山属燕山山脉。最高的山峰为京西门头沟区的东灵山。最低的地面为通州区东南边界。西部是太行山山脉余脉的西山，北部是燕山山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向东南展开的半圆形大山弯，人们称之为“北京弯”，它所围绕的小平原即为北京小平原。诚如古人所言：“幽州之地，左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，诚天府之国”。北京市平均海拔43.5米。北京平原的海拔高度在20～60米，山地一般海拔1000～1500米。

 

  北京的气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年无霜期180～200天，西部山区较短。2007年平均降雨量483.9毫米，为华北地区降雨最多的地区之一。降水季节分配很不均匀，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三个月，7、8月有大雨。

 

  北京太阳辐射量全年平均为112～136千卡/厘米。两个高值区分别分布在延庆盆地及密云县西北部至怀柔东部一带，年辐射量均在135千卡/厘米以上；低值区位于房山区的霞云岭附近，年辐射量为112千卡/厘米。北京年平均日照时数在2000～2800小时之间。最大值在延庆县和古北口，为2800小时以上，最小值分布在霞云岭，日照为2063小时。夏季正当雨季，日照时数减少，月日照在230小时左右；秋季日照时数虽没有春季多，但比夏季要多，月日照230～245小时；冬季是一年中日照时数最少季节，月日照不足200小时，一般在170～190小时。

 

  2 北京市区域构造概况

  北京市在地质构造上处于华北地区中部——燕山沉降带的西部。在漫长的地质历史中，既经过大幅度的下降，接受巨厚的沉积；又产生过剧烈的造山运动。特别是中生代，以燕山运动为主的造山运动，构成了北京地区地质构造骨架和地貌的雏形。伴随着地壳运动的发展，褶皱变形和断裂发育广泛，岩浆活动也很频繁。北京地区的断裂构造在北部山区主要有：怀柔县长哨营至密云县的古北口断裂带，在市界内东西长33公里，宽8公里；密云县沙厂至墙子路精被断裂带，市界内长约30公里，宽约20公里，破碎带最宽达200～300米；官厅山峡地区有门头沟区燕家台至沿河城断裂带和东灵山断层，长数十公里。平原地区凹陷隆起的边缘，都为大断裂所控制，如黄庄——高丽营断裂，永乐店——马房断裂。这些大断层之间往往分布着许多较小的断裂破碎带。活动大断裂带的拐弯、分叉、两端和交汇部位，以及有断陷盆地的地方容易产生地震。北京地区的主要活动断裂带有：平谷至三河断裂带；石景山区八宝山至顺义区高丽营断裂带；河北省怀来县至延庆断裂带；昌平区南口至朝阳区孙河断裂带。（地质构造可参考图1）

  图1 北京市地层分布简图

 

  3 北京市地热温泉分布概况（已探明的）

  北京地区赋存有丰富的地热资源，根据北京平原区地热地质构造格局、主要断裂构造展布方向、热储层埋深及地温场特征，北京市平原具备地热开发利用条件的地区分为：延庆、沙河、小汤山、北京城区、良乡、天竺、后沙峪、李遂、双桥、凤河营这10个地热田（见图2）。

  早在七十年代我单位在北京中山公园为毛主席打出第一口地热井以来，30年过去了，北京的地热有了长足的发展，已查明的地热田面积超过了1000平方公里。投入开发利用的

 

  地热田有：东南城区、小汤山、顺义、良乡以及延庆。开凿成功的地热井有300余眼，出水温度在40—88℃之间，出水量达到1000方/日，开凿深度一般在2000米左右。近年来随着房地产和旅游业的快速发展，也加速了地热资源的开发利用，热水井的开凿深度也由2000米增加到了3000米，有的甚至达到4000米。

 

  北京平原地区具有地热开发利用条件的2372km2范围内，每年可采地热水总量为1.087×108m3，可利用总热量1.903×1013kj，仅相当于全部储存热量3.219×1017kj的0.006%，其资源的潜力是十分巨大的。

 

  4 北京市地热资源类型与分布情况

  地热资源类型：北京地热资源属热水型，温度范围为25～89℃。地热水多为矿化度在500～700mg/L之间的重碳酸.硫酸钠型水，氟、偏硅酸含量较高，多数为氟、偏硅酸医疗热矿水。另外，北京的地热温泉水中富含有各种微量元素，其中锶、锂、偏硅酸已达到天然矿泉水标准，铁、氟等化学元素达到了医疗矿水标准。PH值在7.5左右，属于偏碱性，矿化度较低，属于比较优良的地热温泉水。

 

  分布情况：北京地热资源主要分布于北京平原地区（含延庆盆地），属盆地传导型中低温地热田，主要热储层为蓟县系雾迷山组硅质白云岩，全区均有分布；其次为寒武-奥陶系灰岩，见于立水桥、小汤山东南及凤河营等局部地区。经勘查，北京平原地区，深度3500m内、井出水温度大于50℃的地区面积约2760km2，构成相对独立又有一定联系的10个地热田（见表1、表2）。

 

  按地热勘查规范评价计算，计算面积2760km+、深度3500m以内热储层中储存的总热量为500.772×1018J,相当于284.67亿吨标准煤的发热量（标煤量按燃效60%的发热量换算，下同）；储存的地热水量179.73亿m3，其中蕴藏热量3772.49×1015J，相当于2.15亿吨标准煤的发热量。按储存地热水总量的0.45%计,每年可开采地热水约8085万m3，可从热水中获取热量16.97×1015J，相当于96.49万吨标准煤的发热量(见表2)。

  5 北京市地热分布与地质构造的联系

  北京市地热分布建立在地质构造的组织结构之中，尤其是构造运动伴随的岩浆活动，在河北平原一些上地慢凸起之间的次一级深部构造变异带上，基岩隆起，浅层构造复杂，新生代岩浆活动剧烈，形成重要的地热异常区和热水田。

 

  华北台向斜和河北平原上地慢隆起基本一致，其中的任丘上地慢凸起、大港上地慢凸起，渤东上地幌凸起和浅层构造的冀中坳陷、黄弊坳陷，渤东坳陷也基本对应。燕山-太行山深部构造变异带比较复杂，在太行山区浅层构造和深部构造走向基本一致，并有一系列北北东、北东向大断裂发育；在燕山地区深部构造变异带斜切了东西向的燕山褶皱带、内蒙台背斜和蒙满槽向斜，并使变异带宽度明显加大，生成次一级小变异带和上地慢四陷和凸起，这些次一级变异带和浅层构造断裂带也有明显的对应。坝上高原上地慢坳陷区，南部界线和内蒙台背斜南界基本一致，东界斜切内蒙台背斜和蒙满槽向斜；西部上地慢坳陷区的内蒙台背斜，和东部深部构造变异带中的内蒙台背斜有明显差异，西部形成面积较大、堆积较厚的侏罗白噩纪盆地，并沉积了较好的煤层；东部则为面积较小，构造形态复杂的沉积盆地，岩浆活动也有明显差异。