鄂尔多斯盆地地热资源分布特征与地震分布相关

地热资源的形成往往与断裂相关,断裂是地下深部热和补给水源水的双向通道。因此大型断裂具有更大的宽度和深度,可以更好地沟通热源和水源,有利于形成温度更高的水热型地热系统。断裂带宽度大,可以形成更大体积的水热对流通道和热储层,有利于形成规模更大的地热系统。张性断裂和张扭性断裂对地热系统的形成有利,尤其是断裂交汇区,有利于大规模热储的发育。由于地震是一种突发的断裂活动,在地下岩石以及高压强互相作用的过程中,突然的错动可以快速产生大量裂隙从而形成地壳震动。以鄂尔多斯盆地为例分析,地热资源的分布即与地震活动分布相关。

鄂尔多斯盆地:北起阴山、大青山,南抵陇山、黄龙山、桥山,西至贺兰山、六盘山,东达吕梁山、太行山,总面积37万平方公里,是我国第二大沉积盆地。其包括宁夏大部,甘肃陇东地区庆阳市、平凉市,陕北地区延安市、榆林市,关中地区的北山山系以北区域,内蒙黄河以南鄂尔多斯高原的鄂尔多斯市。

鄂尔多斯周缘地区,除西南侧为挤压构造带以外,四周均被线状分布的断陷盆地带所围限,它们分别为西北侧的银川-吉兰泰断陷盆地带,南侧的渭河断陷盆地带,北侧的河套断陷盆地带以及东侧的山西断陷盆地带。周缘地区与块体内部形成鲜明的对比,其断裂发育,地震常有发生,构造活动强烈。

鄂尔多斯盆地的地震的空间分布和地温分布具有一定的相关性:

(1)鄂尔多斯盆地的地震活动主要分布在盆地周缘,而块体内部极少有地震发生。

(2)该区的地震主要集中在20km左右的深度范围内,即上部地壳内,只有少数的深源地震,最深的达64km。

(3)从盆地周缘的地震分布情况看,它们主要密集分布在盆地周缘的4个角域区。这可能是由于太平洋板块和印度洋板块联合挤压作用,使本区周边呈现强烈扩张变形,引起强烈差异性升降运动,从而导致周缘地区地震活动增强的现象。

(4)鄂尔多斯盆地周缘存在着高热流值、高地温梯度和地震丛集分布相统一的现象。这一现象说明,地热和地震活动之间存在着某种必然的联系。众所周知,由于地堑的形成及其下部压力释放等进程使得地壳深部熔融物质有可能上行。地热异常来源于水热活动效应,水热活动则是由地堑之下深源热补给系统驱动的。而深部热补给系统向上运移的通道则是深大断裂带,也就是说,该区的地壳深大断裂带既是地震活动的主要场所,又是热源上升的通道,因此它是联结地震活动和地热分布的重要桥梁。

(5)大地热流值高,地温梯度高、深部热活动强的地区地震活动水平亦高;反之,热流值和地温梯度低的地区,尤其是在山区,深部热活动弱,且地震活动水平亦低。

(5)高热流、高梯度、岩石圈薄的地区,热活动性增强,同时也具有构造活动性强、断块内部差异活动明显和岩浆活动频繁等特征。

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