地下热水的温度可以从摄氏几十度到几百度。在现代火山活动地区由于强大的热源,在地壳浅部(几百米至二、三千米)可以形成高温过热水和蒸汽。中国台湾大屯火山区地下热水温度达293℃,美国塞罗普里埃托温度高达388℃。在正常地温梯度地区,例如在一些褶皱带和盆地内,在千米深度范围内水温一般不超过100℃。地下热水沿着岩层裂隙或断裂构造上涌溢出地表,便形成温泉、喷泉或间歇喷泉。地下热水与冷水的温度界限,各国没有统一的标准,一些国家根据年平均气温、人体的感觉和水的物理性质等确定了各自的界限,大多数国家以20℃为界。
地下热水类型 根据不同的用途,按温度有不同的分类。从疗养学观点,前苏联将地下热水划分为温水(20~37℃)、热水(37~42℃)、高热水(>42℃),日本分为微温水(25~34℃)、温水(34~42℃)、高热水(>42℃)。有些国家从利用地下热水发电的角度,可分为高焓热水(>150℃)、中焓热水(90~150℃)和低焓热水(<90℃)。中国除了疗养目的分类外,按综合利用的目的以及中国温泉水水温的特点,通常划分为低温热水(20~40℃)、中温热水(40~60℃)、高温热水(60~100℃)和过热水(>100℃)。
按形成的地质作用和赋存特征,地下热水可以分为:
①与火山和岩浆活动有关的地下热水,它们通常是高温热水或蒸汽,在地面上常出露有热泉、沸泉和喷气孔。这类地下热水酸度较大,常含有较多的硫酸、硅酸、偏硼酸,以及铵、铁、氟、砷、锂等元素,气体成分常有二氧化碳、二氧化硫、盐酸气、硫化氢气等。
②褶皱山地断裂带深循环型地下热水,多为低矿化碱性中、低温地下热水,在断裂和岩层裂隙带常以温泉的形式出露地表。在中国的一些主要褶皱山地或山间盆地有广泛分布,如东部的一些山地、秦岭、吕梁山、天山等。世界一些褶皱带,如阿尔卑斯山脉、比利牛斯山脉等均有分布。这一类地下热水多为低矿化的重碳酸型淡水。在中国东部地区,尤其是分布在燕山期花岗岩类岩石地区的地下热水中,常含有较高含量的硅酸、氟和放射性氡,气体成分以氮气为主。
③沉降盆地型地下热水,在中国许多大型自流盆地内,分布着不同矿化度和气体成分的中、低温地下热水。在东部的一些盆地,如华北盆地在1000米深度内可获得50~70℃的地下热水;而在西部的一些盆地内,一般在1000米深度内能得到40℃左右的地下热水。世界一些盆地,如巴黎盆地、匈牙利盆地、俄罗斯西伯利亚的一些盆地内都有地下热水的分布。中国盆地地下热水的化学成分和矿化度有很大的差别。东部一些盆地,如松辽盆地、华北盆地地下热水的矿化度一般较低,通常都小于10克/升,而江汉盆地、四川盆地和柴达木盆地等分布着高矿化地下热水,矿化度最高可达360克/升,并富集有碘、溴、硼、锶、锂、钡、铷等元素。气体以甲烷和硫化氢气为主,这种水常与油田共生。了解更多知识请关注中国大百科全书数据库微信公众号