地下水在一定地质条件下,因受地球内部热能影响而形成温度不同的地下热水。其温度下限尚无统一标准,不同国家甚至在同一国家的不同地区都可不同。中国目前采用20~25℃作为热水下限,国外大多以20℃为冷热水温度界限,但一般都把高于当地年均气温的地下水称为热水。地下热水的分类因用途不同而异。一些国家把用于疗养的地下热水分为温水(20~37℃)、热水(37~42℃)、高热水(高于42℃)。为利用地下热水发电,分为高焓[hán]热水(高于150℃)、中焓热水(90 ~150℃)和低焓热水(低于90℃) 。地下热水常含有浓度较高的某些特殊元素,如硅、氟[fú]、铁、硼、锂、碘、砷[shēn]、铀[yóu]和镭等。还富含二氧化碳、氮、硫化氢、甲烷和放射性氡气等气体。地下热水在工业上用于纺织、造纸、制革、酿造、蒸馏、制盐、制冷等。从地下热水中可提取碘、溴、钾、硼、锶[sī]等,还可生产重水。农业上用于育秧、良种培育、土壤加温、 孵化、养鱼和水生生物培植。地下热水自古被用于医疗疾病。利用地下热水发电在世界许多国家已经兴起。 正文
因地下局部热源或在正常地温梯度下加热而形成的地下水。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,如中国、前苏联、英国和德国等,美国为21.4℃,日本为25℃。 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[ǎn]、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[dōng],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[bèi]、铷[rú]等元素。气体以甲烷和硫化氢气为主,这种水常与油田共生。