中國熱水井分布的南北差異與地質構造密切相關,具體如下:
板塊交界影響:藏滇地區處于地中海 — 喜馬拉雅地熱帶,是印度板塊與歐亞大陸碰撞的結合帶。板塊碰撞使得地殼運動極為活躍,深部熱流值大,地熱梯度大,為高溫地熱資源的形成提供了強大的熱源。同時,強烈的地殼運動形成了眾多深大斷裂,如喜馬拉雅主邊界斷裂等,這些斷裂構造為地下水的深循環和熱水的上涌提供了通道,使得該地區熱水井數量多、水溫高,水熱活動強烈,西藏已發現水熱活動區 600 余處。滇西騰沖火山溫泉區位于該帶東南端,同樣受板塊碰撞影響,地熱活動強烈,有大量熱泉、沸泉和噴氣孔,水溫多接近或超過當地沸點。臺灣地區位于太平洋板塊與歐亞板塊的邊界,為西太平洋島弧型地熱亞帶的一部分,地殼運動活躍,第四紀火山活動強烈,地震頻繁,這種地質構造環境導致該地區地熱資源豐富,水熱活動區眾多,有 100℃以上的高溫地熱田2。
深斷裂與巖漿活動:東南沿海地區位于太平洋板塊與歐亞大陸交接帶以西中國大陸內側2。自中生代以來,地殼運動活躍,深斷裂發育,伴有大規模中酸性巖漿活動2。這些深斷裂為地下水的流動提供了通道,巖漿活動釋放的熱量則加熱了地下水,使得該地區形成了眾多低溫溫泉,是我國低溫溫泉較為密集的地帶2。
沉積盆地構造:北方地區的熱水井多分布在松遼盆地、渤海灣盆地、江漢盆地、渭河盆地等中新生代沉積盆地中。這些盆地地層沉積厚度大,地下熱流向上傳導,在合適的地質構造部位形成地熱異常區4。例如,北京地熱分布面積達 2400km2 以上,其地熱田主要分布于北部,南部平原區的地熱田是在盆地構造基礎上,受斷裂構造等影響形成的。在盆地中,蓋層起到了保溫作用,使得深部熱水能夠得以保存和聚集,為熱水井的形成提供了條件。
斷裂構造控制:山東半島、遼東半島等地的溫泉主要沿斷裂線分布,屬于構造斷裂型4。斷裂構造破壞了巖石的完整性,形成了地下水運移的通道,當地下水在深部循環過程中遇到地熱異常區被加熱后,就會沿斷裂上升形成溫泉。如河北湯泉地熱田,由于斷裂構造切割花崗巖體,造成深部的熱流沿斷裂上升,混合并加熱賦存于蓄水構造中的片麻巖裂隙水,形成地熱異常現象3。
巖漿活動影響(局部):在北方的一些地區,如黑龍江省的五大連池地區,溫泉的形成與火山活動有關4。火山活動后,地下熱水沿斷裂通道上涌,在地表形成溫泉。不過,與南方相比,北方這種與火山活動直接相關的熱水井分布范圍相對較小。