摘要：沧东断裂是华北平原区一条规模较大的隐伏断裂，经历了中、新生代两个裂陷旋回，一直为地热地质工作者所关注。人工地震表明：沧东断裂是一空间构造形态上陡下缓、走向北东、北部边界已沿至蓟运河断裂附近的大型拆离断裂。以水文地质理论为基础，对沧东断裂附近地热流体的水化学场、温度场特征的研究表明：沧东断裂在下部并不具备控制天津地热热源的构造条件，但断裂上部却具有明显的将深部高位热能以热对流形式向浅部传导的特征；在水力传导方面，除局部地段稍弱外，总体上沧东断裂带在水平和垂直方向上有较强的导水能力。

关键词：沧东断裂；导水；导热；流体特征

中图分类号：p542 3，p641．2 文献标识码：a 文章编号：1672—4135(2007)02—0121一07

1引言

沧东断裂是隐伏于华北平原第四系之下的一条重要张性的大断裂带，南起大名，向北经临清、德州、沧州到天津附近[1]。有关沧东断裂的研究资料和文献比较多，《天津市区域地质志》认为沧东断裂是产生在由古生界地层组成的背斜上，属印支-燕山旋回的产物，断裂活动控制着中生界和新生界沉积，是天津地区一条重要的深大断裂[2]。高站武等地震学者研究认为沧东断裂是发育于上地壳的上陡下缓的铲状断裂，断面于10 km深处的上地壳底部变为近水平的拆离滑脱面，断裂的主要形态、不同区段的产状和活动强度表现出鲜明的分段性，现今已不是活动断裂[3]。在天津地区，沧东断裂(天津段)构造位置如图1所示。

地热钻井勘探及科研成果均表明[4]，沧东断裂在垂向上切穿了现开采的主要热储层，并在断裂带附近表现出较强的水热活动特征，所以通常认为它是一条重要的导水导热通道，但认识比较笼统。笔者根据近几年一些新的钻探资料和物化探成果，在分析沧东断裂构造特征的基础上，研究其导水导热规律，取得了一些的新的认识。

2沧东断裂(天津段)的基本特征

2．1深部物理场特征

国家地震局地球物理勘探中心[5]于1995年运用深地震宽角反射／折射探测技术得到沧东断裂北部(天津段)的地壳、上地幔结构剖面(图2)，研究认为沧县隆起和黄骅坳陷地壳分上中下三层：上地壳最大岩石波速6．3 km／s，沧县隆起厚16 km，黄骅坳陷厚12 km；中地壳岩石波速6．3～6．8 km／s，厚度稳定，为8 km；下地壳岩石波速6．8～8．0 km／s之间，形态与中地壳相似，厚9～10km左右。值得注意的是，沧县隆起和黄骅坳陷中、下地壳速度结构横向连续，但上地壳速度结构明显不同，沧东断裂正是此结构的分界。所以，沧东断裂深部构造在剖面上表现为上陡、下缓的铲状断面以极缓的倾角延伸至10 km深处，是一条发育于上地壳，断深在上地壳底部、中地壳上部，倾向在水平上延伸数10 km的大型拆离断裂，与深切地壳甚至岩石圈、地幔的郯庐断裂截然不同。

2．2地质构造特征

沧东断裂总体走向ne，为阶梯式向东倾斜的正断层，倾角约3o-45°，断距1 000～6 000 m不等，总体上具有北浅南深的特征。沧东断裂在天津地区的延伸长度约60 km，被北西向的断裂切割成数段，是沧县隆起和黄骅坳陷共有的主要边界断裂(图1)。该断裂产状变化较大，断面呈平面状或铲状。沧东断裂西侧为沧县隆起，基岩以古生界为主，顶板埋深1 000～2 000 m；东侧为黄骅坳陷中的北塘凹陷，堆积的古近系孔店组很薄，主要以沙河街组和东营组为主，厚度约3～5 km，西侧的前古生界地层与东侧的新近系地层对接(图3)。

2．3沧东断裂的北部边界的确定

关于沧东断裂北端界限问题，天津市地矿部门和地震部门根据沧东断裂北延伸线的东西两侧重力异常等值线及地震垂直形变等值线分布特征，认为沧东断裂越过宁河向北延伸至蓟运河断裂(宝坻断裂东段)。《河北省北京市天津市区域地质志》对“沧州-大名深断裂亦称沧东断裂”的描述中，以推测方式表示了沧东断裂继续向北延伸至唐山的结论[6]。就目前掌握的资料，笔者认为沧东断裂北端断至蓟运河断裂附近。原因在于蓟运河断裂南北两侧分属两个不同的构造体系，北侧所处构造单元属于燕山造山带内宝坻一唐山凹褶，为一系列nne向、古生界碳酸盐岩及含煤碎屑岩强裂褶皱组成的地质建造体构成，基岩埋深在500～700 m以浅，背向斜构造多在蓟运河断裂附近消失，唯独车轴山向斜核部越过蓟运河，在宁河县西双庄附近才消失[7](图4)。而在蓟运河断裂以南，以沧东断裂为界，断裂西侧为基岩埋深较浅的古生界潜山，东侧为巨厚的古近系堆积，属典型的华北断陷盆地的“断陷”-“坳陷”结构。

3 沧东断裂导热特征分析

研究沧东断裂的导热作用，主要从两个方面，一是看沧东断裂是否对形成地热的热源有构造控制作用，将深部高温热层上抬，为天津地热异常形成较短的导热通道；二是通过地热井揭露，地温场分布特征研究沧东断裂在地壳浅部的导热作用。

3．1深部控热条件

研究表明[8、9]，华北断陷盆地地热热源主要为中地壳花岗岩放射性元素生成热和上地幔软流圈传导热。沧东断裂在上地壳底部即转化为近乎水平的走滑断裂(图2