忻州：地震与地热共存中的博弈——流体与地震系列谈

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       忻州：地震与地热共存中的博弈——流体与地震系列谈

                郑州地象科技有限公司 寇伟 13903832188

    强调几个观念：超临界流体是地球所有地质构造运动的动因；地球内部集聚的高能流体需要向地球外排气；温泉和地热异常区域热水是由地球内流体释放能量加热的；地震都是在断裂带内孕育而成的；被封闭在断裂带内的超临界流体是孕育地震的动因；地震是可以通过钻深孔排气减压降温疏解减缓的；深孔取热水温与疏解减缓地震效果成正比。

   忻州市是一个管辖县区较多的大市，南线地震带出张家口的蔚县岔分后，经大同的灵丘、浑源县境内的汤头地热田，过了山口就进入到忻州市境内。入境后先是经过大营、五台山一线的小盆地，进入到繁峙县城区及与代县衔接的区段后、两侧山中都发生过多次地震。在刚入原平市境内南侧的山沟十公里左右的位置，分别在2009年和2016年发生过4.1级和4.2级的地震。进入忻府区和定襄县所在盆地后，只有在盆地东面定襄县境内发生过两次小震；在定襄县城北西汤头村有一温泉，在忻府区就有逯家庄、卢野村、顿村、奇村镇四处温泉。

    忻州市境内地震带主要具有几个特点：

    1、地震带线路单一。汾渭地震带从怀来开始就岔分成三条线路并行西下，汇于大同和朔州；而南侧线路在蔚县岔分后，南下到灵丘的线路就独立代表汾渭地震带一路向西南，过忻州、太原到西安。这一路在三百年之前从灵丘、代县、原平到定襄，都发生过7级以上的大地震。

    2、地震多发生在狭谷两侧山中。从五台向西的滹沱河与羊眼河交汇处开始、到原平市的苏龙口镇，都是宽度约10公里较狭窄的谷地，繁峙和代县的地震都发生在这一区域内，而且震中都是在两侧山沟次级断裂上，震中离主断裂带最近的距离也有6公里以上；忻州盆地北东边缘有过小震、而盆地内没有发生过地震。

    3、低震级小震多。虽然在三百多年前发生过7级以上的大地震，但之后的都只有小震，这两年在繁峙县频繁发生的地震等级最高的只有3.4级，而且还在离县城十几公里的大山里，基本上对人畜无害。在代县与原平接壤区域的地震，都是发生在南侧一个山沟里、且离地震带主断裂还有十公里左右的位置；定襄县发生的两次小震，也是在盆地北东部的边缘处。

    4、盆地内温泉多。从原平到忻州市忻府区的地形很奇特，从原平盆地向西兜了一个大弯与忻州盆地相连，在主断裂带深部肯定存在较大规模的断错，所以在忻州盆地西部才会有4处温泉。同时在两盆地接壤处，滹沱河把北东向山脉开了一个口子，进入盆地沿盆地东侧过定襄县城边再向东出盆地，在上下汤头村之间有温泉，2020年在离温泉约4公里处发生过一次2.4级的小震，2013年在盆地北东边缘处发生过一次3.1级的小震。由此可见，温泉散热出气与深部储气孕育地震之间存在着一定的博弈，温泉多出气多的忻府区内就没有出现过地震；而定襄县汤头温泉附近只有小震，再向东远一点的区域震级就高一些，深部是否还在孕育着更大的地震无人能知。

    对于忻州市钻深井疏解减缓孕育地震的建议：

    繁峙县：从灵丘过山口进入繁峙县，大营站和五台山站一线是在地震带上的一个小盆地，过五台山站向西是滹沱河与羊眼河交汇处、亦为小盆地的出口处，应该是断裂带破碎较深、构造内应力集聚程度较大、孕育地震风险较高的区域，所以在此区域可进行勘探钻一深井。在繁峙县城西地震频发的主断裂带区段没有温泉地热出气，应该沿主断裂带查找是否存在地热异常区，没有的话就在主断裂与次级断裂上交汇处设定勘探靶区，钻一个深井用于取热排气疏解减缓地震。

    原平市：苏龙口镇位于滹沱河的急转弯处，亦为断裂带上的强扭错位区域，在公元512年此处发生过7.5级大地震，而在2009年和2016年此处向沟内十公里左右分别发生过4.2级和4.1级地震，虽然在大营村有温泉散热出气可以减缓地震，但深部仍有可能孕育着较大的地震，所以在此区域设计了一个勘探靶区，亦可以在大营村温泉附近或在崞阳镇东勘探定井。另一个勘探靶区设定在原平盆地南头、滹沱河出原平进入忻州盆地处，此处在1683年发生过7级大地震，亦为断裂带上错位明显、孕育地震风险较高的区域。

    定襄县：除了在地图标出的两次小震之外，1038年在定襄县域南部发生过7.25级大地震，说明在同一盆地内定襄县比忻府区发生较大地震的可能性要高一些。为安全起见，除了在汤头温泉附近钻深井更好地散热出气疏解地震之外，可在县城北滹沱河与南云中河交汇区勘探靶区内钻深井。

    忻府区：虽然处在断裂带拐了个大湾的断错区域，由于有4处温泉散热出气，忻府区内没有发生过地震，说明在温泉出气与深部储气孕育地震之间的博弈中，出气多于储气，就能够疏解形成地震的危险。按照就矿找矿、就热找热的思路，可以在现有的4个温泉区域范围勘探定井，钻深井采断裂构造深层高温水，加大散热出气释压的力度，进一步减少孕育地震的风险。

    从减震消灾的角度来讲，地震带上的高温地热水埋在地下就是祸害、抽出来利用才是资源，应该多多地抽取以散热出气释压减缓孕育地震，而不应该当成稀有宝贝实施保护和限制，更不应该搞什么回灌增压。请有关专家和政策制定者一定要认清大局，不要盲目强调保护地热资源，而是要做好规划、放宽政策，在地震带上重点投入防震救灾专用资金钻深井出气减压，也可以提出限定条件和要求让企业投资钻深井用水获利、同时亦成为深井释压监控地震网点为社会作出贡献。

                                   2022年11月27日