1.上海市地形地貌特征

  上海市地處東經120°52′至122°12′，北緯30°40′至31°53′之間，位于太平洋西岸，亞洲大陸東沿，中國南北海岸中心點，長江和黃浦江入海匯合處。北界長江，東瀕東海，南臨杭州灣，西接江蘇和浙江兩省。是長江三角洲沖積平原的一部分，平均高度為海拔4米左右。西部有天馬山、薛山、鳳凰山等殘丘，天馬山為上海陸上最高點，海拔高度99.8米，立有石碑“佘山之巔”。海域上有大金山、小金山、浮山（烏龜山）、佘山島、小洋山島等巖島。在上海北面的長江入海處，有崇明島、長興島、橫沙島3個島嶼。崇明島為中國第三大島，由長江挾帶下來的泥沙沖積而成，面積為1041.21平方公里，海拔3.5米～4.5米。長興島面積88.54平方公里，橫沙島面積55.74平方公里。

 

  2.上海市構造與沉積概況

  早在5—6億年以前，上海并非為灘，而是被地質學家稱為揚子灘地臺古老陸塊的一部分。7千萬年前的中生代后期，這里地殼活動步繁。深埋于地幔中的巖漿，沖破地殼噴涌而出，到處火山噴發。如今地面上的北干山、風凰山、薛山、東佘山、西佘山、鐘家山、羅山、辰山、天馬山、機山、橫山、小昆山、淀山、秦皇山、查山以及杭州灣中的大金山和小金山、長江口的某些島嶼等，都是那個時期火山噴發所形成的;至于埋藏在地下厚約300m覆蓋層中的小山就無法計算了。形成山體的基巖西南高東北低，見圖1。

 

  隨著巖漿的噴涌和地殼的下沉，海平面開始上升。在江流和海潮的巨大作用下，上海地區遭遇第一次海浸，稱之“江鎮海浸”;這是一次小規模海浸，但延續了幾十萬年后海水才退去，這一次海浸沉積了約130m的沉積層。不久第二次海浸卷土重來，稱之“鄧鎮海浸”，其規模也較小，不久海水重返大洋;第二次海浸沉積了約 95m的沉積層。大約在一百萬年前較大的第三次海浸發生，稱之“西郊海浸”，海水直達西郊一帶，持續了幾十萬年；第三次海浸沉積了約65m的沉積層。在距今二、三十萬年前，規模更大的第四次海浸席卷了整個長江三角洲，稱之“曹家渡海浸”，持續了2萬年才退去，這次海水退的很遠；第四次海浸沉積了約80m的沉積層。第五次海浸發生在1萬年前，淹沒規模與第四次海浸相仿，稱之“外灘海浸”，持續時間很短，約4千年左右；第五次海浸沉積了約30m的沉積層。第五次海退之后由西向東逐步形成的陸地，就是今日之上海灘；經歷五次海浸海退的變遷，基巖之上的沉積層在150—400m。其厚度隨基巖的起伏呈西南薄而東北厚:青浦—金山—松江—奉賢的基巖埋藏淺，沉積厚度一般在150—200m；而嘉定—寶山—南匯—崇明一線的基巖埋藏深，沉積層厚度最大可達400m以上。

 

  除了基巖起伏西南高而東北低之外，上海地區還存在三條切割較深的基巖溝谷，溝谷中的沉積層相對要厚些。第一條在北部，從江蘇用直到崇明一線，谷底基巖埋深400m以上;第二條在中部，大致沿滬寧鐵路方向，頂端在普陀一帶，谷底基巖深度在300m；第三條在南部，為楓徑—金山—吳徑—大團一線，谷底基巖深度在250—300m。

 

  3.上海市地熱隨地層的分布

  在150—400m不等的沉積層中有6層厚度較大的砂層和含礫砂層富集地下水:淺部0-2.5m的潛水層，水溫15℃一18℃；第一含水層的頂板在20-30m，底板在30-40m，水溫18-19℃;第二含水層底板在80—100m，厚度20m左右，水溫19-20℃;第三含水層底板在60-160m，厚度70-80m,水溫20-21℃;第四含水層主要分布在瀏河—南匯的古河道之中，深170-240m，水溫23—24℃;第五含水層深250-300m，水溫25-26℃。

 

  上海地區淺部發育著兩種類型的流砂。第一種類型為灰色粉砂層，埋深3-20m，多見于3-lOm。流砂呈帶狀分布:①東西的一條流砂帶，自閔行區紀王鎮起，向東沿蘇州河經市區普陀、長寧、閘北南部、虹口中南部、楊浦南部至浦東東溝、高行等地區;②北部兩條流砂帶，自楊浦北部(五角場、柴油機廠附近)，經閘北水廠到吳淞鎮、上鋼五廠一帶至寶山區入長江;另一條為浦東楊莊、上海煉油廠至三岔港及凌橋一帶;③北西—東南一條流砂帶，自青浦番龍鎮經精神病院、七寶鎮、順橋向東南。第二種類型為灰色粘質粉土夾砂層，常見埋深30—l0m，主要分布:①市區西南緣，梅隴、龍華、耀華玻璃廠及上鋼三廠附近、朱行、華徑、曹行及吳徑地區的碳素廠、焦化廠、化工廠、電化廠、熱電廠一帶;②楊浦區中南部;③閘北區兩緣及普陀區西北角。

 

  覆蓋層中的含水砂層，隱藏著豐富的低溫地熱資源，可以通過地源熱泵系統用作建筑物的空調用；冬天由地下熱能提供供暖，夏天把屋里的熱能排下地下儲存起來，達到降溫目的。

 

  4上海市地熱資源與基巖斷裂分布關系

  上海的地熱資源與基巖斷裂分布有著密切的關系，從基巖鉆孔獲取的基巖上部巖芯的石灰華分析，證明上述的3組斷裂為活動斷層(圖3)，區內活動斷層，大致分布如下。

 

  第1條大場——廊下隱伏活動斷裂帶(No.1)。經大場、北新徑、新橋、松隱至廊下，呈北北東向延伸。斷裂破碎帶地溫垂直向梯度變化略偏高，可達3.1-4.6℃/100m，顯示斷裂活動相關的地熱異常存在。斷裂以東，歷史地震活動少，以西3—4級地震活動頻繁，沿斷裂帶近期微弱地震活動不斷。

 

  第2條葛隆—真如隱伏活動斷裂帶(No.4)。經葛隆、外岡、桃浦、真如至黃浦區南部一帶，北西延伸到江蘇境內與虞山——石牌斷裂帶相連。葛隆至南翔段顯示有斷裂帶存在，這個斷裂帶上在歷史上3—4級地震多次發生，其中1624年5級地震發生在黃浦區南部。

 

  第3條陸渡—白龍港隱伏活動斷裂帶(No.3)。沿陸隆、羅店、吳淞北至白龍港一線。1979年的1.3級地震發生在該斷裂的川沙城西北蔡家宅附近，1990年太倉沙溪鎮以北5. 1地震在該斷裂向西北延伸帶上。

 

  第4條吳淞—新場隱伏活動斷裂帶(No.5)。沿馬鐵廠、曹行、吳徑、邵樓、下沙至新場一線。該斷裂帶上平均地溫高2—3℃。地熱異常帶向西北延伸，可能與已知的莘莊、華徑的地熱異常點相連。

 

  第5條坦直—星火隱伏活動斷裂帶(No.2)。沿坦直、新場、青村至星火農場一線，呈北北東向延伸。

 

  第6條長風公園—靜安寺隱伏活動斷裂帶(No.6)。沿長風公園、中山公園、靜安寺至展覽館一線，呈近東西向(走向275~280),沿斷裂帶為一地熱異常區，覆蓋層溫度比平均地溫高2℃—3℃。第四含水層深井水溫高達28℃。

 

  上海地區要想獲取50℃以上的地熱水，就要在基巖裂隙構造事業里找，尤其是斷裂活動帶的地熱異常區去勘查。