临沂市地处沂沭断裂带,中低温地热资源丰富,被称为中国地热城。开展临沂市北城新区地热水成因机制及赋存规律的研究,对该区地热水资源勘探与开发具有重要的指导意义。本文首先对临沂市北城新区地热地质条件做了系统论述,并归纳总结了区域重力异常、磁异常及大地热流值和地温场特征的分布变化。该区地热异常分布与沂沭断裂带方向一致,并受其次级断裂影响；区内热储分为层状热储、带状兼层状热储两类。奥陶纪马家沟组八陡段的破碎部位及寒武系灰岩为主要热储层,其埋深自南向北变深。区内主要热源为地幔热流,其次为上地壳放射性物质衰变产生的热能。由此得出,临沂市北城新区地热系统成因模式：即在高热流值背景下,大气降水在补给区入渗,沿断裂带径流、汇集并进行深循环、加热后,再沿断裂带向浅层运移,受巨厚层的白垩系盖层阻挡,使深部地下水处于相对封闭的环境中,从而形成了断裂控制的深循环对流型地热田。全区地下水类型为Cl—Na型和Cl·SO4—Na型,地下水的最终来源均为大气降水。沿孟家村—常家庄断裂带可将本区分为南、北两个水文地质区,北区循环年龄较小,约大于40年；南区循环年龄较长,约大于60年。本文以汤头及许家湖地热田为例,对临沂市北城新区地热水成因机制及赋存规律的研究结果进行对比分析。