華北盆地位于東經(jīng)112°-120°，北緯33°-41°之間，包括河北、山東、河南及江蘇、安徽等省的部分地區(qū)，面積約20萬km2，盆地北為燕山、西鄰太行山及伏牛山，南靠大別山，東臨山東丘陵及渤海之濱，形成三面環(huán)山中部低平，微向東北傾斜的半開口的盆地地形，盆地邊緣海拔在l00-200m，盆地中部為10-20m并向渤海方向緩慢降低。華北盆地為一低平的沖積平原，廣為黃河、滹沱河、永定河等河流的沖積物所覆蓋，是中國最大的平原。
 
  為勘探油氣資源，盆地內(nèi)打了成千上萬個鉆孔，揭露了地下深處的地質(zhì)構(gòu)造，反映了油、氣、水等資源的埋藏及分布情況。并在一些鉆孔中進行了井溫測量和試油時的測壓、測溫工作，其中有些鉆孔保留有巖芯或進行了詳細的巖屑錄井，這對研究盆地的地溫分布及地熱狀況提供了十分有利的條件。
 
  本節(jié)是在1981年研究的基礎(chǔ)上(王鈞、黃尚瑤等，1983)又補充了大量資料，特別是對盆地南部寶豐一沈丘拗陷及開封拗陷等資料很少的地區(qū)，補充了一些深鉆孔的測溫數(shù)據(jù)，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征做了進一步的分析。
 
  華北盆地在大地構(gòu)造上是中朝斷塊的一部分，位于斷塊的東部，其基底由古生代地層及前震旦系結(jié)晶巖系組成；盆地經(jīng)歷了太古界、元古界的固結(jié)硬化，而形成一個古老而又穩(wěn)定的地臺(張文佑，1962)。在古生代盆地整體下降，接受了薊縣系、青白口系、寒武系直至中奧陶統(tǒng)的巨厚沉積。中奧陶統(tǒng)之后整個盆地隆起經(jīng)歷了長期的剝蝕夷平，從而使盆地中缺失了從上奧陶統(tǒng)到下石炭統(tǒng)的全部地層；在石炭統(tǒng)到二疊系盆地下沉，沉積了海陸交互相的含煤地層，但各地的沉積厚度不一。中生代時期，華北盆地進一步上升，并分化為許多小型盆地；在燕山運動的影響下，斷裂活動加強，斷陷盆地接受了侏羅系的陸相含煤建造，晚侏羅紀盆地上升，在許多分散在盆地中的小型斷陷盆地內(nèi)堆積了晚侏羅到白堊系的紅層沉積和火山巖建造。喜山運動斷裂活動強裂，形成了一系列的地塹地壘式構(gòu)造(高名修，1979)，在整個盆地下沉過程中地塹型斷陷盆地中接受了古新世、始新世及漸新世的富含有機質(zhì)的老第三系砂泥巖沉積，構(gòu)成厚2000-4000m以上的孔店組和沙河街組地層。中新世繼續(xù)下沉，第三系明化鎮(zhèn)組和館陶組地層覆蓋了整個華北盆地，使其成為一個統(tǒng)一的平原，而由古生代地層和前震旦系變質(zhì)巖所組成的隆起則構(gòu)成了埋藏于盆地深部的古潛山。盆地的這種地質(zhì)構(gòu)造特征對地溫的分布有著致關(guān)重要的作用。
 
  華北盆地按區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造可以黃河為界分為南北兩個部分，它們有著不同的特點。
 
  盆地北部由三個隆起五個拗陷所組成，它們分別是滄縣、埕寧及內(nèi)黃隆起和冀中、黃驊、濟陽、臨清、渤中拗陷；盆地南部由一個隆起兩個拗陷所組成，即蔚氏一商丘隆起及開封拗陷和寶豐一沈丘拗陷（包括了襄城拗陷、午陽拗陷及周口拗陷）。
 
  華北盆地的中新生代地層厚度多在2000-4000m，最厚可達10000m以上，在第三系地層中夾有多層火山噴發(fā)的玄武巖層；在濟陽和臨清、開封和寶豐一沈丘拗陷內(nèi)第三系沙河街組地層中，含有厚層的鹽巖和膏巖層。華北盆地的老第三系沙河街組是盆地中主要的生油儲油層；在盆地基底，由古生代和前震旦系結(jié)晶巖組成的古潛山也是豐富的油氣資源的儲集場所。在對盆地地溫分布特征的研究中發(fā)現(xiàn)，盆地基底構(gòu)造對地溫的分布起著重要的控制作用；油氣藏常與高地溫分布區(qū)一致，它們之間有著很好的依存關(guān)系，同時地溫研究也對解決稠油的開采和探討石油的形成等生產(chǎn)和理論問題有一定的現(xiàn)實意義。