二连盆地白音查干凹陷和乌里雅斯太凹陷岩石热导率测试与分析

作     者：余如洋 黄少鹏 张炯 许威 柯婷婷 左银辉 周勇水 YU RuYang;HUANG ShaoPeng;ZHANG Jiong;XU Wei;KE TingTing;ZUO YinHui;ZHOU YongShui

作者机构：西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 深圳大学深地科学与绿色能源研究院深圳518060 美国密歇根大学地球与环境科学系安娜堡MI 48109-1005 成都理工大学能源学院成都610059 中国石化中原油田濮阳457001 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2020年第36卷第2期

页      面：621-634,I0014,I0015页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41374089)资助 

主　　题：岩石热导率 饱水校正 温压校正 大地热流 白音查干凹陷 乌里雅斯太凹陷 

摘      要：岩石热导率是地热理论和应用研究中十分重要的参数,对于地热资源评估、大地热流分析、深部热状态及岩石圈热结构等相关研究提供了基础数据支撑。本文从二连盆地白音查干凹陷和乌利亚斯太凹陷采集了98块基本覆盖白垩系各地层的钻井岩芯样品,在实验室条件下对它们进行了岩石热导率测试,并收集了前人对31个样品的测试结果,进而结合孔隙度、钻孔实测温度和深度数据,对实验室条件下的测试数据进行了饱水校正和温压校正。测试样品包括泥岩、砂岩、砾岩、片岩和玄武岩,孔隙度在2%~20%之间,采样深度在117.8~3159.5m范围内,对应的温度和压力范围分别为13.5~118.6℃、2.89~77.41MPa。实测结果表明5种不同岩性岩石样品的热导率变化范围为0.89~4.91W/(m·K)。经过饱水和温压校正后,泥岩、砂岩、砾岩、页岩和玄武岩的平均热导率分别为2.08±0.36W/(m·K)、2.28±0.50W/(m·K)、2.53±0.44W/(m·K)、4.16±0.76W/(m·K)、1.33±0.09W/(m·K)。5种岩性中片岩平均热导率值最大,玄武岩平均热导率值最小,沉积岩介于两者之间,总体上具有随深度增大而增加的趋势。饱水、温度和压力校正后的热导率比干样热导率高。结合研究区内各个地层砂岩和泥岩所占比计算得到白音查干凹陷和乌里雅斯太凹陷白垩系地层热导率分别为2.00W/(m·K)和2.17W/(m·K)。结合钻孔测温数据,计算得到二连盆地大地热流值介于74~85mW/m^2,明显高于中国大陆地区平均热流值61.5mW/m^2。本文的研究成果对二连盆地以及华北北缘的地热资源,深部热状态和岩石圈结构都有意义。