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中国陆区大地热流预测分布及特征分析

中国陆区大地热流预测分布及特征分析

作者：王亚茹中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

大地热流是表征区域地温场和岩石圈热结构的基本参数。我国陆区大地热流数据空间分布不均匀,大地热流测量成本高,但热流空白区的存在会制约着地热资源的研究和可持续发展。因此,预测大地热流对于补偿不均匀分布的热流观测数据至关重要... 详细信息

大地热流是表征区域地温场和岩石圈热结构的基本参数。我国陆区大地热流数据空间分布不均匀,大地热流测量成本高,但热流空白区的存在会制约着地热资源的研究和可持续发展。因此,预测大地热流对于补偿不均匀分布的热流观测数据至关重要。本文采用了热流估算和机器学习两种方法预测我国陆区大地热流分布,首先以中国陆区大地热流数据为基础,根据中国陆区数字地质图和中国陆区一级构造单元,在同一构造分区同一地质年代,实测热流值相近的基础之上,采用实测热流值对无热流分布区域进行热流估算。第二种方法是利用与热流有关的21种地质与地球物理特征的观测数据,采用机器学习的方法-相似度方法建立热流与热流指标之间的复杂关系,对中国陆区的热流分布特征进行分析及与其他热流预测方法的对比分析,并采用留一法交叉验证来评估模型性能。主要结论如下:1.采用方法1得到中国陆区的大地热流预测平均值为63.54m W/m,发现部分地质年代具有很好的分区特性,为无热流分布区的热流预测提供了一定地质构造背景依据。2.采用方法2得到中国陆区热流预测平均值为63.56m W/m,与本文基于我国地质构造与热流的统计关系得到的热流预测结果接近,在新增热流数据及由于热流数据稀少而不具有代表性的区域的热流预测结果得到一定改善。3.采用方法2得到中国陆区热流分布特征为:西南高,热流离散性较大。西北低。华北东高、中低。东北中高、东高、北低。华南东高、西低。台湾南北高、中低,热流离散性大。实测热流与预测热流的误差为14.9m W/m。该研究结果可为中国陆区地热研究提供一定的区域热背景及未来地热资源勘查靶区。

关键词：大地热流热流预测相似度方法地质与地球物理特征地质年代构造分区

从卫星红外亮温与大地热流的关系看地震前的热红外异常

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地球物理学报 2009年第11期52卷 2746-2751页

作者：马晓静邓志辉陈梅花杨竹转高祥林中国地震局地质研究所北京100029

一些强地震前地表可产生热异常是人们比较一致的认识,但能否用卫星遥感技术观测到地下热异常则存在很大的分歧.本文试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.研究结果... 详细信息

一些强地震前地表可产生热异常是人们比较一致的认识,但能否用卫星遥感技术观测到地下热异常则存在很大的分歧.本文试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.研究结果表明:(1)在绝大多数情况下,亮温随大地热流值的升高而升高,升高的速率平均为0.057℃/mW·m^(-2).如果地震引起的大地热流异常为100 mW·m^(-2),则有可能产生卫星红外平均亮温约5.7℃的异常.(2)不同地区亮温随大地热流值变化速率不同,即使地震前出现了卫星热红外亮温异常,但不同地区表现也是不同的.(3)在一些地区一些季节,亮温与大地热流值关系不明显,可能是亮温数据受气象因素干扰所致.这说明地震前的热红外亮温异常是复杂的,甚至有时是难于观测到的.

关键词：红外亮温大地热流卫星遥感地震异常

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查干凹陷大地热流

地球物理学报 2013年第9期56卷 3038-3050页

作者：左银辉邱楠生邓已寻饶松徐深谋李建国中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院河南濮阳457001 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心北京102249 中国地质大学(北京)能源学院北京1000835 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室北京100029

查干凹陷是银根—额济纳旗盆地最具勘探潜力的凹陷,但是查干凹陷及整个银根—额济纳旗盆地的大地热流研究仍为空白,严重制约该盆地的油气资源的评价.本文通过测试19口井107块岩芯的岩石热导率和岩石热导率原位校正,利用协和平均公式计... 详细信息

查干凹陷是银根—额济纳旗盆地最具勘探潜力的凹陷,但是查干凹陷及整个银根—额济纳旗盆地的大地热流研究仍为空白,严重制约该盆地的油气资源的评价.本文通过测试19口井107块岩芯的岩石热导率和岩石热导率原位校正,利用协和平均公式计算得到查干凹陷各地层的岩石热导率大小;并利用9口井的温度数据,结合岩石热导率数据对查干凹陷的地温梯度和大地热流进行了计算.研究结果表明查干凹陷具有构造稳定区和构造活动区之间的中温型地温场特征,其平均地温梯度和大地热流分别为33.6℃/km,74.5mW/m2.本文的研究成果为查干凹陷及银根—额济纳旗盆地油气资源评价提供地热参数.

关键词：查干凹陷银根—额济纳旗盆地大地热流岩石热导率地温梯度

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准噶尔盆地大地热流特征与岩石圈热结构

地球物理学报 2013年第8期56卷 2760-2770页

作者：饶松胡圣标朱传庆唐晓音李卫卫汪集旸中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国石油大学(北京) 北京102249

沉积盆地现今大地热流和岩石圈热结构特征是岩石圈构造-热演化过程的综合反映和盆地热史恢复的约束条件,对盆地动力学研究和油气资源评价具有重要意义.作者系统分析了准噶尔盆地2000年以来新增的102口钻孔的系统测井温度和400余口钻孔... 详细信息

沉积盆地现今大地热流和岩石圈热结构特征是岩石圈构造-热演化过程的综合反映和盆地热史恢复的约束条件,对盆地动力学研究和油气资源评价具有重要意义.作者系统分析了准噶尔盆地2000年以来新增的102口钻孔的系统测井温度和400余口钻孔的试油温度资料,采用光学扫描法测试了15口钻孔共187块代表性岩石热导率,首次建立了准噶尔盆地岩石热导率柱,新增了11个高质量的(A类)大地热流数据,分析了准噶尔盆地大地热流分布特征,并揭示了其岩石圈热结构.研究表明,准噶尔盆地现今地温梯度介于11.6～27.6℃/km,平均21.3±3.7℃/km,大地热流介于23.4～56.1mW/m2,平均42.5±7.4mW/m2,表现为低地温梯度、低大地热流的"冷"盆特征.准噶尔盆地大地热流与地温梯度分布规律基本一致,主要受控于基底的构造形态,东部隆起最高,陆梁隆起次之,乌伦古坳陷、中央坳陷和西部隆起较低,北天山山前坳陷最低.准噶尔盆地地壳热流介于18.8～26.0mW/m2,地幔热流介于16.5～23.7mW/m2,壳幔热流比值介于0.79～1.58,属于典型的"冷壳冷幔"型热结构.准噶尔盆地地幔热流值与莫霍面起伏一致,隆起区地幔热流高,坳陷区地幔热流低.

关键词：地温梯度热导率大地热流岩石圈热结构准噶尔盆地

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沉积速率对渤中坳陷大地热流的影响

地球物理学报 2014年第5期57卷 1568-1577页

作者：李文正焦亚先左银辉宋鑫颖邱楠生中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油杭州地质研究院杭州310023 成都理工大学能源学院成都610059

盆地内快速剧烈的构造作用可导致热异常，在利用盆地热历史揭示深部动力学过程时，需消除热异常的影响．本文根据瞬时热传导原理，校正了渤海湾盆地渤中坳陷低热异常，准确地约束了盆地深部动力学状态．对渤中坳陷内3口典型井进行热流... 详细信息

盆地内快速剧烈的构造作用可导致热异常，在利用盆地热历史揭示深部动力学过程时，需消除热异常的影响．本文根据瞬时热传导原理，校正了渤海湾盆地渤中坳陷低热异常，准确地约束了盆地深部动力学状态．对渤中坳陷内3口典型井进行热流校正结果表明，渤中坳陷古近纪以来快速沉积导致其现今（～60．9mW·m^-2）未达到热平衡（低热异常）．校正后的热流值平均约为67．4mw·m^-2，比现今高5～10mW·m^-2．利用校正后的热流值计算得到的渤中坳陷的“热”岩石圈的平均厚度约为70km，比修正前的厚度（82～100km）减少了13～28km．

关键词：渤中坳陷热流校正大地热流 “热”岩石圈

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库车前陆盆地大地热流分布特征

石油勘探与开发 2005年第4期32卷 79-83页

作者：王良书李成刘绍文李华徐鸣洁于大勇贾承造魏国齐南京大学地球科学系南京大学城市与资源系中国石油勘探开发研究院

采集45块岩心样品进行热导率测试,在分析库车前陆盆地的地热场的基础上,通过温度和孔隙度的校正,获得原地热导率和地层热导率柱。根据热传导定理和热阻法计算热流值,获得了库车前陆盆地的52个大地热流值数据及其分布特征。库车前陆盆地... 详细信息

采集45块岩心样品进行热导率测试,在分析库车前陆盆地的地热场的基础上,通过温度和孔隙度的校正,获得原地热导率和地层热导率柱。根据热传导定理和热阻法计算热流值,获得了库车前陆盆地的52个大地热流值数据及其分布特征。库车前陆盆地整体属于低热流冷盆,各构造单元的大地热流值为40～50mW/m2,低于我国其他大、中型沉积盆地。山前带的热流值相对较高,如依奇克里克、大宛齐、克拉等构造分区的热流值均在45mW/m2以上,是冷盆中的高热流带,也是天然气高产出带;中央坳陷部位的热流值较低(小于45mW/m2);前缘隆起部位热流值较高,如塔北的提尔根;南部的热流值东高西低,如牙哈等地区的热流值均高于45mW/m2,而西部的羊塔克、英买地区的热流值低于40mW/m2。新生代,印度板块与欧亚板块碰撞的远距离效应使塔里木盆地和天山之间发生了强烈的盆山耦合过程,盆地边缘岩石圈挠曲和快速沉降,决定了盆地现今大地热流的分布特征。

关键词：大地热流热导率库车前陆盆地塔里木

燕山中部大地热流及岩石圈热结构特征——以承德市七家-茅荆坝地热田为例

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地质学报 2020年第7期94卷 1950-1959页

作者：刘峰王贵玲张薇岳晨陆川黄起伟欧小科中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 中国地质大学(北京) 北京100083 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心石家庄050061 东华理工大学南昌330000 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518000

燕山中部地区地热资源丰富,地热地质条件较好,但该地区大地热流测量工作较少,岩石圈热结构研究尚未开展,制约了该地区的地热地质研究与资源勘探开发。本文以该地区的七家-茅荆坝地热田为典型区,结合地温测井、取样测试、数据收集与分析... 详细信息

燕山中部地区地热资源丰富,地热地质条件较好,但该地区大地热流测量工作较少,岩石圈热结构研究尚未开展,制约了该地区的地热地质研究与资源勘探开发。本文以该地区的七家-茅荆坝地热田为典型区,结合地温测井、取样测试、数据收集与分析,初步查明燕山中部大地热流特征及浅部-深部岩层热物性特征,填补了大地热流值测量空白区,在此基础上建立了研究区热结构概念模型,估算其深部地温分布。研究得出燕山中部大地热流值变化较大,平均约57 mW/m^2,与周边温泉水温存在较好的相关关系。其中七家-茅荆坝地热田大地热流值较高,为74.9 mW/m^2。通过深部地温分布计算得出七家—茅荆坝地区居里面埋深为21.5~22.8 km,莫霍面温度约815℃,分析结果与前人研究成果较为一致,验证了本文所建立岩石圈热结构模型的准确性。

关键词：燕山地区七家-茅荆坝地热田大地热流岩石圈热结构居里面

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淮北煤田现今地温场特征及大地热流分布

地球科学（中国地质大学学报） 2015年第6期40卷 1083-1092页

作者：彭涛吴基文任自强徐胜平张海潮安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省煤田地质局第三勘探队安徽宿州234000

淮北煤田的高温热害问题愈发突出,但目前对该区系统的地温场特征及大地热流分布研究非常稀少.在系统分析淮北煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合72块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地... 详细信息

淮北煤田的高温热害问题愈发突出,但目前对该区系统的地温场特征及大地热流分布研究非常稀少.在系统分析淮北煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合72块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地温梯度和大地热流的分布特征.研究表明：淮北煤田现今地温梯度众值介于1.80~2.80℃/100m之间,平均地温梯度为2.42℃/100m;大地热流值变化范围为39.52~74.12mW/m2,平均热流值为55.72mW/m2,地温梯度和热流值均低于同处华北板块的其他盆地以及南部的淮南煤田;大地热流受地温梯度控制明显,两者分布较为相似,整体表现为南高北低、西高东低的特点.结果表明,区内现今地温场和热流分布主要受区域地质背景和区内构造格局的控制.

关键词：地温场地温梯度大地热流构造控制淮北煤田.

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大地热流

浙江地质科技情报 2002年第1期 29-31页