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基于居里面深度对中国东北部大地热流的研究

地质学报 2024年第3期98卷 680-691页

作者：邱楠生许晴朱传庆宋佳霖李潇油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)碳中和示范性能源学院北京102249 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

大地热流值是表征地球热状态的重要参数,也是进行深部地温预测和评价一个地区地热资源的最基本数据。受钻孔测温的影响,盆地外的无钻孔测温地区缺少实测的大地热流值。目前的热流分布图都是依据相邻盆地的实测值进行插值绘制的,无钻孔... 详细信息

大地热流值是表征地球热状态的重要参数,也是进行深部地温预测和评价一个地区地热资源的最基本数据。受钻孔测温的影响,盆地外的无钻孔测温地区缺少实测的大地热流值。目前的热流分布图都是依据相邻盆地的实测值进行插值绘制的,无钻孔区热流值可信度较低。由于岩石居里点与温度密切相关,可以通过居里面深度来研究地表热流值。本文依据东北地区现有的居里面深度分布图,结合实测的岩石热导率、岩石生热率数据和相应的地壳分层状况,计算了东北地区的大地热流值,重新绘制了中国东北地区精细的大地热流分布图。东北地区整体大地热流处于42.5~95 mW/m~2之间,热流高值位于五大连池及敦化-密山断裂带海龙—牡丹江一带,松辽盆地内部、小兴安岭和长春-延吉缝合带也有局部的高热流值。热流高值与居里面隆起区域有较高的一致性,即居里面隆起处热流较高,而坳陷区热流较低。本次研究填补了中国东部地区热流实测值空白,为该区深部地温预测和地热资源评价提供了更加准确的参数。

关键词：居里面大地热流岩石热导率岩石生热率地热资源

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南黄海盆地地层生热率及岩石圈热结构

地球科学 2023年第3期48卷 1040-1057页

作者：孙旭东郭兴伟张训华李子渊刘怀山张升升中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛710069 青岛海洋地质研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司蜀南气矿四川泸州646001

岩石圈热结构的研究不仅可以了解岩石圈深部动力学演化机制,也是含油气区油气资源评价的重要组成部分.由于南黄海盆地生热率数据的匮乏,阻碍了岩石圈热结构的研究进展.本文通过GR(伽马值)-A(岩石生热率)的经验关系,计算了南黄海盆地沉... 详细信息

岩石圈热结构的研究不仅可以了解岩石圈深部动力学演化机制,也是含油气区油气资源评价的重要组成部分.由于南黄海盆地生热率数据的匮乏,阻碍了岩石圈热结构的研究进展.本文通过GR(伽马值)-A(岩石生热率)的经验关系,计算了南黄海盆地沉积地层的生热率;在大地热流、地层生热率、南北向贯穿盆地的二维多道地震剖面及OBS2013地壳速度结构剖面的约束下,建立了南黄海盆地地壳生热模型,计算了盆地的岩石圈热结构.岩石圈热结构计算结果表明:(1)南黄海盆地北部坳陷、中部隆起及南部坳陷3个次级单元的平均莫霍面温度依次为602.2±15.25℃、592.7±2.56℃、650.6±20.24℃;(2)平均热岩石圈厚度依次为99.7±2.20 km、101.7±0.51 km、88.2±2.49 km;(3)壳幔热流比分别为0.76±0.02、0.88±0.01、0.71±0.15,具有“冷壳热幔”的特征.研究结果表明,南黄海盆地现今具有与全球新生代拉张构造区相似的较高热流,处于构造活动区向构造稳定区转换的过渡阶段.此外,现今南黄海盆地3个次级单元展现的不同岩石圈热结构特征,可能与印支期至早燕山期扬子块体与华北块体的俯冲碰撞,在苏鲁造山带南侧(现今北部坳陷的位置)形成类前陆盆地的构造背景有关.

关键词：南黄海盆地自然伽马值岩石生热率岩石圈热结构热岩石圈厚度地热能

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中国西北部盆地岩石热导率和生热率特征

地质科学 2002年第2期37卷 196-206页

作者：邱楠生石油大学油气成藏机理教育部重点实验室北京102249

本文根据大量实测数据 ,首次系统地报道了中国西北地区塔里木盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地内的岩石热导率、岩石放射性生热率数据及其分布特征。对 6 0 0多个岩石热导率和 1 0 0多个实测岩石生热率的统计分析表明 ,沉积盆地中岩石的热... 详细信息

本文根据大量实测数据 ,首次系统地报道了中国西北地区塔里木盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地内的岩石热导率、岩石放射性生热率数据及其分布特征。对 6 0 0多个岩石热导率和 1 0 0多个实测岩石生热率的统计分析表明 ,沉积盆地中岩石的热物理性质与其岩性、埋藏深度和地层时代密切相关。随深度和地层时代的加大 ,岩石热导率增大 ;塔里木盆地的岩石热导率的总体平均值最大 ,而柴达木盆地的最小。岩石生热率在上地壳的分布是随深度的增加而减小的 ,但在沉积盆地的深度范围内几乎不变 ,其分布是均匀的 ,仅不同岩性的生热率差别较大。估算的岩石放射性生热产生的热量可以占到盆地地表热流的 2 5 %～ 45 %。因此 ,岩石热物理性质的参数不仅与盆地的地温分布和大地热流特征密切相关 ,还可以为该地区盆地热历史恢复及深部地球物理的研究提供有效的参数和边界条件。

关键词：沉积盆地岩石热导率岩石生热率塔里木盆地准噶尔盆地柴达木盆地土地层时代

江西省修水县八洞湾地区垂向地温场与岩石放射性生热率特征

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资源信息与工程 2018年第6期33卷 33-34页

作者：余圣品余圣旦邹国瑶江西省勘察设计研究院江西南昌330095 江西省煤田地质局普查综合大队江西南昌330001

对修水八洞湾地区钻孔内进行了系统测温和取样测试,结果显示,区内地温梯度为每100 m 2. 5～6. 15℃,整体较高,测温曲线形态呈"分段线性递增";黑云母二长花岗岩生热率处于3. 23～12. 34μW/m^2,平均值5. 24μW/m^2,为高产热花岗岩,主要... 详细信息

对修水八洞湾地区钻孔内进行了系统测温和取样测试,结果显示,区内地温梯度为每100 m 2. 5～6. 15℃,整体较高,测温曲线形态呈"分段线性递增";黑云母二长花岗岩生热率处于3. 23～12. 34μW/m^2,平均值5. 24μW/m^2,为高产热花岗岩,主要依靠放射性铀钍贡献,钾贡献率不足10%,综合分析认为,修水八洞湾地区干热岩勘查有一定的前景。

关键词：系统测温分段线性递增岩石生热率前景修水县八洞湾

珠江口盆地白云凹陷现今地温场特征及构造—热演化史

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天然气地球科学 2023年第12期34卷 2124-2135页

作者：汪旭东邱楠生彭光荣张向涛李孔森常健张应鳞何青松中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054 中海石油深海开发有限公司广东深圳518054

白云凹陷已成为珠江口盆地最重要的深水勘探靶区,但其复杂的高、变地温特征制约了进一步油气勘探与资源评价。利用大量实测岩石热导率和生热率数据,建立岩石热物性柱,并结合实测钻孔温度、低温热年代学参数及地球动力学方法,系统研究了... 详细信息

白云凹陷已成为珠江口盆地最重要的深水勘探靶区,但其复杂的高、变地温特征制约了进一步油气勘探与资源评价。利用大量实测岩石热导率和生热率数据,建立岩石热物性柱,并结合实测钻孔温度、低温热年代学参数及地球动力学方法,系统研究了白云凹陷现今地温场和构造—热演化史。251个岩心样品的岩石热导率介于1.131~4.478 W/(m·K)之间,平均为2.258 W/(m·K);106个样品的岩石生热率介于0.868~1.735μW/m^(3)之间,平均为1.499μW/m^(3)。白云凹陷岩石热导率从韩江组至文昌组逐渐增大,而岩石生热率随深度增加而减小。白云凹陷现今大地热流介于66.6~139.1 mW/m^(2)之间,平均为89.7±14.7 mW/m^(2),表现为由西北向东南逐渐增大的特征。同时,白云凹陷1~5 km埋深处地层温度随深度增加而逐渐增大。6个基底样品的低温热年代学参数联合反演揭示出白云凹陷各构造单元经历了不同的古温度史,这主要与区域性构造抬升—沉降作用与基底热流变化有关;地球动力学模拟明确了白云凹陷新生代以来经历的始新世和中新世2期拉张事件,并造成基底热流迅速增大。研究首次系统地阐明了白云凹陷现今地温场特征及其构造—热演化史,对区域构造演化和下一步深水油气勘探具有重要的指导意义。

关键词：珠江口盆地白云凹陷岩石热导率岩石生热率现今地温场构造—热演化史

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丁集煤矿井下热流测定分析

煤矿安全 2012年第2期43卷 128-132页

作者：谢景娜罗新荣中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221008 煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008

提出了采用自然伽马测井技术来探测和研究煤岩地层不同深度岩石中放射性元素生热的方法。对岩石生热率公式进行了深入地研究,并通过自然伽马放射强度计算出淮南矿区丁集煤矿不同地层放射元素含量、地壳热流值、地幔热流值。根据地壳热... 详细信息

提出了采用自然伽马测井技术来探测和研究煤岩地层不同深度岩石中放射性元素生热的方法。对岩石生热率公式进行了深入地研究,并通过自然伽马放射强度计算出淮南矿区丁集煤矿不同地层放射元素含量、地壳热流值、地幔热流值。根据地壳热流和地幔热流两部分热流值在整个大地热流值中所占的比重,得出丁集煤矿地质属于"热壳冷幔"地层。

关键词：自然伽马测井岩石生热率热流 “热壳冷幔”

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渤海湾盆地清丰地区地热形成机理分析与研究

渤海湾盆地清丰地区地热形成机理分析与研究

作者：赵婷中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

研究区位于渤海湾盆地的西南翼,断裂较发育,赋存着丰富的中低温地热资源。目前,清丰地区的地热研究还比较少,主要局限在较浅的地层。对于深部的热结构仅有定性的判断,还没有更为系统的研究分析,这严重制约了本区地热资源的开发和利用。... 详细信息

研究区位于渤海湾盆地的西南翼,断裂较发育,赋存着丰富的中低温地热资源。目前,清丰地区的地热研究还比较少,主要局限在较浅的地层。对于深部的热结构仅有定性的判断,还没有更为系统的研究分析,这严重制约了本区地热资源的开发和利用。因此,在清丰地区开展地热成因机理分析与深部的热结构特征研究具有非常重要的意义。本文通过分析区内的区域地质背景、地温场条件、地热水化学资料,建立了区内地热成因模型。利用区内的自然伽马测井数据与岩石生热率的关系,计算了浅层的生热率与岩石产热量,通过地震波波速与生热率的经验公式,获得了深部的岩石生热率与产热量,得到了区内的壳、幔热流配分比,构建了区内地壳热结构概念模型。深部结构揭示,清丰地区的莫霍面埋深约34-35 km,岩石圈厚度较薄,居里等温面埋藏较浅,研究区具有较好的深部热构造条件。地温场研究表明,清丰地区的地热资源具有传导型地热系统特征,地温梯度值介于2.1-4.2℃/100 m,平均地温梯度为4.1℃/100m,清丰地区的大地热流值介于65.46-66.06 m W/m,平均值为65.76m W/m,区内具有较高的地热背景。水化学数据揭示,清丰地区的地热水为弱碱性,主要阳离子为Ca、Na、Mg,阴离子为SO和Cl,水化学类型有SO-Ca型、Cl-Na型以及SO·Cl-Ca·Na型;氢氧同位素数据表明,地下热水主要来源于大气降水,先是在隆起区,接受大气降水补给,之后入渗到地下,再经过深部来源的热量加热,进入浅部地层。利用计算的岩石生热率和产热量,估算出区内的地壳、地幔热流配分比为0.57,热结构属于“冷壳热幔”型。通过对源-储-通-盖等方面的综合分析和研究,明确了清丰地区的地热成因机理,即:区内的热源是来自地球深部的地幔热流、地壳热流。地热水主要来源为太行山和鲁西南隆起区的大气降水,地热流体沿着较发育的断层运移,进入奥陶系储层中,不断吸收深部传导上来的热量及围岩的热量,最终储层中聚集了较高的热量。同时,建立了清丰地区的地壳热结构概念模型和成因模式图,这些研究成果对该地区地热能的开发和利用提供了一定的理论基础,具有重要的指导意义。

关键词：清丰地区自然伽马值岩石生热率地壳热结构成因机理

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南黄海大地热流、地层生热率与热结构分析

南黄海大地热流、地层生热率与热结构分析

作者：孙旭东中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

大地热流、地温梯度、岩石热导率及生热率作为基本的地热学热参数,为地球动力学演化以及油气生成研究提供地热背景和基础参数。本文收集了8口钻井(ZC1-2-1井、ZC7-2-1井、CZ24-1-1井、WX4-2-1井、WX5-ST1井、WX13-3-1井、CZ35-2-1和CSD... 详细信息

大地热流、地温梯度、岩石热导率及生热率作为基本的地热学热参数,为地球动力学演化以及油气生成研究提供地热背景和基础参数。本文收集了8口钻井(ZC1-2-1井、ZC7-2-1井、CZ24-1-1井、WX4-2-1井、WX5-ST1井、WX13-3-1井、CZ35-2-1和CSDP-2井)、共9196个点位的自然伽马数据,根据自然伽马与生热率的关系,计算出各个点位的岩石生热率值,进一步计算出南黄海地区各个组地层生热率。同时对不同组地层生热率进行加权平均处理,分别计算出不同时代地层的平均生热率,结果表明南黄海地区地层生热率随深度(年代)的增加而增大。本文依据居里面深度分别与大地热流、地温梯度的关系,收集了南黄海地区39个点位的居里面深度,计算出南黄海平均大地热流值为67.04 mW/m,略高于全球大地热流值65 mW/m;平均地温梯度为29.30℃/km,略低于邻区苏北盆地的平均地温梯度30℃/km。本文以地层较全、位于南黄海北部坳陷的ZC1-2-1井为例,计算研究区地壳结构与热结构模型。根据P波速度与地壳结构的关系,本文认为井位附近地区地壳总体厚度为32.5 km,其中沉积盖层厚度为3.4 km,上地壳(不含沉积盖层)的厚度为8.6 km,中地壳厚度为4 km,下地壳厚度为16.5 km。根据各个组地层生热率加权平均计算出沉积盖层平均生热率为0.88μW/m;根据P波速度和生热率的关系,计算出研究区上地壳(不包含沉积层)的平均生热率为1.4μW/m;中地壳的平均生热率为0.54μW/m;下地壳的平均生热率为0.23μW/m。最后本文利用上述计算结果,根据生热率与产热的关系,计算出南黄海地区沉积盖层、上地壳(不含沉积层部分)、中地壳、下地壳的产热分别为5.85 mW/m、12.04mW/m、2.16 mW/m、3.8 mW/m,故地壳(包含沉积盖层)的总产热为23.85mW/m,占表层大地热流的36.6%;地幔产生的热流为41.15 mW/m,壳幔热流比为0.58,具有“冷壳热幔”的特征。

关键词：南黄海盆地自然伽马值岩石生热率表层大地热流岩石圈热结构

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青藏高原物质东流的岩石层力学背景探讨

地壳形变与地震 2001年第2期21卷 1-6页

作者：熊熊许厚泽滕吉文中国科学院测量与地球物理研究所武汉4300772 中国科学院地质与地球物理研究所北京100101

利用地表大地热流观测资料、岩石生热率及热导率数据研究了三江和四川盆地 6个地区的岩石层平均温度结构及强度分布。结果表明 ,整个三江地区岩石层温度较高 ,而四川盆地温度较低 ;在岩石层强度分布上 ,四川盆地为高强度区 ,而三江地区... 详细信息

利用地表大地热流观测资料、岩石生热率及热导率数据研究了三江和四川盆地 6个地区的岩石层平均温度结构及强度分布。结果表明 ,整个三江地区岩石层温度较高 ,而四川盆地温度较低 ;在岩石层强度分布上 ,四川盆地为高强度区 ,而三江地区则为低强度区 ;整个三江地区构成了一条青藏高原物质东流的低强度通道 ;由于四川盆地高强度块体的阻挡 ,青藏高原向东的物质流在此转向近南向 ,沿三江地区流逸 ;不同岩石层块体的强度差异可能是控制高原物质流动态势的重要力学背景之一。

关键词：岩石层温度岩石层强度青藏高原物质流动岩石生热率地球动力学