毛小平,陈修蓉

• 1:国家能源碳酸盐岩油气重点实验室
• 2:中国地质大学(北京)
• 3:清华大学

摘要(Abstract)：

大地热流是地热勘探和构造解析关键地质参数。目前对于热流的分布特征研究仍不充分，且存在较多学术争议，进一步研究科学意义重大。基于热传递方程的数值模拟，结合实际测温曲线的对比分析，深入研究了热流在垂向上的变化规律、大地热流和地温梯度的关系。结论如下：(1)热流在垂向上由深至浅的变化可近似为一个常数，考虑热对流和放射性生热后，是一条向上缓慢增加的，比较稳定的曲线；在地质条件相近时，高地温梯度对应低的大地热流，而低地温梯度对应高热流；(2)一个地区的大地热流，取决于浅层最低热导率-地热盖层的性质；(3)传统观点中高地温梯度必然对应高大地热流的结论需重新审视。指出了目前获得的大地热流在垂向上剧烈变化的原因，并给出了使用迭代法的解决方案；今后地热勘探应以寻找具有高地温梯度的低大地热流地区为主。研究成果将有助于重新认识热流及大地热流，把握热流在纵、横向的变化规律，以及提高大地热流计算精度。

关键词(KeyWords)： 大地热流;热流;热传导;地温梯度;放射性生热

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家能源碳酸盐岩油气重点实验室开放基金项目“基于浅陆封寒思路的深层-超深层古老烃源岩有机质富集机制”;; 贵州省地质矿产勘查开发局科研项目“基于大数据的隐爆角砾岩型萤石矿成矿规律与靶区预测技术研究及应用示范”

作者(Author): 毛小平,陈修蓉

参考文献(References)：

• [1]第二届地球物理学名词审定委员会.地球物理学名词（第2版）[M].北京：科学出版社，2021.
• [2]龙广庆.广东地区干热岩赋存条件及开发前景分析[J].中国煤炭地质，2024,36(5):38-42.
• [3]汪集旸，黄少鹏.中国大陆地区大地热流数据汇编（第二版）[J].地震地质，1990,12(4):351-366.
• [4]汪集旸，胡圣标，庞忠和，等.中国大陆干热岩地热资源潜力评估[J].科技导报，2012,30(32):25-31.
• [5]胡圣标，何丽娟，汪集旸.中国大陆地区大地热流数据汇编（第三版）[J].地球物理学报，2001,44(5):611-626.
• [6]姜光政，高堋，饶松，等.中国大陆地区大地热流数据汇编（第四版）[J].地球物理学报，2016,59(8):2892-2910.
• [7]DAVIES J H, DAVIES D R. Earth′s surface heat flux[J]. Solid Earth,2010,1(1):5-24.
• [8]DAVIES J H. Global map of solid Earth surface heat flow[J].Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2013, 14(10):4608-4622.
• [9]邹开真，庞玉茂，陈琰，等.柴达木盆地英东地区大地热流及影响因素[J].地球科学，2023, 48(3):1002-1013.
• [10]何争光.华北南部地区现今大地热流特征及其影响因素[J].内蒙古石油化工，2008, 22:32-33.
• [11]王社教，胡圣标，李铁军，等.准噶尔盆地大地热流[J].科学通报，2000,45(12):1327-1332.
• [12]何丽娟，汪集旸.“大地热流”等地热学重要术语的概念与应用[J].中国科技术语，2021, 23(3):3-9.
• [13]黄少鹏.大地热流沿经、纬向的变化——中国大陆、日本及其周围海域和美国大陆热流数据分析[J].科学通报，1988,33:1405-1408.
• [14]CARLINO S. Heat flow and geothermal gradients of the Campania region(Southern Italy)and their relationship to volcanism and tectonics[J]. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2018(365):23-37.
• [15]郎旭娟，刘峰，刘志明，等.青海省贵德盆地大地热流研究[J].地质科技情报，2016,35(3):227-232.
• [16]汪缉安，汪集晹，王永玲，等.辽河断陷地热基本特征[J].石油与天然气地质，1985(4):347-358.
• [17]王一波，胡圣标，聂栋刚，等.郯庐断裂带是热异常带吗：来自断裂带南段热流的约束[J].地球物理学报，2019, 62(8):3078-3094.
• [18]李宗星，高俊，郑策，等.柴达木盆地现今大地热流与晚古生代以来构造-热演化[J].地球物理学报，2015,58(10):3687-3705.
• [19]张超，胡圣标，宋荣彩，等.共和盆地干热岩地热资源的成因机制：来自岩石放射性生热率的约束[J].地球物理学报，2020,63(7):2697-2709.
• [20]王社教，胡圣标，汪集旸.塔里木盆地沉积层放射性生热的热效应及其意义[J].石油勘探与开发，1999, 26(5):36-38.
• [21]魏喜，贾承造，祝永军，等.夭折大洋盆地构造演化及充填特征探讨——以南海双峰盆地为例[J].石油学报，2010,31(2):173-179.
• [22]张超，张盛生，李胜涛，等.共和盆地恰卜恰地热区现今地热特征[J].地球物理学报，2018,61(11):4545-4557.
• [23]刘德民，张根袁，关俊朋，等.苏北盆地干热岩地热资源前景分析[J].地学前缘，2020,27(1):48-54.
• [24]裴发根，何梅兴，方慧，等.基于模糊数学法的松辽盆地深层地热资源潜力评价.地球科学，2023,48(3):1058-1079.
• [25]NJINJU E A, KOLAWOLE F, ATEKWANA E A, et al.Terrestrial heat flow in the Malawi Rifted Zone, East Africa:Implications for tectono-thermal inheritance in continental rift basins[J]. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2019,387:1-16.
• [26]肖琳，李晓昭，胡增辉，等.土体内在结构对热导率计算模型的影响研究[J].地质论评，2009,55(4):598-605.
• [27]李丹，孙少川，毛翔，等.江苏省与新加坡深层地热资源潜力分析[J].中国煤炭地质，2024,36(7):35-40.
• [28]沈显杰.西藏高原的热流测量[J].科学通报，1983(14):876-877.
• [29]沈显杰，邓肖粤，康文华，等.热流值的校正和藏南热流测量中的湖底温度波动校正[J].地球物理学报，1985,28(S1):70-92.
• [30]沈显杰，张文仁.西藏热流数据最新报道[J].科学通报，1989(5):373-376.
• [31]汪集旸，黄少鹏，中国大陆地区热流数据汇编[J].地质科学，1988(2):196-204.
• [32]金春爽，付修根，陈文彬，等.藏北地区钻孔大地热流值测量[J].地球物理学报，2019,62(8):3095-3105.
• [33]袁彩萍，徐思煌.西藏伦坡拉盆地地温场特征及烃源岩热演化史[J].石油实验地质，2000, 22(2):156-160.
• [34]李林果，李百祥.从青海共和—贵德盆地与山地地温场特征探讨热源机制和地热系统[J].物探与化探，2017, 41(1):29-34.
• [35]赵平，多吉，谢鄂军，等.中国典型高温热田热水的锶同位素研究[J].岩石学报，2003,19(3):569-576.
• [36]LOVERING T S. Theory of heat conduction applied to geological problems[J]. Geological Society of America Bulletin, 1935 46(1):69-93.
• [37]熊亮萍，张菊明.热流的折射和再分配的数学模拟[J].地质科学，1984,19(4):445-454.
• [38]MILDREN S D, SANDIFORD M. Heat refraction and low-pressure metamorphism in the northern Flinders Ranges, South Australia[J].Australian Journal of Earth Sciences,1995,42(3):241-247.
• [39]张俊超.廊固凹陷JZ02井地热特征分析[J].中国煤炭地质，2024, 36(3):33-37
• [40]冯昌格，刘绍文，王良书，等.塔里木盆地现今地热特征[J].地球物理学报，2009,52(11):2752-2762.