礦山地溫知識.

1、礦山地?zé)嶂R 摘自礦山地?zé)岣耪摰谝徽?煤田地質(zhì)勘探中的地?zé)峁ぷ鞯谝还?jié) 煤田勘探中地?zé)峁ぷ鞯娜蝿?wù)地質(zhì)勘探中，地?zé)嵫芯康闹饕椒ㄊ倾@孔測溫，相應(yīng)進行巖石熱物理性質(zhì)的測定。 在進行地溫資料分析研究時，必須將地溫場與相關(guān)的地質(zhì)背景和水文地質(zhì)條件聯(lián)系起來 考慮，因為地溫場是受后者控制和影響的。 所以，區(qū)域熱狀況地研究必須采取綜合性的 方法。煤田地質(zhì)勘探的地?zé)峁ぷ鳎纯碧诫A段由簡而煩，各階段的地?zé)峁ぷ魅蝿?wù)如下：一、普查階段盡量利用有限的鉆孔進行測溫，以便確定在勘探深度內(nèi)有無熱害地段存在。 同時搜 集區(qū)內(nèi)及外圍地質(zhì)、地球物理方面的有關(guān)地?zé)岬谋尘百Y料， 注意地?zé)岙惓ｏ@示。如與地 熱異常有關(guān)的地名、泉名、熱水井

2、、植物生長異常、積雪動態(tài)異常。區(qū)內(nèi)如有熱水活動， 應(yīng)注意研究熱水進入礦井的可能性。二、詳查階段地?zé)峁ぷ鲬?yīng)能滿足礦區(qū)總體設(shè)計要求， 關(guān)心的主要問題是礦區(qū)內(nèi)有無熱害， 熱害范 圍。在前一階段，未發(fā)現(xiàn)溫度偏高或不存在高溫條件，煤層埋藏條件不超過 300米者, 本階段一般可以不再進行測溫工作。三、精查階段應(yīng)劃分一級熱害區(qū)及二級熱害區(qū)的范圍，對前一階段以查明無熱害的地區(qū)不再做測 溫工作。對地溫正常，曾因受到增加而有熱害的地區(qū)，測溫孔以精確測定地溫梯度為主 要任務(wù)，為此，應(yīng)有部分孔進行準穩(wěn)態(tài)測溫或穩(wěn)態(tài)測溫。 對于熱異常區(qū)或構(gòu)造復(fù)雜有熱 水活動的深部地區(qū)，要求所有勘探孔都進行測溫。1978年煤炭部地質(zhì)局頒發(fā)

3、的煤炭資源勘探地溫測量若干規(guī)定一級熱害區(qū) 原始地溫21-37 C ?( 26-37 C)二級熱害區(qū) 原始地溫37 C。第二節(jié)測溫鉆孔的布置一、鉆孔測溫類型1、瞬態(tài)測溫一停鉆后12小時的鉆孔測溫方式；2、準穩(wěn)態(tài)測溫一停鉆靜止3-5天后全井段或中性點以下井段溫度已達準穩(wěn)定時測 溫；3、穩(wěn)態(tài)測溫一長期保留的鉆孔，溫度已達時間的測溫。在地質(zhì)勘探中，以瞬態(tài)測溫為主，配合一定數(shù)量的準穩(wěn)態(tài)測溫和最低限度的穩(wěn)態(tài)測二、測溫鉆孔的布置應(yīng)考慮以下原則：1、應(yīng)根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的特點，測溫鉆孔布置在以下地段： 背(向)斜的軸部、翼部； 大斷層的兩側(cè)； 張性斷裂發(fā)育的地段； 巖漿入侵體的邊緣； 煤系基底構(gòu)造； 蓋層厚度發(fā)

4、生顯著變化的地段； 井田深度不同的部位； 考慮編制地溫圖件和面上控制的需要。2、在水文地質(zhì)條件變化較大的煤田， 應(yīng)考慮水文地質(zhì)單元的劃分。同一個單元中, 應(yīng)在地下水的補給、徑流、排泄區(qū)、強徑流帶、弱徑流帶和停滯帶分別布置測溫孔，以 便查明地下水在不同條件下對地溫帶的影響；3、在煤系之下若有強的承壓含水層，應(yīng)布置鉆孔在揭穿之前和揭穿之后分別進行測溫，研究承壓含水層對上覆煤系地層溫度場的影響；4、 測溫孔還應(yīng)優(yōu)先形成剖面，一個井田應(yīng)有 3-5條測溫剖面。其中主剖面（穿過 井田中央的、或橫穿構(gòu)造的剖面）測溫孔密度和精度適當提高；5、考慮對地溫場全面評價和資料校正的需要，應(yīng)安排必要的鉆孔進行熱流測試和

5、 恒溫帶觀測；6全部測溫鉆孔中要安排適當?shù)臏史€(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)測溫孔，以便取得對非穩(wěn)態(tài)測溫孔 資料校正的依據(jù)。三、熱流測試孔位于恒溫帶觀測孔的選擇1、熱流測試孔鑒于熱流數(shù)據(jù)獲取不易，需要同時測得鉆孔的穩(wěn)態(tài)溫度梯度值和巖石熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)。熱流測試點的選擇應(yīng)注意以下問題： 待測的熱流值系指通過巖石傳導(dǎo)的熱流。因此，必須選擇在不受流體熱對流影 響的地段。 熱流測試以深孔和中深孔為宜，測試段要避開淺部地下水活動強烈?guī)?，對于?部要注意避開受承壓水頂托擾亂的層段 鉆孔位置要能代表礦區(qū)一般地質(zhì)條件，在熱流測試點少的情況下，避開在地質(zhì) 構(gòu)造上的特殊部位，如背斜及向斜軸、斷裂等。背斜軸部有熱流相對集中現(xiàn)象，熱流值 偏高；

6、而向斜部相反，熱流值偏低。斷層兩盤由于基巖有落差，或因斷裂導(dǎo)水、阻水等 作用，均可造成溫度場和熱流分布的局部擾亂； 煤系地層巖性變化復(fù)雜，未了減少熱導(dǎo)率樣品的測試工作，并提高熱流值的測 定精度，熱流測試段應(yīng)安排在厚層、巖性據(jù)以的去段中，如厚層的、均一的灰?guī)r或砂巖 段都是比較適宜的。 考慮到熱流測試必須進行穩(wěn)態(tài)測溫，并取得熱導(dǎo)率測試的巖樣，要求鉆孔保留 足夠長的時間。因此，因充分利用長期水文觀測孔和井筒檢查孔，兼作熱烈測試孔。為 了減少等候鉆孔溫度穩(wěn)定時間，應(yīng)考慮盡量利用鉆孔下部測溫，熱導(dǎo)率巖樣的采取位置 亦應(yīng)與擬選的測溫段一致。2、恒溫帶觀測孔恒溫帶是地球內(nèi)熱帶的外部邊界，實際確定恒溫帶的深度

7、及溫度對于測溫資料的整理和區(qū)域地?zé)釥顩r的評定均不可少，恒溫帶觀測孔的選擇應(yīng)注意以下問題： 通常在一個幾十至幾百平方公里的煤田區(qū)域內(nèi)，恒溫帶主要受 地形、地下水和 地表水體分布等影響。觀測孔應(yīng)選擇在地形平坦、不受地下水和地表水活動的影響，并 且地下水不太深的部位，如位置適當，可同長期觀測孔結(jié)合； 孔深以不小于50米，孔內(nèi)靜止水位深度不超過10-15米為宜；在松散土層內(nèi)， 應(yīng)安裝套管，管口設(shè)密閉裝置。 每月觀測一次，其周期至少應(yīng)滿一年。觀測儀精度土 0.1 C,測定密度每隔2.00 米一個點。要標定測溫儀，每次觀測前要校正儀器。第三節(jié)巖石熱物理性質(zhì)測定的采樣勘探區(qū)內(nèi)需要哪些鉆孔、哪些層位的熱參數(shù)，

8、須按熱流測試和礦井設(shè)計中熱交換計 算兩方面的需要，由地質(zhì)人員和設(shè)計人員共同商定。除熱測試孔計算段應(yīng)采取巖樣外， 一個礦區(qū)的井巷涉及的巖石也應(yīng)熱物理性質(zhì)的測定參數(shù)。對于不同的巖層、不同的巖相帶均要有代表性的樣品。 大型礦區(qū)，煤層深度變化大 時，應(yīng)當對深部、中部分別采樣。對于層狀結(jié)構(gòu)巖石，熱導(dǎo)率具有各向異性，平行于層理、片理、片麻理方向的熱導(dǎo) 率大于垂直方向的熱導(dǎo)率。因此，有條件時，應(yīng)選擇兩套標本分別測定垂直熱導(dǎo)率和平 行（層理、片理）熱導(dǎo)率。選取標本的鉆孔不宜太多，以保證標本巖性齊全為度。孔位選擇要避開風(fēng)化帶、構(gòu) 造帶。樣品要有代表性，分層采取，層厚5.00米取一塊;5.0 10米上下段各取一塊

9、；10 米分上中下段各取一塊，直徑不限，長度 1025厘米。第二章地溫測量第一節(jié)鉆孔溫度測量一、鉆探對溫度場的擾亂1. 鉆具升降和鉆頭破碎巖石摩擦產(chǎn)生熱量；2鉆孔沖洗液循環(huán)擾亂（孔上段升溫，下段冷卻）；二、鉆孔溫度平衡時間鉆孔停鉆、沖洗液停止循環(huán)，孔內(nèi)溫度達到穩(wěn)定，一般需要24-72小時或更長；三、利用短暫停鉆期間測量井底溫度，推求平衡溫度的方法：1耶格方法2. 洛薩拉姆斯實驗室方法四、鉆孔的近似穩(wěn)態(tài)測量1井底溫度停鉆12小時的簡易測溫所獲得的非穩(wěn)定井溫曲線，其井底溫度比其它任何點更接 近于原始巖溫。根據(jù)井底溫度的穩(wěn)定程度作如下估計：一般情況下，可以認為溫度達到了準穩(wěn)定，也就是說井底巖石的熱性

10、質(zhì)屬于一般（即 K0.005 cm 2.S-1 ）的情況下，溫度 恢復(fù)程度相當于溫度擾動的幅度的 70-80%,屆時的井底溫度與平衡巖石溫度相差一度 左右。為了真正測到井底溫度，孔內(nèi)必須干凈，測溫探頭能到達井底。2中性點（段）相當深的鉆孔中，由于鉆探擾動，上段被沖洗液增溫，下段被冷卻，在溫度恢復(fù)過程中，下段井溫朝著增加的方向回升；而上段井溫朝著下降的方向變化。因此，在溫度變化方向相反的上下兩段之間，必然存在著溫度與圍巖相近，甚至相平衡的點（段），這個點（段）稱為中性點（段）。.在鉆孔溫度恢復(fù)過程中，通過不同時間的兩條井溫曲線，可求得中性點（段）。在實際工作中，用高精度（土 0.1 0C）測溫儀

11、測停鉆12和24小時兩條井溫曲線， 兩條曲線交點即為中性點；用低精度（土 1.0 0C）測溫儀，兩次測溫間隔時間要拉長些， 才能顯示出測溫曲線上下兩段的明顯變化而得到中性點。（2）.中性點（段）的溫度與圍巖溫度的關(guān)系：有兩種可能：即處于平衡或十分接近。.中性點（段）的位置深度： 取決于循環(huán)沖洗液的溫度與鉆孔圍巖深度的高低。 它是鉆孔溫度擾動與恢復(fù)過程中的瞬時現(xiàn)象，隨著鉆孔深度的加大，井液溫度的升高， 中性點的深度逐漸向深部方向移動。 在同一深度，改變循環(huán)液的溫度，中性點的位置也 將改變。因此，求取中性點的正確方法，是在同一次停止沖洗液循環(huán)后，于不同時間進 行兩次或兩次以上的測溫。必須注意，兩次

12、測溫期間最好不進行其它任何操作。3恒溫帶：恒溫帶是地球內(nèi)熱帶的外部邊界。 在穩(wěn)態(tài)的鉆孔溫度曲線上，它是個恒溫點，即在 一定的地質(zhì)背景條件下，它是個溫度常值，可據(jù)以推求近似穩(wěn)態(tài)溫度曲線的淺部依據(jù)。 恒溫帶的溫度可以用下式表示：丐-比-（1 a.Z）a 人式中：一恒溫帶溫度；Z 恒溫帶深度； 地面年平均溫度；q 大地?zé)崃髦?；巖石熱導(dǎo)率；a 地面熱傳遞系數(shù)。.恒溫帶的溫度十分接近于當?shù)氐孛婺昶骄鶞囟?，其差值是由來至地球?nèi)部大地 熱流造成的影響；（2）.由于恒溫帶距地表很近，也可以用地面（Z=0）及地面年平均溫度（入）代替恒 溫點作為求近似穩(wěn)態(tài)溫度曲線的依據(jù)?！驹谖礈y得恒溫帶時，可以用當?shù)囟嗄昶骄鶜鉁?/p>

13、+2度確定】第二節(jié)測溫資料的整理測溫資料一般需要整理以下圖件：、鉆孔溫度一深度圖編制井溫測溫曲線可以分為兩種類型：1、傳導(dǎo)性一溫度的梯度來自深部的熱流，通過巖石傳導(dǎo)的方式形成，曲線具有一 定坡度的直線或折線；2、對流型一溫度的梯度是在流體的熱對流作用控制下形成的。溫度梯度值極小或 為零，曲線近于豎直；3畸變型一地溫在某一個深度連續(xù)、 跳躍，這是鉆孔嚴重漏水或其它原特殊因造成 的。井溫 ()對流型性 導(dǎo)對流型，井溫 ()訂鉆孔深度鉆孔深度鉆孔深度鉆孔溫度曲線類型圖一個停鉆孔的多次測溫曲線放在一起對照， 可以看出鉆孔溫度的恢復(fù)過程和由不穩(wěn) 定過渡到穩(wěn)定的變化規(guī)律。地下水從補給區(qū)到排泄區(qū)，地溫梯度逐

14、漸增高。二、地溫剖面與平面圖編制編制地溫圖是以穩(wěn)態(tài)測溫資料為依據(jù)，對于非穩(wěn)態(tài)測溫資料必須校正為近似穩(wěn)態(tài)資 料方可使用。校正方法：就地質(zhì)勘探測溫資料而言，采用“井底溫度”一“中性點”一“恒溫帶” 的方法是可行的。注意事項：1關(guān)于井底溫度：作為校正的標準，井底溫度應(yīng)取停留滿 12小時的井底溫度數(shù)據(jù)， 自然穩(wěn)定時間越長越好。2關(guān)于中性點：必須根據(jù)同一次停鉆后靜止過程中， 其間有一定間隔時間的兩條測 溫曲線求得；若兩次測溫之間沖過孔，則不能用來求中性點。3關(guān)于恒溫點：應(yīng)使用本區(qū)實測值；若無實測值，可用地面（即深度為零）年平均 溫度值來代替。編圖時，經(jīng)常遇到某些鉆孔測溫深度不夠，這時應(yīng)對測溫資料作一些必

15、要的外推， 其方法如下：由淺推深法若外推斷的巖性和上段相同或基本相似，可將實測穩(wěn)態(tài)溫度曲線（校正后的曲線） 按自然梯度直接查所需深度，求得近似的溫度值。對比法如果外推深度段的巖性有明顯的差異， 可以根據(jù)該地區(qū)相同構(gòu)造部位，相同巖性段 的已知地溫梯度，計算下段的溫度。估算法假定所研究的鉆孔溫度場符合一維穩(wěn)態(tài)熱流模式， 即由深部而來的、垂直向上經(jīng)過 剖面各層段的熱量是常值，根據(jù)淺部實測的熱值和深部預(yù)測段的巖性及熱導(dǎo)率， 即可求 出待測段的地溫梯度值G,從而獲得預(yù)測段的溫度。在編制地溫過程中，應(yīng)注意可能引起溫度場變化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點， 如該層厚度的變 化、基底起伏、構(gòu)造形態(tài)、斷層帶的性質(zhì)及規(guī)模，同時要

16、注意水文地質(zhì)條件的變化，以 便使編制的圖件更接近于實際。第三節(jié) 地下水對流對鉆孔測溫的影響一、當鉆孔揭穿含水層后有水流入鉆孔產(chǎn)生熱對流的情況下，測溫結(jié)果有可能歪曲區(qū)域的自然熱場，也可能使局部熱場發(fā)生位移；二、當鉆孔有高溫水向上流動，較低溫水向下移動，這就是孔內(nèi)溫度調(diào)和，造成梯度值減小。因此，對流作用對局部熱場的影響可能使低溫異常向下移動，高溫異常向上移動；三、當鉆孔未被沖洗液充滿的情況下，自然熱場歪曲最大；四、當鉆孔充滿水（特別是泥漿）可大大減弱對流作用。因此，測溫孔應(yīng)用優(yōu)質(zhì)泥 漿將鉆孔灌滿；五、在測溫中可能遇到地下水進入孔內(nèi)或管外循環(huán)等不同的情況、不同程度地改變鉆孔的熱條件，引起自然熱流場的

17、歪曲；六、孔內(nèi)進水，不設(shè)套管的鉆孔水自含水層直接進入孔內(nèi)，水向上或向下運動時， 進水點以上的井段熱流場不受干擾；在測溫曲線上進水點的位置明顯轉(zhuǎn)折；七、遇到強含水層，通常是揭穿前后分別進行測溫，或在鉆孔灌滿泥漿穩(wěn)定多時后 測溫，獲得的自然熱場不受歪曲的測溫結(jié)果。八、管外循環(huán)：下有套管的鉆孔，當進行水泥固井，或固井水泥受到破壞，就可能 發(fā)生一個含水層的水經(jīng)過管外循環(huán)進入一個吸水層中，從而歪曲自然熱場的情況。第四節(jié)熱流值的計算熱流值除可以用于判別地區(qū)有無地?zé)岙惓?、評定地區(qū)熱狀況外，還可以作為預(yù)測深部溫度的依據(jù)。一、方法原理確定熱流值的原理十分簡單：第一種方法：只要測得某一深度間隔的地溫梯度及相應(yīng)巖石

18、的熱導(dǎo)率，即可求得熱 流值按一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)公式就可以計算出熱流值。G=drdz式中：q熱流值 （微卡/厘米2.秒）入一巖石熱導(dǎo)率（毫克/厘米.秒C）C溫度 （C） 地溫梯度（0c/ioo米） 負號表示熱流由地球內(nèi)部流向地表第二種方法（布拉德爾法）：對于巖性差異較大的層狀巖層地區(qū)，鉆孔溫度隨深度 而增加的情況不一，地溫梯度不是定值。根據(jù)一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)的原理，通過所有水平巖 層的熱流應(yīng)相等，深度Z的溫度可以用下式表示：w0+q Z 生 或-式中：C實測溫度；豈一外推地面溫度;Z深度；入一該深度測定的熱導(dǎo)率。上式為一直線方程，當已知 二、Z、，按最小二乘法:該兩式組成方程組Bo X BX2 八 XY

19、 式中：X= -扎Y=Bo0Bi 二 qn 為測溫點數(shù)。解以上方程組即可求得常數(shù)入及q，必須注意幾點:1、鉆孔測得的地溫梯度必須是真正的值，因此，必須在終孔后幾個星期測溫，全井段的溫度數(shù)據(jù)才是可靠的，即使溫度恢復(fù)很快的鉆孔孔底段，至少也要3-5天；2、必須有相當數(shù)量的巖芯標本，足以代表鉆孔或某一研究斷的熱導(dǎo)率，這對于非 均質(zhì)的巖石尤為重要；3、所得的熱流必須是傳導(dǎo)熱流，在熱水活動帶（區(qū)）或地下水強烈活動帶內(nèi)（如溫泉區(qū)或巖溶發(fā)育區(qū)）水對地?zé)岬母蓴_十分嚴重，所得結(jié)果不能反映地球內(nèi)部的傳導(dǎo)熱 流。第五節(jié) 地形對地溫場的影響及校正地形起伏對地下溫度場是有影響的， 曬提的存在使其下面的等溫面抬咼，等溫面

20、的 改變（亦即地溫梯度值改變。山體對地溫場形態(tài)的影響，與山體的高度、寬度和形態(tài)有 關(guān)。山體斷面以下，深度超過山高的三倍之后，其溫度場的影響一不顯著。Z山體斷面圖煤田勘探中，都是首先勘探煤層埋藏淺且平坦的地區(qū)。 利用平坦地區(qū)的測溫數(shù)據(jù)推 測山體下面的深部煤層地溫時需要對山體的影響進行校正長條孤山地形的校正方法將山體下面的溫度場視為二維穩(wěn)態(tài)熱流模式，設(shè)山體斷面如圖所示：x軸與平坦地面一致，Z軸取通過山脊的垂線下方為正，山體下坐標為（X、Z）的任一點的溫度可用如下的微分方程來描寫:之2=0當Z=-h（x）時，即在山體位于X軸以上部分時:V - 0 G/Z ;當 Z %時（即山體一下很深）時:V -

21、0 Gu Z。式中：二一為平坦地區(qū)（當Z=0時）的地面年平均溫度;G /由高度引起的平均氣溫變化率，每升高100米，溫度降低0.5-1 C;Gu 是不受山體影響的平坦地區(qū)的地溫梯度平均值；H 山體高度，山半高處為1/2H的半寬為b,則公式解為：式中右側(cè)第三項即為山體對溫度影響的校正值。對該式進行微分，得到地溫梯度的計算G=Gu+bX2 -(Z -b)2X2 (z b2)2bi=H+ H2/4 b2此項為校正值；b=(Gu-G)H . H2/4_b2。深部溫度的推算是利用淺部實測溫度資料向深部外推， 預(yù)測目的層上任一點的溫度 可用下式計算：二-恒 G(H-H 恒)式中：二一目的層上推測點的溫度；

22、H目的層上推測點距地面的深度；n恒一當?shù)睾銣貛У臏囟?；H恒一當?shù)睾銣貛У纳疃龋籊-進行深度溫度外推選定的平均增溫梯度，(1 C/100m)。在v - n恒G(H-H恒)式中，恒溫帶的二恒和深度H恒是當?shù)貙嶋H確定的數(shù)值，目的層上 待求點的深度H,是根據(jù)煤層底板等高線圖給定的，只有 G點需要選定。如何恰當 地選定G點是關(guān)鍵。【假定】礦區(qū)內(nèi)已有若干個達到或穿過目的層的測溫鉆孔，根據(jù)每 個鉆孔的測溫曲線可以分別求得目的層底板至恒溫帶區(qū)間的平均梯度。但這些鉆孔梯度值的機械平均值不能直接用來作為預(yù)測區(qū)間深部進行外推的依據(jù)，而必須經(jīng)過對影響地溫場的各種因素加以分析，選擇對預(yù)測區(qū)已有充分代表性的某些鉆孔，依之

23、求得鉆孔增溫梯度的平均G值作為向深部溫度外推的依據(jù)?！娟P(guān)于增溫梯度值G的選擇】在選擇向深部外推用的平均梯度值 G時，要注意各個鉆孔所處的地質(zhì)背景條件在預(yù)測區(qū)內(nèi)是否有足夠的代表性，也就是分析鉆孔所處的地質(zhì)環(huán)境與預(yù)測區(qū)的共性和差異性，剔除代表性不強的數(shù)據(jù)。如果預(yù)測期內(nèi)也存在著顯著的地質(zhì)條件差異，應(yīng)當分區(qū)選 擇各自的G值。1、巖性構(gòu)成的影響：地溫梯度與巖石熱導(dǎo)率成反比。熱導(dǎo)率高者，地溫梯度值??；熱導(dǎo)率低者，地溫梯度值大。2、構(gòu)造形態(tài)的影響：側(cè)向熱流存在向背斜軸部集中的現(xiàn)象， 軸部的溫度梯度大于翼部和向斜軸部； 單斜 構(gòu)造隨深度增加而增加；3、水文地質(zhì)條件的影響：地下水活動是地溫場重要的影響因素， 在

24、一個水文地質(zhì)單元內(nèi)，有地下水的補給區(qū) 向徑流區(qū)和排泄區(qū)過渡，徑流條件發(fā)生變化，單地溫狀況也隨著發(fā)生變化，應(yīng)具體分析 不同條件下受地下水活動影響的范圍及強度，分區(qū)選擇 G值。同樣，鉆孔中存在著壓力、水溫不同的含水層發(fā)生水力聯(lián)系時， 鉆孔內(nèi)某一段的溫 度梯度會受到歪曲，不能反映實際狀況，應(yīng)予以校正或剔除不用。當鉆孔底部接近作為熱水通道的斷層或含水層時，盡管并未揭露熱水，鉆孔下部梯地溫梯度也會產(chǎn)生異常增高，以此求得的平均地溫梯度由于熱水地段也是不合適的。第六節(jié) 影響區(qū)域地溫場的各種因數(shù)一、巖性如果地殼有若干不同熱導(dǎo)率的水平巖層組成， 各巖層是均質(zhì)和各向同性的，其熱導(dǎo) 率僅隨深度而變化故在地溫剖面中各

25、條等溫線是相互平行的。在熱導(dǎo)率高的巖層中，等溫線稀疏；在熱導(dǎo)率低的巖層中，等溫線密集。在鉆孔穿過巖性均一的巖層時，熱導(dǎo)率視為定值；鉆孔的深度 -溫度曲線是一條平 滑的直線，即地溫梯度為定值;當鉆孔穿過巖性差異較大的巖層，即熱導(dǎo)率差異較大的巖層時，鉆孔深度-溫度曲 線則成折線。一般來說，同一鉆孔中，低熱導(dǎo)率的巖層具有較大的地溫梯度；高熱導(dǎo)率的巖層具 有較小的地溫梯度。二、基地的起伏與構(gòu)造形態(tài)由于構(gòu)造運動和巖漿活動使地殼變形， 發(fā)生褶皺、斷裂形成隆地和凹陷、地壘和地 塹、背斜和向斜等各種規(guī)模不一的正向構(gòu)造和負向構(gòu)造，從而使地殼中層狀巖石的熱導(dǎo)率不僅有垂向變化，而且在水平方向上也發(fā)生變化。 在這種情況下，溫度場是二維的或 三維的，比水平層狀巖石地區(qū)的地溫場僅隨深度二變化的情況要復(fù)雜得多。隆起和凹陷、背斜和向斜不同的地溫狀況，主要是由于巖石熱導(dǎo)率的垂向變化和側(cè) 向變化所引起的，其實質(zhì)是地殼一定深度內(nèi)將來自地球內(nèi)的均勻熱流在地殼表部重新分 配。1、基底抬咼部位上部的等溫曲線為 上凸曲線，等溫曲線的輪廓基本上反應(yīng)基底 的隆地形態(tài)；基底抬高部位下部的等溫曲線為下凹曲線，等溫線的輪廓與基底隆地 形態(tài)相反。在上凸下凹等溫曲線之間存在一條水平的等