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地温梯度|你和专家只差这一篇文章的距离
日期:2018-05-16
01.什么是地温梯度?

       地温梯度又称地热梯度,表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。行业内一般以恒温带以下每百米垂直深度上增加的地层温度(℃)数表示。

       那么,什么是恒温带?中国境内的恒温带深度取20-30m,恒温带的温度取高于年平均气温2-6℃,或考虑地下水的温度或岩溶洞穴中的气温,做为恒温带以下计算地温梯度的依据。地形及气候对恒温带的温度和深度则有直接的影响,其中气温又与纬度有关,一般低纬度带恒温带较浅,温度亦偏高;反之,高纬度带则较深,温度则偏低。气温随地形有垂直分异的特点,所以其影响的深度和温度也有深浅和高低之分。

       在中国地温研究中发现,各地区地温梯度的变化很大。不同地点地温梯度值不同,从各地研究经验来讲,国内地下地温梯度通常为(1-3)℃/100m,分布具有东部高、西部低;南部高、北部低的总趋势。

02.地温梯度真的是越深越大吗?


       显然不是!

       地温随深度的增加而升高是一普遍规律。但在一些地区由于较深部地下水的强烈活动,形成负的地温梯度,地温不但不随深度增加反而减小,地温是地温梯度的直接表现形式,侧面反映了地温梯度的变化。盆地的地温梯度与深度关系表明,在浅部地温梯度较高,向深部地温梯度变小,也就是说地温梯度随深度逐渐降低是大趋势。那么影响地温梯度大小有哪些因素?

       地温梯度大小主要取决于岩石的热传导性、地下水的活动性、区域地质构造的稳定性和深部地壳结构的性质。具体到盆地的地温梯度,随深度的变化直接受控于地层的岩性结构。怎么讲?举个例子,松辽盆地钻井较多,统计结果显示1000-3000m间地温随深度呈近似直线增长,3500-4000m以下增温变缓。其原因主要在于,地下3500米之后基本为基岩和中新生代沉积层,其压实程度及成岩作用好,导热性较高,地温梯度自然变小。

       可能你还不明白,举个例子,你左右手同样拿一根20厘米的铁丝和木条,分别在明火下烤2分钟,是不是手的感觉不一样,那就是热导率不同的原因,铁丝两端温度差和木条两端温度差肯定不在一个水平线上。还不明白?那你点跟蜡烛,别带手套测试下。


好大一枚炸弹

03.中国各地地温梯度有何区别?

       中国东部,高地温梯度异常区多分布于松辽盆地、华北盆地及东南沿海地区,地温梯度多在4-5.°C/100m,最高可达7-8°C/ 100m,其分布多呈条带状,北东向延伸同地温分布规律一致。

       松辽盆地温梯度为最高,一般在3.5-4°C/100m之间,最高可在6°C/100m以上,延伸方向以北北东和北东东为主。东北部松辽盆地1000-3000m间地温随深度呈近似直线增长,3500-4000m以下增温变缓。

       华北盆地的地温梯度,一般在3.2-3.5 °C/100m间,最高可达7°C/100m以上,多呈北北东方向条带状低、高、低分布;地温梯度在4°C/100m以上的分布区,多在基底隆起顶部靠近边界断裂的一侧,这里是华北盆地开发利用中、低温地热资源的主要地区,如雄安新区到霸州一代,以及固安-廊坊-天津一带。

       东南沿海地区的浙、闽、粤等省区,地温梯度多在2.5-3.5°C/100m间,尤其在沿海地区的温州、大浦、广州一线以东地区,多为3°C/100m以上的地温梯度分布区,其中一些地热异常区的地温梯度可达6-7°C/100m;此带中的雷州半岛及北部湾、莺歌海等海域的地温梯度可达3 .3°C米左右。地温梯度等值线的延伸方向为北东及北北东并与海岸线方向一致。

       鄱阳、洞庭(包括汉江)、南阳、三水及白色等中小型盆地的地温梯度均偏高,一般都在3.0°C/100米左右,最高达4.0°C/100米以上。

       中部地区,包括海拉尔-二连盆地,鄂尔多斯盆地,四川盆地及其以南I的滇、黔、桂地区,区内地温梯度多在2. 5℃/100m左右,局部地区达3°C/100m以上。

       滇东、黔,桂地区的地温梯度一般为2—2.5°C/100m,而在南盘江、百色、南宁等盆地中则多大于昆明一六盘水一带地温梯度偏高,以2.5℃/100m的地温梯度等值线,以舌状伸向东北,并与四川盆地的南界相毗邻;中部山区的地温梯度均低于1.5-2.0°C/100米。

       在中国西部,在大致东经102度以西地区,地温梯度分布的总趋势是南部高,北部低。

       西藏及云南西部地区,沿雅鲁藏布江向东延至腾冲一景谷一带,是中国西南部一条较高的地温梯度陡变带,一般均在2.5-3.0℃/100m之间,最高可达5.0-7.0℃/100m以上,一些受构造控制的高温异常区还要高出数倍,高山区的地温梯度则要低的多,通常大都低于1 .5℃/100m,藏北高原中的许多中新生代沉积盆地的地温梯度,比其周围要高1-1.5℃/100m。

       青藏高原的共弛地区与云南西部的三江地区,地温梯度多低于1.5℃/100m,只有在那些由构造断裂控制的温泉区域温泉带才能形成局部的地温梯度异常区。

       兰州—西宁地区的地温梯度在2.0-3.0℃/100m之间,青海柴达木盆地及河西走廊地区的地温梯度,亦在2.5-3.0℃/100m。

       新疆地区的塔里木盆地及准噶尔盆地的地温梯度,则较其东部的柴达木盆地及河西走廊为低,塔里木和准噶尔二大盆地的梯度多在1.5-2.5℃/100m,



04.延伸阅读

       地热梯度的方向指向温度增加的方向,称正梯度。如果温度向下即随深度的增加反而降低时,称负梯度。热田钻孔穿透热储层后,常出现负梯度。

       地温梯度的倒数称地温增温陡度(geothermal degree),或称地温增温级(geothermal degree),其物理意义可以理解为温度相差1℃时两个等温面之间的距离。

       正常地温梯度:梯度小于或等于3℃/100m,异常地温梯度:地温梯度超过℃/100m。

       地温级度是地温每增高1℃时深度的增加值

 重 点 


       ★☆☆☆ 地温梯度随深度逐渐降低是大趋势
       ★★☆☆ 构造复杂区其离散性十分明显
       ★★★☆ 地温异常区呈条带状分布
       ★★★★ 华北、东北、东南沿海地温梯度普遍高


来源:地址论坛网
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