利用基岩温度获取地下流体运移特征:以喀什地区为例

摘要

流体运移时携带热量,会产生温度变化.温度作为地下流体的示踪剂得到了广泛应用,但通常需要事先确定热扩散系数.实际上,基于浅层地壳不同深度的周期性温度-时间序列,利用流体运动对振幅和相位的影响,可以同步获取热扩散系数和地下流体运移信息.本文以新疆喀什地区5个钻孔不同深度的基岩温度数据为基础,获取了热扩散系数和流体运移特征.主要成果有:(1 )获得了不同测点的热扩散系数α ,以及视热扩散系αA 和αΦ (即单独通过振幅或相位获得的热扩散系数).其中,α、αA 和αΦ的值分别为 1.52～8.91、0.79～1.71 和(1.53～33.1)×10－6 m2·s－1 .另外,当流体热效应不明显时,通过相位获得的视热扩散系αΦ更接近真实的热扩散系数α .(2 )获得了不同测点的流体流向和流速信息.测点的流体流向均向上,靠近天山地区的测点流体流速为(0.10～1.94)×10－7 m·s－1 ,靠近昆仑山地区的测点流体流速为(8.56～9.71)×10－7 m·s－1 ,不同地区测点流体流速的差异可能与区域水文地质环境有关.总之,通过多深度的连续基岩温度观测,有望获得浅层地壳的热扩散系数及流体运移特征.