地热问题中一个更精确的近似方法

摘要

地壳的热模型基本上是根据近地表测得的地热参数,诸如热流密度(HFD)、温度、热导率和热产量向下延拓建立的。所有这些参数的测量值都有一定的误差范围,要建立一个有意义的模型必须考虑到这一点。在这篇文章中,我们考虑三方面的问题:(1)井底温度(BHT)估值中钻孔扰动的校正,BHT越来越多地被用于估算HFD。把通常使用的“Horner曲线图”法与最近发展的更精确的方法相比较后指出,它低估了平衡地层的温度从而也可能低估了HFD;(2)HFD的估算中对全新世气候变化的校正。有一个例子指出,对于一口300 m深的典型钻孔中得到的温-深资料,即使最小二乘方梯度的变差系数小于1%,其HFD的估算值与真值之差仍大于25%;(3)HFD测量结果的向下延拓。向下延拓是一个反问题,在解反问题中,有关地热模型参数的先验和后验的不确定性都被表达为概率密度函数的形式。我们用欧洲地学大断面的一条剖面来说明如何根据近地表资料的不确定性来估价向下延拓地热参数的重要性。相反,我们认为,如果把向下延拓的地热数据用作评价,例如某一构造理论可接受程度的判据,那么对进行的现场工作预先作反演分析,将指出对于地表HFD测量结果需要约束。