谷露地?zé)崽餆峤Y(jié)構(gòu)初探及高溫異常區(qū)預(yù)測

王聞文，巴桑元旦，吳儒杰

1 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029

2 西藏自治區(qū)土地礦權(quán)交易和資源儲(chǔ)量評(píng)審中心，西藏 拉薩 850011

溫度作為7 個(gè)基本物理量之一，是極其重要的物理參數(shù)，地球內(nèi)部的溫度結(jié)構(gòu)不僅影響大陸變形和構(gòu)造演化過程［1-2］，而且決定了淺地表地?zé)豳Y源的分布。地?zé)崮茏鳛榫G色清潔能源，尤其是高溫地?zé)?，具有穩(wěn)定連續(xù)輸出的發(fā)電優(yōu)勢，近年來在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的利用［3-4］。地?zé)崽锏叵?～2 km 深度內(nèi)，地下介質(zhì)的溫度及其分布規(guī)律直接決定了高溫?zé)醿?chǔ)的界定、利用與開發(fā)［5］。因此，揭示地下溫度結(jié)構(gòu)特征對(duì)于地?zé)崽锏难芯?、勘探和開發(fā)至關(guān)重要。

目前，地球內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)的獲取一般包括直接和間接兩種方法［6］。直接的方法是鉆孔測溫法，即通過測溫儀來對(duì)井液的溫度進(jìn)行測量，當(dāng)鉆孔經(jīng)過相對(duì)較長的靜井恢復(fù)時(shí)間后，井液溫度與地層溫度達(dá)到熱平衡狀態(tài)［7］，此時(shí)的地溫?cái)?shù)據(jù)，可以較為真實(shí)地代表對(duì)應(yīng)地層的溫度。鉆孔測溫也是地?zé)崽锏目辈檫^程中使用最為廣泛且最為首要的方法。然而，由于受到鉆孔施工的成本、時(shí)間周期和技術(shù)難度等因素的限制，鉆孔測溫法往往難于批量地投入生產(chǎn)。

相比于直接法，采用間接方法來估算地溫?cái)?shù)據(jù)往往具有更低的經(jīng)濟(jì)成本、更好的空間分布連續(xù)性和更大的地層深度。常用的地溫間接測量法，主要可分為兩類［8］：1）熱傳導(dǎo)建模［9-11］； 2）間接地溫計(jì)［12］。第1 類方法構(gòu)建溫度模型，首先需要確定傳熱機(jī)制（即確定傳熱是通過傳導(dǎo)、對(duì)流還是兩者結(jié)合），其次是定義邊界條件，最后是準(zhǔn)確定義各種介質(zhì)的熱物性參數(shù)；其中，熱物性參數(shù)和邊界條件（特別是下邊界條件）只能進(jìn)行粗略估算。第2 類方法是在地表收集地質(zhì)、地球化學(xué)、同位素或氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上加以分析，如典型的地?zé)釡貥?biāo)法［13］，其雖然可以評(píng)估某些特征深度的溫度，但是卻很難獲得地下空間區(qū)域范圍內(nèi)溫度場的分布規(guī)律。

近年來的研究認(rèn)為［6，8］，要認(rèn)識(shí)地溫場的空間分布特征，可以通過建立溫度和與其相關(guān)的巖石物性參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)公式來實(shí)現(xiàn)。巖石的物性參數(shù)中，電阻率是對(duì)溫度反應(yīng)最敏感的參數(shù)，這是因?yàn)榈責(zé)嵯到y(tǒng)通常含有含鹽流體，而水熱蝕變過程導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)育的巖石電阻率發(fā)生普遍變化。具體而言，含鹽流體在水熱蝕變或高溫作用下，往往會(huì)導(dǎo)致地?zé)嵯到y(tǒng)的電阻率降低，與圍巖形成明顯的電性差異，易于被電阻率測深法成像［14］。由此，基于電阻率數(shù)據(jù)約束的溫度預(yù)測法，被廣泛應(yīng)用于地?zé)豳Y源的勘探［15-19］。

本文充分利用了電阻率法在溫度預(yù)測中的優(yōu)勢以及音頻大地電磁測深法（Audiofrequency Magnetotellurics，簡稱AMT）在探測地?zé)崽锏仉娊Y(jié)構(gòu)中的有效性，采用Campbell、Keller 和Chermensky 等建立的經(jīng)驗(yàn)公式［20-22］來定義巖土電阻率與溫度的關(guān)系，并基于谷露地?zé)崽锏你@孔測溫?cái)?shù)據(jù)，通過回歸分析建立了溫度與深度的線性函數(shù)關(guān)系，隨即對(duì)溫度相關(guān)系數(shù)根據(jù)不同深度進(jìn)行了分層計(jì)算，構(gòu)建了不同空間坐標(biāo)下的溫度預(yù)測模型，通過逐層計(jì)算地下溫度，建立了谷露地?zé)崽風(fēng)1、L2 兩條AMT 反演電阻率剖面的溫度結(jié)構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上，通過兩個(gè)驗(yàn)證鉆孔YZ01、YZ02 處的溫度預(yù)測值與鉆孔測溫實(shí)際值的對(duì)比，結(jié)合谷露地?zé)崽锏刭|(zhì)特征及前人研究成果，初步證實(shí)了采用溫度估算方法的準(zhǔn)確性和開展高溫異常區(qū)預(yù)測的有效性。將電阻率勘探方法及鉆孔測溫法在地?zé)崽锟辈檫^程中深度融合，形成具有優(yōu)勢互補(bǔ)的特點(diǎn)，并充分挖掘兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)于深入揭示類似于谷露地?zé)岬刭|(zhì)背景的其他地?zé)崽锏臒峤Y(jié)構(gòu)具有重要的啟示意義。

1 地質(zhì)背景

西藏谷露地?zé)崽镂挥趤問|—谷露裂谷的北部（圖1a）、谷露盆地中部，隸屬于那曲—尼木地?zé)釒?，帶?nèi)分布有續(xù)邁、羊易、羊八井、谷露和玉寨等26 個(gè)中高溫地?zé)犸@示區(qū)［23-24］（圖1b），這些地?zé)犸@示區(qū)均出露于山前“串珠”狀斷陷盆地內(nèi)，整體受念青唐古拉東南麓活動(dòng)斷裂控制［25］。熱田成因受地球深部熱動(dòng)力學(xué)過程、地表斷裂活動(dòng)等因素的控制，地?zé)釒?nèi)在18.3～11.1 Ma 期間發(fā)生大規(guī)模巖漿侵入，形成了念青唐古拉巨大花崗巖巖基［26］。

圖1 那曲—尼木地?zé)釒Т蟮貥?gòu)造及地?zé)犸@示區(qū)分布（據(jù)參考文獻(xiàn) ［23］ 修改）Fig. 1 Tectonic of Naqu-Nimu geothermal belt and distribution of geothermal field

谷露地?zé)崽铮▓D2）兩側(cè)為中低山區(qū)：西側(cè)為花崗閃長巖體、馬里組（J2m）灰?guī)r與砂巖互層的變質(zhì)巖；東側(cè)地勢較為平坦，主要為第四系（Q4）松散堆積物［27-30］。花崗閃長巖體侵入至馬里組中，局部出露規(guī)模較小的花崗斑巖體和酸性巖脈，侵入巖時(shí)代均為新生代［24］，并構(gòu)成區(qū)內(nèi)第四系沉積地層的基底［31］。

圖2 谷露地?zé)崽飻嗔褬?gòu)造與地?zé)嵝污E（據(jù)參考文獻(xiàn) ［24］ 修改）Fig. 2 Structure and geothermal traces of Gulu Geothermal Field

谷露地?zé)崽飪?nèi)主要發(fā)育EW 向、NE 向和SN向3 組斷裂（圖2）。EW 向F1-1和F1-3斷裂屬區(qū)域性斷裂，其中F1-1斷裂全長約5 km，貫穿整個(gè)谷露盆地；F1-3斷裂從泉華臺(tái)地北側(cè)通過，同樣貫穿盆地，向西一直延伸至念青唐古拉山，在盆地西側(cè)表現(xiàn)為寬緩的斷層谷地，南北最寬處約900 m，谷地內(nèi)大面積分布中上更新統(tǒng)沖洪積地層［24］。NE 向斷裂（F2-1～F2-9）出露于熱田基底花崗巖中［23］，自西南往東北，連通念青唐古拉山；結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查及大地電磁測深反演結(jié)果，認(rèn)為NE 向斷裂是谷露地?zé)崽锏叵滤a(bǔ)給與熱水運(yùn)移的重要通道［24］。SN 向斷裂主要發(fā)育3 條（F4-1～F4-3），為區(qū)域張性斷裂，其中F4-1斷裂位于盆地西側(cè)花崗巖中，在地表呈SN向斷層陡坎地貌；F4-2斷裂在地表特征最為明顯，沿桑曲河西岸發(fā)育，斷層傾向E，傾角介于60°～70°之間，熱水活動(dòng)皆分布于F4-2斷裂上盤；F4-3斷裂位于桑曲河?xùn)|岸，長約2 km，走向介于10°～15°之間，在地表斷層傾角近陡立，以西傾為主，錯(cuò)斷泉膠礫巖層，沿?cái)鄬訜崴劬€狀出露；地表地?zé)犸@示區(qū)集中分布于F4-2和F4-3斷裂的夾持區(qū)域，認(rèn)為SN 向斷裂F4-2導(dǎo)通深部熱源，是深部熱流體上移的重要通道［23-24］。

2 研究方法

2.1 電阻率與溫度轉(zhuǎn)換關(guān)系的建立

電阻率是巖石非常重要的物理性質(zhì)，已被證明是尋找地?zé)豳Y源時(shí)最有用的地球物理參數(shù)之一，在地?zé)豳Y源的勘探過程中被廣泛利用。如何在地?zé)崽锝囟扰c電阻率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，就顯得尤為重要。

溫度對(duì)電阻率的影響，源于溫度會(huì)改變巖石本身內(nèi)在的物理性質(zhì)，從而對(duì)其導(dǎo)電性能產(chǎn)生影響。巖石的電阻率與其物理性質(zhì)這二者之間的經(jīng)驗(yàn)公式中，Archie 公式［32］影響深遠(yuǎn)，在石油測井中被廣泛使用。地層因素的Archie公式［33］為：

式（1）中：R0—100%飽含地層水時(shí)的地層電阻率，Ω·m；Rw—地層水的電阻率，Ω·m；Φ—孔隙度，無量綱；m—巖石的膠結(jié)指數(shù)，無量綱；a—與巖石有關(guān)的比例系數(shù)，無量綱。

實(shí)質(zhì)上，Archie 利用巖石電阻率與孔隙水電阻率的比值來反映地層因素，建立了巖石物性和電性之間的聯(lián)系［34］。借鑒電阻率比值這一思想，Campbell、Keller 和Cheremensk 等眾多學(xué)者先后建立了不同的經(jīng)驗(yàn)公式［20-22］來反映溫度變化對(duì)巖石電阻率的影響，但總體可以用公式（2） 來表達(dá)：

式（2）中：RT— 給定溫度下巖石的電阻率，Ω·m；Ts—給定的溫度值，℃；αs—Ts溫度值下的溫度系數(shù)，無量綱；Rs—Ts溫度值下的巖石標(biāo)準(zhǔn)電阻率，Ω·m。

通過李艷華等［35］對(duì)深約1.8 km 的六塊砂巖巖心進(jìn)行的巖石物理實(shí)驗(yàn)，可以直觀地了解溫度對(duì)巖石電阻率的影響程度。圖3 中展示了6 條呈冪指數(shù)衰減的曲線，反映了這六塊砂巖巖心的電阻率隨著溫度升高而呈現(xiàn)降低的變化趨勢。此外，Caldwell 等人［36］也早在1986 年研究了東南亞地區(qū)地?zé)徙@孔巖心的電阻率與溫度間的關(guān)系，并通過回歸分析得到了相關(guān)系數(shù)的值。Anderson 等人［14］在Caldwell 等人的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了熱儲(chǔ)層中巖石電阻率與溫度間的關(guān)系。通過上述學(xué)者的研究表明，一般在200 ℃以內(nèi)［14，18］，電阻率隨著溫度的升高而降低，電阻率與溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的變化關(guān)系。

圖3 六塊砂巖巖芯電阻率隨溫度變化（據(jù)參考文獻(xiàn) ［35］ 修改）Fig. 3 Variation of resistivity vs. temperature in six sandstone cores samples

直接利用曲線擬合出來的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)或者公式（2） 進(jìn)行電阻率至溫度的轉(zhuǎn)換，來指導(dǎo)不同地質(zhì)區(qū)地?zé)豳Y源的勘探，顯然是不可行的。因?yàn)閹r性、地層等因素的改變必然帶來公式中經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的改變，使得特定的研究區(qū)域必須建立對(duì)小區(qū)塊適用的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。電阻率勘探方法及鉆孔測溫法在地?zé)崽锟辈檫^程中是大量使用的方法，充分挖掘兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系，利用鉆孔測溫?cái)?shù)據(jù)和電阻率數(shù)據(jù)對(duì)最終的溫度預(yù)測結(jié)果形成有效的約束，是建立合理的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

國內(nèi)相關(guān)學(xué)者基于可控源音頻大地電磁測深的反演電阻率值，利用公式（2） 成功建立了有效的地下熱儲(chǔ)溫度結(jié)構(gòu)［16-17］。Huang 等人在此公式的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合鉆孔測井電阻率、鉆孔測溫結(jié)果，以大地電磁測深的反演電阻率為基礎(chǔ)，提出了通過深度進(jìn)行分層約束的概念，并對(duì)電阻率進(jìn)行歸一化，建立了名為CCMOT 法（coefficient correction method of the optimal temperature，簡稱CCMOT）的電阻率和溫度間轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗(yàn)公式（3），在雄安新區(qū)地下熱儲(chǔ)溫度結(jié)構(gòu)預(yù)測模型的建立上取得了良好的效果［8］。隨后其他學(xué)者利用CCMOT 法在雄安新區(qū)的其他大地電磁測量剖面上，進(jìn)行了電阻率與溫度間關(guān)系的轉(zhuǎn)換，亦取得了較好的應(yīng)用效果［19］。

式（3）中：T(x，z)—地下空間節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)A(x，z) 處的預(yù)測溫度值，℃；RNT0(z)—不同深度巖石本身電阻率的歸一化值，無量綱；αT0(z)—對(duì)應(yīng)深度下的溫度系數(shù)，無量綱；T0(z)—對(duì)應(yīng)深度下的溫度，℃；RNinv(x，z)—地下空間節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)A(x，z) 處電磁剖面上的電阻率歸一化值，無量綱。

2.2 谷露地?zé)崽镫娮杪逝c溫度的轉(zhuǎn)換關(guān)系

借鑒經(jīng)驗(yàn)公式（2）和（3）中的思路，通過電阻率比值和深度分層約束，建立了適用于谷露地?zé)崽锏碾娮杪逝c溫度轉(zhuǎn)換公式，具體步驟如下：

1）根據(jù)音頻大地電磁數(shù)據(jù)反演時(shí)剖分的不同深度的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，對(duì)深度分層，并獲得坐標(biāo)A(x，Zi)。i即代表不同深度層的編號(hào)，Zi為第i個(gè)深度層對(duì)應(yīng)的深度值。

2）選取BZ01 號(hào)鉆孔（圖2）作為此次經(jīng)驗(yàn)公式建立時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)孔，對(duì)鉆孔的測溫曲線進(jìn)行線性回歸分析（圖4），得到深度大于1 100 m（標(biāo)準(zhǔn)鉆孔最大深度）時(shí)溫度估算的一元線性方程。即：

圖4 BZ01 號(hào)鉆孔測溫曲線線性回歸分析Fig. 4 Linear regression analysis of temperature measurement curve of borehole BZ01

式（4）中：TZi—正常背景下不同深度的溫度估算值。

T(Zi)值的擬合，是為了獲得無鉆孔測溫?cái)?shù)據(jù)的深部地層在正常背景下的地溫梯度。對(duì)整個(gè)鉆孔的測溫曲線進(jìn)行擬合，因其包含熱儲(chǔ)層以及淺部蓋層的高溫?cái)?shù)據(jù)，無法代表正常背景下的地溫梯度，從而導(dǎo)致預(yù)測的深部地層的地溫梯度誤差變大。因此選取BZ01 鉆孔測溫曲線呈現(xiàn)典型線性變化特征的深度段進(jìn)行曲線擬合。

（3）通過對(duì)公式（2）進(jìn)行簡單變形可得：

式（5）中：i—不同深度層的編號(hào)，無量綱；Zi—該深度層網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于地表的深度，m；αZ i—Zi處的溫度系數(shù)，無量綱；Ts—給定的標(biāo)準(zhǔn)溫度，℃；Rs—Ts溫度下花崗巖本身電阻率，Ω·m；RZ i— 標(biāo)準(zhǔn)鉆孔處AMT 反演電阻率，Ω·m；TZi—該深度所對(duì)應(yīng)的鉆孔測溫值或估算值，℃。

需要注意的是，αZ i的計(jì)算中，如果對(duì)應(yīng)深度有鉆孔測溫的實(shí)際值，則取實(shí)際值TZi，如果深度大于鉆孔測溫深度，溫度值即取公式（4）中計(jì)算得到的TZi值。隨后聯(lián)合公式（2）、（4）和（5）得到：

式（6）中：R(x，zi)—地下不同位置在Zi深度處的AMT 反演電阻率，Ω·m；T(x，zi)—該位置對(duì)應(yīng)的溫度估算值，℃。

依據(jù)公式（6），即可由大地電磁反演得到的地下電阻率結(jié)構(gòu)計(jì)算出同一剖面下的溫度結(jié)構(gòu)。

2.3 經(jīng)驗(yàn)公式的驗(yàn)算及討論

選取兩條大地電磁剖面L1 線和L2 線（圖2），其中L1 線穿過標(biāo)準(zhǔn)孔BZ01、驗(yàn)證孔YZ01，L2 線穿過驗(yàn)證孔YZ02。以標(biāo)準(zhǔn)孔BZ01 的鉆孔測溫和AMT 反演電阻率結(jié)果為基準(zhǔn)，根據(jù)公式（6）計(jì)算驗(yàn)證鉆孔處的溫度值，并與實(shí)測鉆孔測溫曲線對(duì)比（圖5）。

圖5 實(shí)測溫度與預(yù)測溫度對(duì)比曲線Fig. 5 Comparison curve between measured temperature and predicted temperature

由圖5 中的實(shí)測溫度曲線與預(yù)測溫度曲線可見，預(yù)測曲線的整體形態(tài)與實(shí)測曲線基本一致，且驗(yàn)證鉆孔YZ01 的吻合度要優(yōu)于YZ02。但在曲線中間段預(yù)測溫度與實(shí)測溫度均存在差別，分析其原因?yàn)闇囟戎倒浪阒饕茈娮杪时戎颠@一因子影響，而AMT 反演電阻率無法完全等同于對(duì)應(yīng)深度的巖石真實(shí)電阻率，仍然會(huì)受到上覆地層電阻率的影響，體現(xiàn)出一定的漸變性，因此當(dāng)實(shí)測溫度曲線在中間段波動(dòng)較大時(shí)，溫度預(yù)測值的誤差變大。為了進(jìn)一步對(duì)預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)價(jià)，引入擬合優(yōu)度R2，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度評(píng)價(jià)此次預(yù)測的準(zhǔn)確程度。

式（7）中：TP—預(yù)測溫度值，℃；TA—實(shí)測溫度值，℃—實(shí)測溫度平均值，℃。

R2的取值范圍介于0～1之間，值越接近1，意味著預(yù)測值與實(shí)測值的擬合程度越好。經(jīng)計(jì)算，圖5a（YZ01）曲線與圖5b（YZ02）曲線的R2值分別為0.823、0.710，表明此次溫度預(yù)測值的精度相對(duì)較高，且驗(yàn)證鉆孔YZ01 處的溫度預(yù)測精度要高于YZ02，這亦與從曲線形態(tài)上的直觀判斷吻合。

3 剖面的電阻率結(jié)構(gòu)

由電阻率結(jié)構(gòu)導(dǎo)出溫度結(jié)構(gòu)，電阻率值是非?；A(chǔ)的數(shù)據(jù)。因此進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先對(duì)電阻率的反演結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確保選用的電阻率值的有效性。

谷露地?zé)崽锏幕鶐r為高阻的花崗巖，低阻主要反映淺部第四系覆蓋及斷裂破碎帶（圖6）。在高程4 km 以淺，熱田區(qū)主要的SN 向控?zé)針?gòu)造F4-1、F4-2和F4-3均能根據(jù)電阻率結(jié)構(gòu)較為清晰的刻畫，且F4-2斷層有往深部下切花崗巖體的趨勢，這一趨勢在L1 線中反映得更為明顯。這些特征與斷裂帶在地表的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系較好，且與該區(qū)之前的AMT 勘探成果［23-24，28］是一致的。因此選取的兩條剖面的電阻率結(jié)果，可以用于進(jìn)行溫度換算。

圖6 L1 和L2 線AMT 電阻率反演剖面Fig. 6 AMT reversely deducted resistivity profiles of L1 and L2 lines

4 剖面的溫度結(jié)構(gòu)及高溫異常區(qū)預(yù)測

宏觀上分析兩條剖面的溫度結(jié)構(gòu)（圖7），在高程4.3～3.9 km 這一深度帶，均呈現(xiàn)西部高，東部低的特征；南北方向上來看，靠北的L1剖面上的溫度值也大于靠南的L2 剖面。據(jù)此推斷地下熱流體在這一深度帶有從北向南、自西向東的運(yùn)移趨勢。這一判斷與谷露地?zé)崽飳?shí)施的百米鉆孔測溫結(jié)果吻合［30］。

L1 剖面的預(yù)測溫度結(jié)構(gòu)中，在高程約4.3～4.0 km 范圍內(nèi)，可見明顯的五處高溫異常凸起，這五處異常，均與電阻率結(jié)果中的低電阻率異常一一對(duì)應(yīng)，符合溫度與電阻率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性的特征；其亦與斷裂構(gòu)造的對(duì)應(yīng)關(guān)系良好，符合該區(qū)深部熱儲(chǔ)主要沿?cái)嗔褬?gòu)造向上運(yùn)移的主要特征［23-24］；YZ01 鉆孔的熱儲(chǔ)層主要分布于高程4.3～4.05 km 范圍，視厚度約250 m，而 Ⅲ 號(hào)高溫異常凸起正對(duì)應(yīng)于該深度范圍，與實(shí)際的鉆探成果吻合度很高；此次的溫度預(yù)測結(jié)果與電阻率反演結(jié)果比較，溫度預(yù)測結(jié)果也更為清晰地刻畫出了這一熱儲(chǔ)層的位置及深度。據(jù)此推斷，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ號(hào)異常在高程4 km 以淺，存在熱儲(chǔ)的可能性較大，但其儲(chǔ)層的厚度及最高溫度均應(yīng)小于Ⅲ號(hào)異常。高程4～3.5 km 范圍分布的Ⅵ～Ⅸ號(hào)高溫異常區(qū)，在深部熱儲(chǔ)的定位及探尋方向上，亦存在一定的指示意義：其中Ⅵ號(hào)異常已有鉆孔BZ01揭露，深部溫度高，空間分布的關(guān)系上與F4-1斷裂更為緊密；Ⅶ號(hào)異常與F4-2斷裂的空間分布密切相關(guān)，且有一定的由深部向上運(yùn)移的趨勢，推斷該處溫度異常存在較大可能為深部熱儲(chǔ)的反映；Ⅷ號(hào)異常深度較深，但溫度較高，尚需結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)一步分析。

L2 剖面的溫度結(jié)構(gòu)中，高溫異常位置亦對(duì)應(yīng)于低電阻率異常，符合兩者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性變化的規(guī)律。在高程4.3～3.5 km 深度范圍內(nèi)，可見一明顯的高溫異常區(qū) Ⅸ，空間分布上對(duì)應(yīng)于F4-1、F4-2斷裂，并具有往深部延伸的趨勢。YZ02號(hào)鉆孔揭露的熱儲(chǔ)層在高程4.35～4.13 km 范圍，厚約220 m，位于 Ⅸ 號(hào)異常的邊緣處120 ℃等溫線的突變位置。L2 剖面對(duì)已知的溫度異常反映較弱，整體對(duì)應(yīng)情況不如L1 剖面，這從兩個(gè)驗(yàn)證鉆孔的擬合優(yōu)度值上亦能說明。但從另一個(gè)方面來說，規(guī)模更大且溫度更高的 Ⅸ號(hào)異常中心及深部，可能也具有更大的高溫異常區(qū)，尚需進(jìn)一步結(jié)合地質(zhì)情況進(jìn)行分析。

另外需要引起注意的是，雖然此次估算的剖面溫度與已知的情況符合較好，并據(jù)此做出了有價(jià)值的預(yù)測，其主要基于谷露地?zé)崽锏叵聨r性較為單一，主要為花崗巖，低電阻率與熱儲(chǔ)構(gòu)造之間的相關(guān)性很強(qiáng)。但是目前仍然存在以下問題： 1）L2 剖面溫度估算的結(jié)果差于L1 剖面，其原因可能是相關(guān)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)建立的標(biāo)準(zhǔn)鉆孔BZ01 位于L1 剖面，離L2 剖面距離更遠(yuǎn)，不可避免地造成了地質(zhì)因素及巖石物性因素差異上的增大，導(dǎo)致最終的預(yù)測結(jié)果精度下降，這意味著同樣的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)值在空間的推廣上存在較大的局限性。2）缺失了對(duì)應(yīng)深度的鉆孔測溫?cái)?shù)據(jù)約束，TZi也同時(shí)成為預(yù)測值，再來進(jìn)行深部溫度數(shù)據(jù)的估算，會(huì)進(jìn)一步造成溫度值誤差的增大，尤其是在傳熱機(jī)制以對(duì)流為主的地?zé)崽镏?，甚至?xí)霈F(xiàn)深部溫度值與常識(shí)相悖的現(xiàn)象。3）有效的電阻率數(shù)據(jù)的獲得與標(biāo)準(zhǔn)鉆孔的精細(xì)選取，對(duì)溫度估算起到了決定性的作用，因此在不同的勘探區(qū)進(jìn)行溫度預(yù)測時(shí)，必須依據(jù)公式建立相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，并應(yīng)充分結(jié)合已知地質(zhì)、鉆探和地球物理成果，再來開展熱異常區(qū)預(yù)測。

5 結(jié) 論

通過對(duì)已有地質(zhì)資料的深入研究和分析，在結(jié)合前人研究成果的基礎(chǔ)上，本文建立了適用于西藏谷露地?zé)崽锏碾娮杪逝c溫度轉(zhuǎn)換經(jīng)驗(yàn)公式，并進(jìn)行了熱異常區(qū)預(yù)測，得出以下結(jié)論：

1）電阻率比值及深度分層約束的理念，是此次建立電阻率與溫度轉(zhuǎn)換經(jīng)驗(yàn)公式的基礎(chǔ)。在以往研究中，電阻率比值主要采用鉆孔測井電阻率作為比值項(xiàng)分子，而本文以鉆孔處AMT 反演電阻率作為分子，具有一定的創(chuàng)新性和推廣價(jià)值。

2）驗(yàn)證鉆孔處的溫度預(yù)測曲線與實(shí)際測溫曲線形態(tài)基本一致，L1 和L2 兩條剖面的溫度結(jié)構(gòu)具備由北向南、自西向東的運(yùn)移趨勢也與百米鉆孔測溫結(jié)果吻合［30］，基本證明此次溫度預(yù)測結(jié)果的有效性。

3）在熱異常區(qū)預(yù)測方面，3 號(hào)高溫異常區(qū)與鉆探揭露的熱儲(chǔ)層高度吻合，據(jù)此在兩條剖面上圈定了四個(gè)淺部（Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ）高溫異常區(qū)和三個(gè)（Ⅵ、Ⅶ和Ⅸ）深部高溫異常區(qū)；其中Ⅶ 號(hào)異常與F4-2斷裂的空間分布密切相關(guān)，且存在由深部向上運(yùn)移的趨勢，推斷該處溫度異常存在較大可能為深部熱儲(chǔ)的反映；而 Ⅵ號(hào)和 Ⅸ 號(hào)異常均與F4-1斷裂密切相關(guān)，為下一步勘探提供了新目標(biāo)。此外，本次溫度估算所采用的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)值是在地下巖層主要為花崗巖的基礎(chǔ)上建立的，理論上在不同勘探區(qū)域使用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際巖性和鉆孔測溫結(jié)果重新確定轉(zhuǎn)換公式中所需的參數(shù)值。

致謝：感謝匿名審稿專家提出的建議。