地热学岩石圈厚度计算方法综述-《地球科学与环境学报》

文章信息/Info

作者:: 焦亚先; 李文正; 阙永泉; 邱楠生; 1. 中国石油华北油田公司勘探开发研究院,河北任丘 062552; 2. 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249; 3. 中国石油杭州地质研究院,浙江杭州 310023

Author(s):: JIAO Ya-xian; LI Wen-zheng; QUE Yong-quan; QIU Nan-sheng; 1. Exploration and Development Research Institute, Huabei Oilfield Company, PetroChina, Renqiu 062552, Hebei, China; 2. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China; 3. Hangzhou Institute of Geology, PetroChina, Hangzhou 310023, Zhejiang, China

Keywords:: lithospheric thickness; geothermics; surface heat flow; thermal conductivity; heat generation rate; crustal layered structure; rheological boundary layer

摘要:: 地热学岩石圈厚度体现了长时间尺度上的岩石圈热学作用，可以反映地球深部动力学过程。介绍了地热学岩石圈厚度的计算方法，探讨了这种方法的参数选取和影响因素，并对比了地热学岩石圈厚度与其他类型岩石圈厚度的差异及其原因。结果表明：地热学岩石圈厚度的计算结果受地壳分层结构、岩石生热率、岩石热导率以及地表热流的影响；地质历史时期内的地壳分层结构要结合岩石学、岩石地球化学等领域最新研究成果得出地表热流较低(42mW·m^-2)时，岩石圈地幔生热率对计算结果的影响非常显著，岩石圈地幔生热率变化0.02μW·m^-3，地热学岩石圈厚度计算结果最高变化40km，岩石圈地幔热导率每变化0.2 W·(m·K)^-1，地热学岩石圈厚度变化15km；地表热流为60mW·m^-2时，岩石圈地幔生热率每变化0.02μW·m^-3，地热学岩石圈厚度变化3km，岩石圈地幔热导率每变化0.2W·(m·K)^-1，地热学岩石圈厚度变化5km；地表热流增高1mW·m^-2，地热学岩石圈厚度约增加3km；地热学岩石圈厚度与岩石学、地震学岩石圈厚度略有差异，其差异取决于流变边界层的厚度。