工程地质

准噶尔盆地区域地温分布的基本特征

  自50年代起在区域石油地质勘探中就注意了地温与石油关系的研究。在勘探和试油工作的过程中,截止到1985年初进行了测温的钻孔已达300余个,其分布极不均匀。西北部克拉玛依一乌尔禾一带钻孔较密集,顺序稳定测温数量亦较多,钻孔深度多在1000-2000m,最深近6000m;盆地的其他部分有少量测温钻孔控制,盆地中部缺少测温钻孔,只能根据钻孔剖面并与类似的钻孔进行对比,大致确定盆地中部的地温状况。本部分是根据盆地中已获得的280余口钻井测得的近千个地温数据分析整理而完成的,并据此讨论了盆地中地温分布的基本特征及其与构造的关系。
 
  (一)不同深度的地温分布
 
  准噶尔盆地地温分布的主要特征是地温由盆地的边缘向中心逐渐增高,但与中国东部各大盆地有着显著的不同。准噶尔盆地的增温率十分缓慢,盆地中地温变化幅度不大。
 
  1.  1000m深地温分布。
 
  1000深低温分布图表明:在盆地边缘为25℃,进入盆地40-100km其地温增长至35℃;在广阔的山前平原及盆地的内部,1000m深地温的变化范围则多在35-40C之间。
 
  据现有测温数据分析,除东部的克拉美丽山西麓及个别地区,因受构造影响地温较高外,盆地中lOOOm深地温很少超过40℃。
 
  2.  2000m深地温分布
 
  2000m深地温大多在50-60。C之间(图7-20),最高地温出现在盆地东部的克拉美丽山以西,为700.C以上。地温等值线呈近南北和北西方向延伸;在西北部的克拉玛依一乌尔禾断裂以南及陆梁地区,地温稍高,亦多在600C左右;盆地中部钻孔测温数据缺乏,但据剖面和盆地中同类型钻孔的测温资料推断,盆地中部2000m深地温亦不会很高,可能亦在60℃左右。
 
  3.  3000m深地温分布。
 
  根据噶尔盆地3000m深地温分布的状况。它同1000m和2000m深的地温分布有类似的规律:由盆地边缘向盆地内部增温,盆地边缘山前地带地温多在60℃左右,至盆地中部3000m深地温一般均在70-80℃之间,沿克拉玛依一乌尔禾断裂之东南侧地温稍高,局部地区可达80℃C以上;盆地东部克拉美丽山西麓同样表明为准噶尔盆地的较高地温分布区,3000m深地温可达到96℃。
 
  (二)地温随深度的变化。
 
  盆地内地温与深度的关系在盆地的不同部位是不同的,它与区域地质构造、岩性结构、水文地质条件等因素有着密切关系,据地温-深度关系曲线以及深度与温度随地层而变化的特征可将盆地分为以下几部分进行讨论。
 
  1.盆地西北部。
 
  包括陆梁、玛纳斯湖、大小拐以西和北至德伦山、和什托洛盖向西南延伸的山区之间的广大地区,其中有著名的克拉玛依油田。这里的地温与深度曲线表明,随深度地温增高,成正比关系,规律十分明显,其统计规律可以用下式表示:
 
  Ta=14.69+2.OIH、亦是TH=a+ bH
 
  其中:TH为H深度的地温(℃);H为深度(m)。a为据回归方程得出的常数,代表了直线与横坐标的截距,等于14.69;d为区域平均地温梯度。显然,在这样广阔的面积上,以(1)式求出的地温,只能代表H深度(m)上的大致温度。
 
  克拉玛依油田按地层压力进行了分区,对每一压力区都进行了温度一深度的回归方程计算。通过各区的系数按照回归方程可分别计算各区不同深度的温度。在研究深度一温度与地层的关系时发现温度常因地层的不同而有所变化;三叠系地层中的地温和深度关系比较集中,变化范围较小;石炭系地层中的地温则较分散,变化较大,且随深度地热增温率有减小之趋势;在同等深度上,二叠系地层常较石灰系地温为高。
 
  2.盆地南部。
 
  为天山山前拗陷带,在第四系和新第三系地层中2500m以上的地温普遍低于盆地其他地区;于500m处为15℃; 2500m深为48.7℃自2500m以下至4000m的新第三系和老第三系地层中的地温可达90.5℃;增温率稍高,并接近于盆地的西北部的地温情况。这里的老第三系地层是以泥岩为主并夹有薄层灰岩及生物灰岩;其深部增温的原因可能与地下冷水干扰的减少或接近古老的高传导性岩层有关,因而它可能反映了正常的地温状况,而上部低地温则可能是浅部冷地下水的干扰结果。
 
  3.盆地东部。
 
  克拉美丽山西麓是已知准噶尔盆地地温随深度增长最快的地区,其1000m深温度为40℃;1500m为49℃, 2000m深可达73.6℃,最深为3154m处的地温达93℃。这里为一基底隆起区,侏罗系地层接近或直接出露地表,二叠系地层埋藏于1000-1800 m之间,以下为石炭系的玄武岩或安山岩、火山碎屑岩层。高热导率的岩石埋藏浅和断裂构造的活动,可能是导致东部增温高的主要原因之一。区内沙南1井在2002-1984m间自流出的地下热水,于井口高达70℃,流量为210m³/h,含盐量17g/L左右,这是准噶尔盆地中已知开发利用地热能资源最为有利的地区;区域地热增温率高亦有利于石油的生成及运移,在寻找油气方面这里亦是准噶尔盆地的一个重要的远景区。
 
  此外,盆地北部与西北部基本一致,而盆地中部则缺少钻孔测温数据,如根据地质剖面和区域地质构造条件来推断,它应处于西部和东部的过渡或基本与西北部一致。