松遼盆地地溫分布的控制因素

  1．深部地殼結構。
 
  松遼盆地為一中生代的裂谷盆地，地殼厚度在29-33km之間。盆地中部為地幔隆起區，地殼最薄處約29km左右，其軸部呈北北東延伸，大致與大慶長(cháng)垣的位置相符}盆地中較高地l溫及地溫梯度等值線(xiàn)亦大致沿此方向分布。由于受基底殼深斷裂的影響，在北北東方向上有‘一向北北西或近南北方向的分支，此分支亦大致在地殼厚度31-32km的范圍內，這里lOOOm、2000m和3000m的地溫分別在45-55，85-110及120-1600C之間，地溫梯度多大于3.5℃／，100m，最高可達5℃／lOOm以上。區域的較高地溫及地溫梯度的分布與盆地中的深部地殼結構r密切相關(guān)。由于裂谷盆地形成于晚侏羅世，結束于晚白堊世，經(jīng)過(guò)了地幔上拱、拉張，裂陷、復合沉陷及萎縮平衡(程學(xué)儒，1985)等階段，在不同階段中均伴隨有巖漿的活動(dòng)，從而形成目前狀況；地幔物質(zhì)的上涌、侵入，使盆地處于高地溫狀態(tài)。這種傳導熱一直影響到現今盆地的地溫場(chǎng)。
 
  2．區域地質(zhì)構造。
 
  松遼盆地的基底受數條北東和北西方向的殼深斷裂的控制，構成以中央拗陷中部古隆起和其兩側的斷陷為主體的兩塹一隆的基底形態(tài)，它對區域地溫分布有著(zhù)重要影響．中部古隆起主要為盆地中較高地溫分布區，但因其受基底殼深斷裂的影響，形成沿北東向分布為主體并具有北北西向或近南北向分支的地溫分布狀況，同時(shí)盆地中的地溫陡變帶的延伸方向均大致與基底構造形狀基本吻合。盆地中的局部構造在地溫分布上亦有較好的反映；這些都表明地溫分布與基底構造之間相互制約的關(guān)系。
 
  3．巖石性質(zhì)。
 
  松遼盆地中地層的巖性結構是影響地溫及地溫梯度在縱向上變化的重要因素之一。雖然松遼盆地的地溫是隨深度逐漸增高，而地溫梯度是隨之降低的，但這是在地下水徑流微弱的情況下主要受深部地層的巖性結構影響的結果。如果地層的巖性是均一的，隨著(zhù)深度它僅僅，是密度的逐漸增大，這時(shí)的地溫一深度曲線(xiàn)則成一條緩變的向下彎曲的平滑曲線(xiàn)；梯度一深度曲線(xiàn)也將是一條由大到小的緩變曲線(xiàn)。但地層巖性常常是不均一的。因此，地溫和地溫梯度隨深度的增加?？梢?jiàn)明顯的局部變化，有時(shí)會(huì )發(fā)現地溫和其梯度的局部升高或降低。它表明，白堊系嫩江組和姚家組地層的溫度變化較大，一般在2.0-6. 8℃/lOOm，其中以在3-4℃/100m之間者居多；而白堊系青山組則主要變化在2. 1-5. 4 0C/lOOm，平均約為3.5℃／lOOm左右；個(gè)別局部地段梯度較高。姚家組耥青山組主要巖性為砂、泥巖及頁(yè)巖，這里地溫梯度的增高與其巖石的熱阻增大是一致的。其下泉頭組地層多由砂巖、泥巖互層組成，其地溫梯度主要在2. 5-3. 5℃/I OOm之間變化，變幅較??；但泉頭組的砂、泥巖之比，砂巖約占45%，其梯度的耳均值雖與姚家組接近，但仍較其偏低，它埋藏于1500-3000m之間，這對油氣的生儲是有利的。盆地中泉頭組之下的登婁庫組由于其砂巖比重增大、埋藏深，巖石致密故其熱阻較小，其地溫梯度偏低，一般多在2.2-3. 1℃/100m，侏羅系火山巖中的地溫梯度為3.1-3. 5℃/lOOm，基底花崗巖中梯度為2.2-3. O℃/100m，有些鉆孔在鉆入由泥巖、碎屑巖組成的風(fēng)化層時(shí)，其地溫梯度顯著(zhù)增高；雖然有上述局部梯度之變化，但總的趨勢大都符合于隨深度增加地溫梯度降低的一般規律。
 
  綜上所述，地層巖性與地溫梯度之關(guān)系清楚地反映了松遼盆地不同地質(zhì)結構條件下的地熱基本狀態(tài)。
 
  4．  地下水活動(dòng)。
 
  在松遼盆地，地下水活動(dòng)對地溫分布的干擾表現在兩個(gè)方面：一方面是賦存于盆地外帶邊緣的地下水對地溫起著(zhù)降溫作用，此帶地下水活動(dòng)強烈，流向盆地的低溫地下水吸收巖石中的熱量，加熱了地下水而促使地溫降低，其影響深度可達l000-2000m，甚至更深，影響范圍在盆地邊緣可達數十公里，因而在邊緣形成低溫區。另一方面是由于在盆地基底中沿斷裂構造部位發(fā)生的熱水對流，導致形成局部地熱異常，從而改變了局部地區的地溫分布形態(tài)。松遼盆地受熱對流的影響表現在盆地內北西方向上較高地溫分支及局部地溫異常的出現。
 
  綜上所述可以認為，松遼盆地的地溫分布主要受控于深部地殼結構和區域地質(zhì)構造特征；盡管如此，一地下水的運動(dòng)對盆地地溫分布的影響也是不可忽視的。
 
  松遼盆地是中國大型盆地中具有較高地溫分布的盆地之一，也是我國重要的石油生產(chǎn)基地，根據盆地地溫、地溫梯度的分布及其隨深度的變化來(lái)分析，盆地中生儲石油的深度約在1000-2000m左右的范圍內，此深度的地溫多在45-85C之間；而盆地中3000m深處的地溫可達110-120℃，此深度的地溫已接近或超越了石油形成的極限溫度90-110℃和石油的破壞溫度118-121℃(劉耀光，1982)。但根據盆地的地質(zhì)構造條件和區域地溫分布特征的研究，即使在3000-5000m深處，在松遼盆地仍有良好的油氣生儲條件，尤其是天然氣資源在此深度范圍內仍有著(zhù)很大的前景。