石油科学通报2023年6月第8卷第3期：259-289华夏地块花岗岩生热率特征及其对地温场的影响李科甫1,2，朱传庆1,2*1中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京1022492中国石油大学(北京)地球科学学院，北京102249*通信作者,zhucq@cup.edu.cn收稿日期:2023-03-20国家重点研发计划课题(2021YFA0716003)资助摘要中国华南地区的华夏地块位于欧亚大陆东南缘，是我国重要的矿产、地热资源区。经历了多期次的构造事件，使得区内广泛分布着不同构造期花岗岩。花岗岩类在地球及其热状态的动力学和演化中发挥着特殊的作用，其放射性衰变产生的热量是地球上的主要热源之一。我国高放射性产热型干热岩资源主要分布于华南地区，以放射性元素的衰变热为主要热源，岩性主要为花岗岩。本文通过对华南地区花岗岩数据统计，分析了华南不同地区、不同花岗岩类型的生热率情况，总结了研究区花岗岩放射性生热特征及其与大地热流之间的关系，对认识研究区地温场主控因素及地热资源分布的宏观背景具有参考价值。本文基于华南地区1933个花岗岩样品的地球化学分析得到如下认识：(1)花岗岩生热率范围0.40~17.45μW/m3，平均生热率为4.46±2.66μW/m3，同时根据大地热流与生热率分布情况，两者有着较好的对应关系；(2)放射性生热元素U、Th、K的生热贡献率分别为49.45%、40.16%和10.39%，同时，U、Th浓度和Th/U比值变化较大，与年龄无明显相关性；(3)三种类型花岗岩生热率存在差异，I型花岗岩平均生热率明显低于A型和S型花岗岩平均生热率，值为3.86±2.43μW/m3，A型和S型花岗岩平均生热率分别为5.55±2.91μW/m3和5.00±2.58μW/m3；(4)利用蒙特卡罗方法计算得到华南燕山期花岗岩平均产热量为99.01×105GJ/a，折合成标准煤为3.38×105t/a，印支期花岗岩平均产热量为63.13×105GJ/a，折合成标准煤为2.15×105t/a；(5)两种地壳模型的计算表明，花岗岩在华南大地热流贡献中有着重要作用，沉积地层覆盖区域，地壳放射性生热对地表热流贡献为29.13mW/m2，占总热流值的41.61%；侵入岩出露区域，地壳放射性生热对地表热流贡献为43.85mW/m2，占总热流值的51.76%。关键词花岗岩；生热率；放射性生热元素；产热量；大地热流HeatgenerationrateofgraniteintheCathaysiablockanditsinfluenceongeothermalfields,SoutheastChinaLIKefu1,2,ZHUChuanqing1,21CollegeofGeosciences,ChinaUniversityofPetroleum-Beijing,Beijing102249,China2StateKeyLaboratoryofPetroleumResourcesandP...
