青藏高原东北缘共和盆地高热流分布特征与深部热源传导机制研究

针对共和盆地干热岩(HDR)资源开发的关键科学问题，研究人员通过24口钻孔测温与240组岩石热导率测试，新增14个热流数据点，首次揭示该区平均地温梯度48.52±19.36°C/km、热流值51.00-134.66 mW/m2的空间异质性特征，发现低阻异常带与断裂系统构成深部热能传导的关键通道，为青藏高原东北缘地热资源勘探提供了重要理论依据。

　　

青藏高原东北缘的共和盆地近年来因发现深部高温干热岩(Hot Dry Rock, HDR)资源而备受关注，特别是其潜在的增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems, EGS)开发价值。然而，现有研究存在热流数据稀疏、区域对比分析不足等瓶颈，制约着对深部热源机制的理解。中国地质调查局的研究团队通过系统测温与岩石物性测试，首次绘制了该盆地高精度热流分布图，揭示了深部热能传导的关键控制因素。

研究团队采用稳态测温技术获取24口钻孔的温度剖面，结合240组岩芯样品的瞬态平面热源法热导率测试，新增14个高质量热流数据点。通过整合放射性生热率、大地电磁测深等多元数据，构建了热流场与地质构造的空间耦合模型。

【地温梯度与热流分布特征】
数据显示共和盆地平均地温梯度达48.52±19.36°C/km，热流值呈现东北高(134.66 mW/m²)、西部低(51.00 mW/m²)的分布格局，证实其为典型"热盆地"。热流等值线走向与区域断裂系统高度吻合，反映构造活动对热能再分配的控制作用。

【低阻异常带的导热机制】
三维电阻率模型揭示低阻异常带(<10 Ω·m)与高热流区存在空间对应关系，特别是切壳断裂构成的垂向通道，将中下地壳部分熔融体的热能快速传导至3-10 km深度，形成干热岩储层。不同低阻区的导热贡献存在差异，其中NE向断裂的传热效率最高。

【基底深度的影响】
重力反演表明基底较浅区域(如祁卜恰地热田)更易积聚热能，其热流值(109.6 mW/m²)显著高于基底凹陷区。这种"基底控热"效应与低阻通道的"构造导热"形成协同作用，共同塑造了盆地的热异常格局。

该研究首次量化了共和盆地热流场的空间异质性，提出"深部熔融体供热-断裂系统导流-浅部构造聚热"的三元成因模型，为青藏高原碰撞造山带的地热系统研究提供了新范式。成果不仅指导该区干热岩靶区优选，其揭示的深部热能传导机制对理解高原隆升过程中的岩石圈热演化具有重要启示。论文发表于《Renewable Energy》，相关数据已作为国家重点研发计划(2021YFB1507401)的核心成果应用于青海省清洁能源矿产勘查。