金沙江水网各观测井温度梯度的精细测量结果及其分析.pdf

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1、第33卷第3期地震地质Vo1．33．No．32011年9月SEISM0L0GYANDGE0L0GYSept．，2011金沙江水网各观测井温度梯度的精细测量结果及其分析车用太何案华鱼金子刘成龙李万明1)中国地震局地质研究所，北京1000292)中国地震局地壳应力研究所，北京1000853)中国地震局工程力学研究所，哈尔滨150080摘要在金沙江水网的6口观测井进行了温度及其梯度的精细测量。测量结果表明：太阳辐射热的影响深度为50～125m；不同井的平均水温梯度不等，最小者仅0．11℃／hm，最大者可达2．81℃／hm，一般为1～2℃／hm；同一口井的不同深度段

2、上温度梯度变化较大，地层岩性及其完整性，尤其是高角度的断层破碎带，对各井受太阳辐射热的影响深度与温度梯度的影响是主要的；水温微动态的特征如同震效应、潮汐效应与震前异常特征等，在相当程度上可能取决于水温传感器放置的深度段的温度梯度特征。关键词温度温度梯度观测井金沙江水网中图分类号：1~315．723文献标识码：A文章编号：0253—4967(2011)03—0615—120引言金沙江下游梯级水电站水库地震地下水动态监测网(下简称金沙江水网)由6口观测井组成，布设在中国西南川滇边界的金沙江向家坝水电站与溪洛渡水电站的两个库区诱发地震危险区内(李万明等，2011)

3、。各观测井上均观测水位与水温两个地下水前兆主测项。该网于2010年7月下旬安装仪器设备，8月开始运行。该水网各井的水温仪器(传感器)安装时，对各井的水温梯度作了精细的测量，获取了很有意义的资料，特别是在太阳辐射热的影响深度、不同大地构造区的地热差异，观测井中有水段与无水段的温度梯度，同一口井有水段水温梯度的差异性等方面均取得了新的科学认识。这些认识，为井水温度微动态特征及其成因机制的理解，提供了重要的科学依据。1温度梯度的测量金沙江水网的温度梯度测量是在6口观测井中进行的，各井的分布如李万明等(2011)中图1所示。温度梯度测量是利用DRSW一1型高精度水温

4、水位综合观测仪进行的。该仪器的水温分辨力为0．0001℃，仪器的短期稳定性为0．0001oC／d；采样率为1epm。[收稿日期]2011～04—11收稿，2011—08—02改回。[基金项目]中国长江三峡工程开发集团金沙江开发有限责任公司项目(jsj(06)007)资助。616地震地质井中温度测量多从井口以下25m深度处开始，一般每25m深度测一个值，每次测量时问一般>lOmin，到深部大多测量0～60rain，取10～60个测值的平均值作为该深度的温度值。由此呵见，温度测量的精度与测点的间距等方面都是精细的。有些井的水位埋深超过200m。在这些井中测量了相

5、当深度的井中大气段(无水段)的温度梯度及井水面下有水段的温度梯度，前者实为具有巨厚包气带的特殊水文地质地区包气带的地温梯度。2各井地质与温度梯度的测量结果2．1柑子(GZ)井柑子井位于四川省雷波县柑子乡鸡心村向家坝库区范围内，井点海拔高程为395m。井区位于金沙江左岸支流——柑子坪河的右岸斜坡上，井区主要发育上三叠统须家河组(T)紫红色泥岩与砂岩。该井完钻深度为153．05m，下设qb127mm套管至100．71i11，以下为裸孑L。井孔围岩较为完整，岩心采取率>60％。该井地质基本特征及温度测量结果如图1所示。测量温度梯度时，水位埋深为7．2m，井房内温度

6、为30~C左右。梯度测量后，温度传感器放置在井口以下134．4m深度处地深钻孔层度结构岩性岩心采取率／％温度／℃／m50607017．017．518．018．5h醢7。含块碎石4-00_——，．5050，紫红色砂r_岩、泥岩1001OO一(水温传感150器置深)图1柑子井地质与水温梯度图该井中温度共测6个深度点，取得5个井段的梯度值，如表1所示。由表1可见，该井中太阳辐射热的影响深度(负梯度井段)为约lOOm，该深度虽为均负梯度，但负梯度值逐段变小，说明太阳辐射热的影响随深度逐渐变小；lOOm深度以下变为正梯度，但梯度值很小，为0．064～0．2362~C／

7、hm，平均0．1110／hm，远小于全球地壳的地温平均梯度值(3℃／hm)，尚未见梯度如此小的资料(滕吉文，2003)。3期车用太等：金沙江水网各观测井温度梯度的精细测量结果及其分析6172．2团结1(T1)井水温梯度表1柑子井水温测量及其梯度值团结1井位于云南省永善县团结乡田坝村向家坝Table1Themeasurementresultsofwater库区范围内，井点海拔高程为384m。井区位于金沙江temperatureanditsgradientinGabziwell右岸支流——长坪河右岸I级阶地上，井区主要发育上三叠统须家河组(T)紫红色与灰绿色泥岩

8、与砂岩，岩层平缓；井点距该区著名的翼子坝断裂(马边一