[科普中国]-热产量

在各种能源勘探和开发的钻孔中，以及在温度分布模拟过程中，热产量可用于预测和解释地层温度的变化。

简介岩石的放射性热产量是地层的一个重要特性,但通常对它却缺乏了解。在各种科学钻探[ 如德国大陆科学钻探计划(KTB)、前苏联的科拉超深钻(СГ-3)、海洋钻探计划(ODP)等] ，在各种能源勘探和开发的钻孔中，以及在温度分布模拟过程中，热产量可用于预测和解释地层温度的变化。在解释热流密度的变化时，必须考虑对流和辐射效应的影响。在沉积盆地的热演变模拟中，如有机物的成熟度、油气的生成等，热产量的确定起着非常重要的作用。而且，在大陆上地表测量所得到的热产量，大约一半是由于放射性元素K 、U 、Th 的衰变而产生的。1

方法原理放射性热产量通常可以在实验室进行测定，即利用X 射线荧光分析或伽玛射线能谱测量方法，对钻孔岩芯或岩屑样品分析其K 、U 、Th 的含量来确定。但这种方法分析周期偏长，而且价钱昂贵。另一方面，世界上各种地质环境下的科学钻孔及勘探和生产钻孔已经进行了自然伽玛测井，这些数据完全可以用来计算地层的热产量。

自然伽玛测井测量的是总伽玛射线强度，也就是地层中铀系(主要的辐射子体是铋-214 ，214Bi),钍系(主要的辐射子体是铊-208 ，208 Tl)和钾元素(钾-40 、40K)的贡献的总和 。因为测量U ，Th ,K的能谱测井仪的灵敏度类似地正比于方程(1)中对应的热流常数，如果岩石中放射性元素铀、钍、钾的质量分数的比值完全是常数，那么可以期望自然伽玛测井读数和A 之间在给定的钻孔间隔内存在简单的关系。

总结应用所有的勘探钻孔和科学钻孔均已进行了自然伽玛测井，从常规伽玛测井数据导出辐射热产量值是可能的。从沉积岩到结晶岩和变质岩较宽的岩性范围，伽玛射线与热产量之间保持着线性关系，在低于10 %的可接受的误差范围内给出热产量值。因此，这种关系对确定全世界不同地质环境的热产量值是非常有用的工具。2

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学