西南次海盆洋壳温度变化对岩石热导率的影响

温度对岩石热导率的影响是一个重要的地热学研究课题。在前人岩石热导率实验的基础上,结合南海西南海次盆地壳实际资料,用数值模拟的方法,对倒数型、直线型和指数型热导率-温度模型系数进行了约束,并对温度对热导率影响条件下莫霍面深度的求解方法以及海底热流与莫霍面温度关系的探讨产生了新的认识。计算结果表明:倒数型(K(T)=a+b/(T+c),a、b、c为常数)和直线型(K(T)=a·T+b,a、b为常数)热导率-温度模型系数呈线性相关,指数型(K(T)=a·ebT,a、b为常数)则更符合二次多项式形式,据此可简化热导率-温度表达式系数个数,使岩石热导率与温度之间的定量化描述更进一步。根据模拟结果与实验室统计结果对比分析得到西南次海盆莫霍面深度为14~16km。通过热导率-温度模型系数反演发现,热导率受温度影响时海底热流值同莫霍面温度呈正相关,当海底热流为100~125mW/m2、莫霍面深度为10.3km时,西南次海盆莫霍面温度为420~540℃,且随莫霍面深度增加而升高,当莫霍面深度增至14~16km时则可达600~1 000℃。