沉積盆地中古溫度研究是盆地分析與研究的重要組成部分，盆地內的熱演化歷史與油氣成藏過程有著密切關系。目前恢復沉積盆地熱歷史主要依靠古溫標來實現，雖然古溫標的應用越來越成熟，但這些指標都是通過復雜的動力學熱史函數與溫度聯系起來，并且本身具有一定的局限性。巖石聲發射測溫理論上是一種可以直接測量巖石古溫度的方法，該方法可以確定一個地區巖石曾經經歷的最高溫度。

1．巖石聲發射基本原理

巖石在外載作用下(壓力、溫度)積聚的彈性應變能突然以一種應力波的形式釋放出來的現象稱為聲發射，現在聲發射技術大多應用在地應力測定等方面。重復升溫可產生與力Kaiser效應相似的熱Kaiser效應［1]，利用聲發射測量巖石古溫度就是依據熱Kaiser效應進行的。巖石具有熱記憶性，能記住其在漫長的地質歷史中曾經經歷的最高溫度，若對一地區巖石加熱并記錄聲發射信號，巖石在某一溫度聲發射信號突然增多，這就是所謂熱Kaiser效應［2]，聲發射信號突然增多時的溫度代表了巖石經歷的最高溫度。

2．實驗方案

實驗儀器為自行研制的熱聲發射儀，最高加熱溫度可達800℃。實驗樣品均被加工成為直徑為2.5cm，高度為2．5cm的干燥實心小圓柱體。本文主要進行兩組實驗：第一組實驗用于驗證熱Kaiser效應的存在性，樣品是沙23井SH23-1的砂巖樣品和川東北地區海相石灰巖樣品，實驗前分別將砂巖和灰巖樣品人工加熱至200℃和400℃，然后冷卻到室溫；第二組實驗用于實際測量巖石古溫度，樣品為沙23井SH23-2的砂巖樣品，現今埋深為4350—4356m。之后，進行聲發射加熱實驗前樣品都置于室溫的干燥環境，不受高溫影響。聲發射加熱實驗過程中所有樣品均由室溫開始加熱，同時記錄聲發射信號。第一組的砂巖樣品以2℃／min的升溫速率加熱至240℃；灰巖樣品以2℃／min、4℃／IIlin和5℃／Hlin三種升溫速率加熱至430℃；第二組砂巖樣品選擇了1℃／min和2℃／IIlin兩種升溫速率加熱至200℃。

3實驗結果

實驗中判斷熱KaiSer點即巖石曾經經歷的最高溫度時首先進行了能量濾波，將能量為0的信號濾除，然后尋找聲發射信號突然增多的溫度。第一組中大部分砂巖樣品判斷的熱Kai∞r點溫度分布于189—217℃間，溫度平均值為197℃，與人工加熱的200℃十分接近，誤差為1．5％；灰巖樣品的熱Kaiser點溫度范圍較大，分布在37l一414℃間，但平均溫度為387℃，接近400℃，誤差為3．3％。第二組砂巖樣品的熱Kaiser點溫度集中在ll l～141℃的范圍內，平均溫度為130℃。

4．結論

第一組實驗證明熱KaiSer效應是存在的，實驗中發現聲發射信號隨溫度的升高有明顯的變化，在較低溫度段聲發射信號相對較少，在砂巖樣品溫度升至200℃左右，灰巖樣品溫度升至400℃左右時聲發射信號大量出現。尤其是灰巖樣品的聲發射信號有很明顯的自某一溫度范圍信號數量猛增的現象，推測聲發射技術測量高溫巖石古溫度時效果較好。第二組實驗砂巖樣品的測量溫度與現今沙雅隆起對應深度的地層溫度(130℃左右)相差不大，聲發射技術在實際測量巖石古溫度時取得較為理想的效果。第一組灰巖樣品及第二組砂巖樣品的不同升溫速率的加熱過程表明熱l缸ser效應的出現與升溫速率無關，熱KaiSer點的溫度不隨升溫速率的變化而改變。

參考文獻

[1]Nak-Sam Choi et al.Kaiser effects in acoustic emisson from composites during thermal cyclic-loading.NDT&E International，2005，38：268—274．

[2] 席道瑛等．聲發射在研究巖石古溫度中的應用．中國科學技術大學學報，1996，26(1)：97一101