电法勘探是研究地热能的重要地球物理方法，而地热系统往往伴随高温环境，这使得人们愈发关注地球深部的“热-电”秘密。目前尚缺乏一个能够有效表征砂岩电导率随温度变化规律的岩石物理模型，限制了地热能勘探电法数据的定量化解释。针对这一现状，本研究提出了一种用于模拟洁净Berea砂岩温度依赖电导率的新方法。该方法基于理论反演得到的基准岩石中绝缘颗粒的纵横比，以及由温度诱导孔隙度变化推导出的微裂隙纵横比，并结合计算得到的温度依赖盐水电导率，建立了温度响应型岩石电导率模型。模型计算结果与已发表的五组Berea砂岩实验数据吻合良好，在所有样品中相对误差均不超过±5%。
图1.样品B20在升温过程中电导率与孔隙度的变化规律。数据来源：Han等（2024）
图2.样品B20的假设基准岩石（无微裂隙）模型电导率与实测电导率的对比。基准岩石由颗粒组成，其纵横比取自该样品在最小孔隙度条件下的估算结果（样品B20为0.2522）。模型假设孔隙中仅充满盐水，且盐水电导率随温度变化。实验数据来源：Han等（2024）
图3. Han等（2024）数据集中其余四个Berea砂岩样品的模型计算电导率与实测电导率的对比
本研究能够有效描述含少量黏土矿物砂岩的温度依赖电导率，为地热能勘探中电法测量数据的定量解释提供新的理论支撑和物理建模途径。研究成果近期发表在勘探地球物理国际权威期刊Geophysics。论文第一作者和通讯作者为太阳成集团tyc151cc韩同城教授，合作者包括太阳成集团tyc151cc硕士研究生马慧琳、太阳成集团tyc151cc符力耘教授。
论文信息：Tongcheng Han, Huilin Ma, Li-Yun Fu, 2025. Modeling the temperature-dependent electrical conductivity of Berea sandstones. Geophysics. https://doi.org/10.1190/geo2025-0219.1.
