柴達木盆地自50年代以來一直是我國西部油氣資源勘探目標區。為尋找油氣資源，在盆地中開展了大規模的物探、普查勘探工作，打了成千上萬個石油勘探鉆孔；在已發現的油田區進行了大量的開發和試油工作。在許多勘探孔和開采孔中，對地溫和油層的溫度進行了測量，本部分就是根據盆地中200余口石油鉆井的測溫數據進行分析、整理而成。
 
  ’盆地中鉆孔的深度多在1000-2000m左右，最深的鉆孔為6018m，個別少數鉆孔的深度小于400m，其分布極不均一。盆地西部及東北部的冷湖地區較密，盆地中部及東南部較少；在軸田區較多，勘探區則較少。盡管如此，通過測溫鉆孔的地溫數據分析，有助于研究盆地的區域地質構造特征和油氣藏的分布規律；同時，盆地的地溫分布也基本上反映了區域地質構造的特點。
 
  由鉆孔測溫所獲的地溫數據，大都根據不同地區的地溫與深度進行了回歸分析，并對每口鉆井進行了計算。通過這些工作獲得的結果，可以得到鉆孔的地溫梯度及不同深度的地溫，通過地溫和地溫梯度的統計分析，得到了柴達木盆地的地溫梯度在2.1-3.3℃／100m，其平均值為2.70C/100m左右。同時也獲得了盆地中不同構造地區的大致地溫梯度。根據分析整理結果編制了柴達木盆地的地溫梯度圖及地溫分布圖，這將有助于了解各個含油氣構造的地溫分布特征，對進一步研究油氣藏的形成和分布都具有一定的實際和理論意義。
 
  （一）不同深度的地溫分布。
 
  在分析整理盆地鉆孔測溫數據的基礎上編制的盆地1000m、2000m和3000m深地溫分布圖和地溫梯度圖，反映了柴達木盆地的地溫場的基本面貌，其特征與區域地質構造有密切的關系。
 
  1.  1000m深地溫分布。
 
  柴達木盆地1000m深地溫分布圖表明，盆地中部地溫較高，1000m深地溫多在40℃以上，它包括七個泉、紅柳泉、尕斯庫勒湖（躍進油田，躍西躍東）、油砂山、大風山、石油泉、紅三旱及東部的三湖地區。其中有二個高溫中心，一個位于中部的西區大風山、紅三旱等地區；另一個在東部的三湖地區。這二個地區1000m深地溫均在45℃以上，最高可達500C;西南部紅柳泉、尕斯庫勒湖及油砂山地區僅次于以上兩區，其1000m深地溫多在41-45℃之間。盆地西北部干柴溝、花土溝、獅子溝一帶及東北部的冷湖地區地溫偏低，1000m深多在30-40℃之間。低地溫區分布于盆地周圍的邊緣地區，在昆侖山、阿爾金山及祁連山山前地區最低，1000m深可小于25℃，由山前地區向盆地中部地溫逐漸增高；一方面反映了地質構造、地層巖性對地溫分布的影響，同時也表明了山區降水、融雪形成的地下徑流對盆地邊緣地溫的冷卻作用。整個柴達木盆地的1000m深地溫平均約在30-40℃左右；比塔里木盆地、  準噶爾盆地為高，而比東部韻華北盆地要低（王鈞、黃尚瑤等，1983），與甘肅的河西走廊接近。
 
  2. 2000m深地溫分布。
 
  柴達木盆地的2000m深地溫分布的情況，盆地中2000m，深地溫平均約在70℃向，呈不對稱的封閉三角形分布。高地溫區分布于三角形中部的西部和東部，西部紅柳泉、尕斯庫勒湖、油砂山、油泉子、大風山及紅三旱等地區，東部三湖地區都包括在70℃等溫線之內。茫崖地區處于其邊緣。上述地區的大風山、紅三旱及東部的澀聶湖和鹽湖地區2000m深地溫可達80℃，局部可在90℃以上。盆地西北部的干柴溝、花土溝、獅子溝等地區及東北部的冷湖、馬海等地區地溫偏低，2000m深多在50一65℃之間，其中的駝中地區和南八仙地區在此區中地溫較其他為高，2000m深可達65—70℃。昆侖山前達布遜湖以南2000m深地溫亦在此范圍之內。盆地的邊緣2000m深地溫多在40-60℃之間；近山邊可在40℃左右，甚至更低。
 
  3.  3000m深地溫分布。
 
  柴達木盆地有許多鉆孔的深度超過了3000m，根據這些鉆孔的測溫數據及其他鉆孔的推算所編制的3000m深地溫分布圖，反映了盆地內深部的地溫分布狀況。由圖可知，盆地西部3000m深處的地溫有三個大于105℃的高溫區；其中以大風山、油泉子地區和紅三旱地區地溫最高，可達110℃以上；第三個地區包括了西南部的七個泉、紅柳泉、尕斯庫勒湖一帶，這里3000m深地溫比前二者稍低，在105-110℃之間。盆地東部則以三湖拗陷中心形成一個3000m深大于100℃的高地溫中心，其中以澀聶湖及鹽湖地區地溫最高，可在110℃以上。
 
  其他地區如西北部阿爾金山山前的干柴溝、獅子溝、花土溝，尖頂山等地區以及東北部的冷湖地區，3000m深均在70-90℃之間，昆侖山北麓山前的達布遜湖以南3000m深地溫亦在80一90℃之間。在盆地的邊緣阿爾金山、祁連山及昆侖山山前地帶，3000m深地溫一般在60℃左右，甚至低于60℃。由盆地邊緣向盆地中部，地溫由60℃逐漸增高至90-100℃以上。
 
  3000m深地溫分布的圖式同1000m、2000m深的地溫分布形態基本一致，這反映了區域地質構造的性質和深部地殼結構對盆地地溫分布的重要的控制作用。
 
  （二）地溫隨深度的變化。
 
  通過盆地中鉆孔溫度隨深度變化的分析，可以發現柴達木盆地的地溫隨深度逐漸增長的規律，但溫度的增長在不同的地區和構造區是有差別的。
 
  盆地西南部，尕斯庫勒、油砂山及紅柳泉等地區地溫隨深度增長較快；于500m深處地溫在22-27℃之間；1500m深為55-630C；3000m多在105-113℃，至3800m深地溫在124-180℃之間；在500-4160m深度之間地溫就增長了111-118℃，平均地熱增溫級為31.25m／℃。
 
  盆地中部的南翼山、大風山、紅三旱及油泉子地區地溫隨深度的增長圖掘表明：這里1000m深地溫為50-60℃；1500m深為68-80℃；4500m深在148-162℃；5600m則增長到176-192℃之間，當深度達到6000m時地溫可達186℃以上，甚至可能增長200℃。
 
  其平均地熱增溫級為31. 25-38 .46m/℃之間。同時表明：在3000m深以下，地熱增溫級有隨深度逐漸增加的趨勢。
 
  盆地東部三湖地區是盆地中地溫隨深度增長較快的另一個區域，其中澀聶湖及鹽湖的部分地區地溫隨深度而增長的很明顯，這里從400m深到1500m的深度范圍內，地溫由23-32℃增長到56-67℃，其地熱增溫級達到30.3m/℃左右。
 
  盆地西北部的花土溝和獅子溝等地區及盆地東北部的冷湖及馬海地區，同屬于地溫隨深度增長速度較慢的地區。冷湖及馬海地區在500m深處地溫為17-24℃；1000m深為30-39℃；1800m則在49-62℃之間；當深度達3000m時地溫上升到76-90℃，這一地區最深的鉆孔達到3700m左右，其地溫則在88-100℃之間。由此可見，在500-3700m的深度范圍內地溫增長了64-76℃，其地熱增溫級平均為45.87m/℃；而花土溝、獅子溝及咸水泉地區，500m深分別在22-25℃及18-25℃之間，800m深地溫分別為28-33℃及24-31℃，在1000m深處分別為33- 39C及28-34 ℃，當深度增至1250m時，花土溝、獅子溝為38-45℃，而咸水泉則為32-38℃，花土溝、獅子溝地區1400m深度上地溫上升到41-50℃。這表明花土溝、獅子溝地區在300-1400m的深度范圍內增長了近30℃，而咸水泉地溫則在50-1250m的深度范圍內增長了20℃左右，這二A地區的地熱增溫級分別為38.46m／℃及66.67m／℃。可見花土溝、獅子溝地區的增溫速度要大于咸水泉地區。
 
  盆地南部邊緣及東部的一些地區的地溫隨深度的變化基本與冷湖地區類似。