二湖盆地的地溫數據大部來自石油及地質部門的鉆孔測溫資料。本部分利用了近90個測溫鉆孔約1000余個溫度測量數據。測溫鉆孔的最大深度為5015m； 一般多在1000-2000m深，在鉆孔較少的南部尚參考了200m深的淺孔。所有鉆孔的測溫數據按其測溫情況分為穩定、較穩定和瞬時測溫三類。對穩定的順序測溫數據則按地層巖性和深度進行了不同深度的地溫梯度的計算，對于只有井底溫度和井段試油溫度的鉆井均按年平均氣溫求出了不同深度的地溫度和全井的地溫梯度。瞬時測溫數據，在經過對比校正之后可做參考。
 
  二湖盆地測溫鉆孔的分布是不均勻的，北部江漢盆地較多，且集中于油田附近；南部洞庭盆地較少。根據少量鉆孔的測溫數據，可對二湖盆地的地溫分布面貌有一輪廓的認識。按分析整理的鉆孔測溫資料，經過計算編繪出了二湖盆地的地溫分布圖和地溫梯度圖，同時也分析了地溫及其梯度隨深度的變化規律。
 
  江漢盆地與洞庭盆地的地溫及地溫梯度的分布情況，清楚的反映了區域地質構造的性質和兩者之間的密切關系。
 
  （一）不同深度的地溫分布。
 
  按照計算和實測的不同深度的地溫數據，編制了二湖盆地的1000m、2000m深及3000m深地溫分布圖和地溫梯度圖。這些圖件大致反映了二湖盆地地溫分布的基本面貌。
 
  1.  1000m深地溫分布。
 
  1000m深地溫分布圖表明，北部江漢盆地的地溫高，而南部洞庭盆地的地溫低。
 
  江漢盆地1000m深地溫一般在45-50℃，其中部潛江、廣華寺、沙市、新溝咀、熊口及拖船埠一帶，1000m深地溫多超過50℃；在江陵以西及當陽、應山、沔陽、洪湖、監利等地的1000m深地溫，一般在40-45℃之間。中部高地溫分布區分布于廣華寺、新溝咀和沙市之間，形似“心形”。區域地溫分布呈倒三角形環狀封閉，地溫等值線在北部沿近東西向延伸。南部則以北西向和北東向分布為主。洞庭盆地1000m深地溫多在45℃左右，較北部江漢盆地約低5℃。較高地溫分布區位于沅江凹陷和常德凹陷東部，一般在45-50℃之間，而益陽、常德、漢壽、岳陽一帶為40-45℃，其外圍澧縣及南部的長沙等地區，1000m深地溫多在400C以下；二湖盆地之間的華容、監利一帶，1000m深地溫約在45℃左右。
 
  二湖盆地邊緣為低地溫分布區，并表現為由邊緣向盆地地溫逐漸增高，由30-40℃增至45-50℃以上，形成大致與盆地邊緣類似的形態。
 
  2.  2000m深地溫分布。
 
  江漢盆地的2000m深地溫平均在80-85℃，最高地溫分布于沙市、習家口、熊口及公安以東地區，區內2000m深地溫可達90℃以上，以“心形”圈閉。潛江、光華寺、浩口、拖船埠及江陵和新溝咀等地區，2000m深地溫多在85-90℃之間；其外圍沔陽、天門、鐘市等地區2000m深地溫在80℃左右。從2000m深地溫分布圖上，可發現地溫從盆地邊緣的當陽、宜昌、應山、豐收洲、洪湖地區向盆地中心增高，大體呈倒三角形環形分布。地溫等值線的延展方向主要為北東和北西向，與長江流向基本一致，而在盆地北部呈近東西向。
 
  根據二湖盆地的3000m深地溫分布圖，江漢盆地地溫與1000m及2000m深地溫分布情況基本類似，其3000m深地溫多在100-120℃之間。在江陵、習家口、廣華寺南部、潛江及新溝咀、沙市和公安的東部等地區，3000m深地溫多超過1200C，為盆地較高地溫分布區。由此向外地溫逐漸降低，至鐘市、漁薪河、天門、沔陽地區，3000m深地溫則多在100-110℃之間，至盆地外圍和邊緣地區的3000m深地溫下降到80-900C，如當陽、應山、豐收洲等地。地溫分布表明具有心狀同心環形分布的特征，分布方向同樣為北東和北西向，在盆地北部為近東西向，其兩側大體與長江走向一致。
 
  南部洞庭盆地3000m深地溫多在100℃左右，主要分布于盆地的中西部沅江、漢壽一帶，其外圍常德、益陽及長沙等地多在80-90℃之間，西部澧縣、石門一帶3000m深地溫約在60-700C之間，地溫分布在中西部呈不規則的環狀分布。二湖盆地之間的華容、監利一帶，3000m深地溫亦大多在90-100℃左右。
 
  江漢盆地及洞庭盆地在地溫分布上顯示有很大差異，表現為北高、南低。北部江漢盆地具有以沙市、潛江為中心由高地溫向外圍逐漸降低的環狀分布的特點；而南部洞庭盆地則不明顯，兩者大致以長江為界，形成既有聯系又有明顯區別的地溫分布特征。它反映了二湖盆地的形成過程既有共同經歷又有不同的發展及演變時期。
 
  (二)地溫隨深度的變化。
 
  洞庭盆地的南部漢壽、常德，及西北邊緣的澧縣地區，其地溫與深度的關系表示在圖5-28中。它表明地溫與深度近于直線關系，地熱增溫級較江漢盆地為高，同等深度的地溫較江漢盆地低5-10℃。沅江凹陷地溫較高，可與江漢盆地相比。據資料推算，2000m深亦可達70-80℃，甚至在80℃以上，但一般在其邊緣大多介于50-60℃之間；1000m深處之地溫多在40-45 ℃。澧縣地區因靠近盆地的西北邊緣，地熱增溫級大致與常德等地區接近，但地溫則顯示較低。
 
  二湖盆地的地溫隨深度增溫的特點是一致的，但增溫級卻有很大差異。這主要是由基底的地質結構和巖石的性質決定的。地質構造的活動與穩定確定了地溫的高低，蓋層的巖石性質則常改變地熱增溫的快慢。江漢盆地潛江組及新溝咀組沉積了厚層的鹽巖和膏巖層，共導熱率大大高于砂泥巖層，所以這些層段顯示了高地熱增溫級的特點。由此可見巖石性質對地溫的縱向分布常常會產生明顯的影響。