纵贯青藏高原的亚东-柴达木热流大断面

中国境内为数众多的地学断面(GGT)中,纵贯青藏高原的亚东-格尔木断面以其独特的陆-陆碰撞造山隆升的构造演化环境,以及厚壳与热壳相容并存的地球物理场特征而举世瞩目。其中大地热流测量结果,建立了全球海拔最高的纵贯“世界屋脊”的热流大断面,自南向北延展近1300km,由普莫雍湖(q=91mW/m~2,热流平均值,下同)、羊卓雍湖(q=146mW/     

沁水盆地地温场特征及其与煤层气分布关系

根据20口井的温度数据得到沁水盆地平均地温梯度为(28.2±1.03)℃/km．测试了39个岩石样品的热导率数据，计算了20个大地热流值．沁水盆地现今热流变化于44.75～101.81 mW/m~2之间，平均为(62.69±15.20)mW/m~2．运用Thermodel for Windows 2004软件对沁水盆地的古地温史进行了模拟，并得到了沁水盆地晚侏罗—早白垩世最大埋深时的平均古热流，北部为158.41 mW/m~2，中部为119.57 mW/m~2，南部为169.43 mW/m~2．恢复了地层的埋藏史，揭示了地层沉积结束和剥蚀开始的年龄为108～156 Ma，地层的剥蚀厚度北部为2603 m，中部为2291 m，南部为2528.9 m．其古地温场的分布格局为“南北高，中部低”，这在时间和空间上和煤层气的含气量分布相一致，初步显示古地温场对沁水盆地煤层气的形成具有控制作用．     

地球内部热散失量分布的非对称性

采用Pollack等人 1993年给出的全球热流场 12阶球谐系数 ,求出南、北半球以及 0°半球、180°半球的平均热流值和热散失量 .计算结果表明 ,南半球平均热流值为 99 3mW·m-2 ,显著高于北半球平均热流值(74 0mW·m-2 ) ;0°半球的平均热流值 (94 1mW·m-2 )也高于 180°半球 (79 3mW·m-2 ) .南半球的地幔热散失量达 2 2 1× 10 12 W ,是北半球地幔热散失量 (10 8× 10 12 W )的两倍 ;0°半球的地幔热散失量为 16 9×10 12 W ,与 180°半球的地幔热散失量 16 0× 10 12 W相近 .大陆与海洋在全球的非对称分布是导致地球内部热散失量具有半球非对称性的原因 .热散失量的非对称分布是地质历史中的长期现象 .     

南黄海南部盆地地温场特征及热-构造演化

利用南黄海南部盆地现有钻井测温资料及岩石样品热导率的测定, 计算了8口井的大地热流值, 编制了盆地不同深度现今地温趋势图. 研究结果表明: 南黄海南部盆地现今地温梯度介于24.7~32℃/km之间, 平均为28.6℃/km. 大地热流介于65~74 mW/m²之间, 平均为69 mW/m². 该数据填补了南黄海南部地区热流测量的空白. 热史恢复结果表明, 南黄海南部盆地从古生代到中生代古热流持续增高, 在中生代末经历最高古热流, 在新生代则开始冷却. 构造沉降史分析显示, 南黄海南部盆地经历了至少4次快速沉降与缓慢沉降的更迭, 显示了较为强烈和频繁的构造活动且性质复杂.     

渤海盆地大地热流分布特征

分析了8口井的系统测温数据和142口井的试油测温数据，以及86块岩样的热导率测试结果，并对热异率进行孔隙率和温度校正。在些基础上，确定了渤海盆地的76个大地热流数据。结果表明：渤海盆地具有较高的大地热流背景，现今大地热流的平均值为65.8mW/m^2，这是由盆地构造发展史所决定的。由于中、新生代期间岩石圈多期伸展，地壳减薄，地幔传导热流较高，在深部形成高热异常。中国东部大多数中新生代拉张盆地都具有这一特征。     

峨眉山玄武岩喷发在四川盆地的地热学响应

利用石油钻井的系统Ro资料, 采取古热流恢复方法, 得出了四川盆地的热流史. 加里东期之前的热状态较为稳定, 热流值较低. 海西期, 热流开始逐渐增大, 距今259 Ma左右, 盆地热流值达到最高, 多数钻井的最高古热流在60~80 mW/m2之间, 少数钻井经历的最高古热流超过了100 mW/m², 此后热流持续降低直到现今. 其中晚二叠世-晚三叠世为快速降低阶段, 晚三叠世-现今为缓慢降低或相对平稳阶段. 中晚二叠世, 盆地西南及东北存在高热流区域, 这些区域现今被认为是玄武岩喷发区或者隐伏玄武岩的存在区. 高热流值的时间、空间分布与峨眉山玄武岩的喷发及岩浆活动相关性较好. 推断这种高热流异常是由当时的岩浆活动造成的, 热流特征反映了东吴运动期间峨眉山玄武岩喷发时岩浆活动的热效应. 研究结果为峨眉山超级地幔柱的存在和活动提供了地热学方面的证据.     

格尔木-额济纳旗热流剖面及壳幔温度正演计算

格尔木-额济纳旗热流剖面由18个实测热流组成,不仅数据有限,且分布不均,变幅大(q=30～79mW·m~(-2),q=56±15mW·m~-2),因此难于直接用于壳幔温度计算.本文将用6个热流测区(段)的平均热流正演计算地学断面的壳幔温度分布.表1中汇总了18个热流测点的位置、经纬度、热流值及其质量等级,以及6个测区的平均热流值.     

浙江省最新大地热流数据报道

为配合浙江省石油天然气的勘探与资源评价及温州—黄山地学断面地热研究工作,于1992年在浙江境内开展了系统的钻孔地温测量和岩石热导率样品的采集以及室内测试工作,在此基础上获得了29个可靠的实测大地热流数据,从而对宁波、金衢等含油气盆地的热流特征及浙江境内区域热背景取得了比较清晰的认识.欧阳铤等曾报道过浙江省境内的5个热流数据,本文着重报道新近获得的这批热流数据.     

青藏大地热流和高原南部的地体构造热演化模型研究

一、综合构造热演化研究的意义 文献[1]首次报道了亚东至柴达木断面中13个测点(区)的热流值。经过进一步系统分析和核实,这批数据连同热流测点的经纬度、井号、线性段的深度、温度梯度G和岩石平均热导率,以及热流的类型和质量分级等资料,一并汇总在表1中。 文献[2]中对青藏热流的剖面分布特征,以及壳幔热结构南北不均一性的地热-地球物理证据,作了较为系统的论述。本文将在此基础上,进一步以近南北向断面上实测热流作为制约     

地球内部热散失量分布的非对称性

采用Pollack等人 1993年给出的全球热流场 12阶球谐系数 ,求出南、北半球以及0°半球、180°半球的平均热流值和热散失量 .计算结果表明 ,南半球平均热流值为 99 3mW·m^-2 ,显著高于北半球平均热流值(74 0mW·m^-2 ) ;0°半球的平均热流值 (94 1mW·m^-2 )也高于 180°半球 (79 3mW·m^-2 ) .南半球的地幔热散失量达 22.1× 10¹²W ,是北半球地幔热散失量(10.8×10¹² W )的两倍;0°半球的地幔热散失量为16.9×10¹² W ,与180°半球的地幔热散失量16.0× 10¹²W相近 .大陆与海洋在全球的非对称分布是导致地球内部热散失量具有半球非对称性的原因 .热散失量的非对称分布是地质历史中的长期现象.     

基于ICESat/CryoSat-2卫星测高及站点观测的纳木错湖水位趋势变化监测

<正>全球气候变化对青藏高原的水循环和水资源产生重要的影响,高海拔内陆湖变化成为气候变化的重要指示器.近年来,卫星测高技术成为青藏高原湖泊动态变化的有力观测手段.目前,ICESat测高数据已广泛运用于湖泊水位变化监测,而该卫星仅能提供2003~2009年期间的测高数据.因此,2010年发射的高精度雷达高度计卫星如CryoSat-2成为青藏高原湖泊水位持续监测的潜在重要数据源.本文以青藏高原纳木错(Namco)水位变化为例,基于2005~2013年的纳木错站实测水位数据,评价CryoSat-2卫星在湖面脚点(footprint)     

非均匀热流下R245fa/R134a两相流型及换热特性

针对有机工质在非均匀热流边界条件下的气液相变问题,基于质量分数配比为0.7:0.3的非共沸工质R245fa/R134a,建立了非均匀热流下10 mm内径水平管内的两相流动沸腾换热实验系统.实验工况为质量通量175～373kg/(m~2s),热流密度9.95～47.57 kW/m~2.利用高速摄像仪和图像处理技术,对观察到的泡状流、塞状流、分层流和环状流4种流型进行了灰度值分析,并分别绘制了非均匀加热和均匀加热时的流型图.基于流型分析了干度、质量通量、热流密度和饱和温度对两相换热系数的影响,并将实验数据与4种现有关联式进行对比.结果表明,在相同的加热量下,相比于均匀加热条件,非均匀加热条件下流型由间歇流转变为环状流时的初始干度更低;换热系数在低干度区随干度变化较小,而在干度较高的环状流区域随干度增大而增大.此外,换热系数随质量通量、热流密度增大而增大,而饱和温度对对流沸腾区换热系数的影响不大,对核态沸腾区有一定影响.在非环状流区域4种换热关联式的预测能力都表现较差,而在环状流区域SunMishima关联式的预测精度相对最高.     

中国满洲里-绥芬河热流断面

中国满洲里-绥芬河地学断面是中国岩石圈委员会为实施全球地学断面(GGT)计划而拟定的我国境内11条地学断面之一,目的是查明东亚大陆边缘我国东北地域的岩石圈结构,以便有助于建立西太平洋大陆边缘岩石圈地球动力学模型.中日合作新得出7个可信的热流数据,加上在海拉尔盆地和松辽盆地已测得的28个热流数据,沿本断面域及其邻区共获得35个大地热流数据,建立东亚大陆边缘横穿我国东北地域的热流断面.     

青藏高原大尺度冻土水文监测研究

１９９７￣１９９８年中日双文合作首次在青藏高原大尺度范围内进行了冻土水文连续监测工作，获得了大量高精度实测数据，对实测的土壤温、湿资料进行了分析了高原冻土活动层内的冻融过程，估计了不同深度最大冻结和融化深度及年冻结日数给出了在宏观尺度上土壤水热状况的时间和空间分布特点及地形对土壤水热条件的影响作用。     

大地热流沿经、纬向的变化——中国大陆、日本及其周围海域和美国大陆热流数据分析

地表热流是地球深部热状态和浅层乃至地表各种瞬时或局部热作用过程的综合反映,因而影响地表热流分布的因素是多种多样的。不同的因素对热流分布的影响机理不同,不同埋深的热扰动对地表热流分布的影响范围也不同。采用适当的数据处理方法可能滤掉热流数据中某些影响因素的成分,从而使得另一些因素对热流分布的影响得到更明显的反映,有利于从中发现或总结出大地热流分布的规律。可见数据处理方法的选择在大地热流分布规律的研究中占有重要的地位。     

与青藏高原东北部地球动力学相关的深部构造问题

青藏高原东北部是探索青藏高原地球动力学的重点地区之一.自20世纪60年代以来实施的一系列深部地球物理探测和相关研究获得了该地区地壳上地幔结构的基本特征.深部地球物理探测揭示高原的地壳增厚,且具有低P波速度、低电阻率和高热流值的特点;体波走时层析成像、面波频散和远震体波接收函数反演共同显示中下地壳的低剪切波速度.回顾青藏高原东北部已有的深部地球物理研究成果,梳理出当前存在一些与地球动力学相关的问题.它们是:(1)中上地壳的低速-高导层;(2)高原地壳的增厚方式;(3)地壳和地幔各向异性;(4)下地壳通道流;(5)向南俯冲的欧亚大陆岩石圈.这些问题尚未达成一致的认识.不同的深部构造模型和观点使得对例如"下地壳通道流"和"俯冲的欧亚大陆岩石圈"有关议题争论持续不断.未能达成共识的重要原因之一可能是现有台网的数据成像分辨率和精度仍不足以识别在地壳和上地幔深处的细节.在国家和区域地震台网的基础上,正在实施的大规模流动地震台阵观测,以及重点地区开展高分辨的深部地球物理探测,将较大幅度地改善目标模型的分辨率和可靠性.这是增进青藏高原东北部深部结构和地球动力学知识的有效途径.     

川西硅热流

Swanberg和Morgan(1979)依美国的区城热流值资料和大量的地下水二氧化硅温标温度资料,找出了二者的线性关系。于1980年又做了进一步讨论,指出根据水中二氧化硅含量,运用经验公式可以计算出当地的大地热流值,并称这种大地热流值为硅热流值(silica heat flow),以便与用传统办法实测的大地热流值相区别。式中[SiO_2]为地下水中二氧化硅浓度,以毫克升~(-1)表示,Tsio_2为水溶解二氧化硅达平衡时的温度,以℃表示;T_0为当地多年平均气温,以℃表示;m是与地下水循环的最小平均深度相关的值,等于0.67℃米~2毫瓦~(-1)。本文根据川西的1089个地下的二氧化硅含量数据,用这种方法计算出川西硅热流值。每一经纬度网格求一个平均值,共31个,进而做出硅热流等值图,并就图形与地质背景的关系做了初步讨论。最后讨论了这一方法的适用性和移植到我国其他地区的可能性。     

青藏高原主要生态系统变化及其碳源/碳汇功能作用*

根据NOAA/AVHRR (National Oceanic and Atmospheric Administration/Advanced Very High Resolution Radiometer)卫星归一化植被指数(NDVI)数据和CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型的计算结果,过去30 年间(1982-2011 年),青藏高原生长季植被覆盖度和植被净初级生产力(NPP)呈总体上升态势, 植被总体变好。青藏高原生态系统碳汇功能增强,占全国增加碳汇的10%左右。气候条件的变化是青藏高原植被总体变好的最为重要的驱动因子,退牧还草等大型生态工程的生态效应也比较显著。青藏高原植被总体变好的同时,存在着区域不平衡。植被变差的区域主要集中在海拔较高的、生态更为脆弱的藏北高原、西藏“一江两河”和三江源的部分地区,尤其是藏北高原西部的高寒草原和高寒荒漠出现了较为严重的草地退化,其原因是气候变暖变干叠加人类活动(如超载放牧等)的影响。为了应对气候变化和人类活动对青藏高原植被的影响,应该加强青藏高原生态系统变化长期监测系统与平台建设,加大生态补偿和大型生态工程的实施力度。     

X-酞菁铜的暗导与光导特性

在诸多的酞菁铜(Pc Cu)晶型中,X-PcCu是光敏性较好的一种。我们在研究α-PcCu蒸发膜电导特性的基础上,用低真空快速升华法制备的X-Pc Cu制成Ag(—)/X-PcCu/SnO_2(+)夹心池,获得了较好的光暗比。在17.7 mW/cm~2的光强下(白炽W灯),2×10~5V/cm的场强时甚至可达3个量级(光电流达1.1×10~(-3)A/cm~2左右)。若把它分散在有机玻璃(PMMA)中成膜,在同样光强下,光暗比也可达2个数量级以上。此类分散在高分子溶液中的X-酞菁铜成膜方便,韧性好,便于实际使用。     

GPS测定的尼泊尔M_w7.9和M_w7.3级地震同震形变场

2015年尼泊尔M w7.9和M w7.3级地震致灾范围包括尼泊尔、印度北部、巴基斯坦、孟加拉和中国藏南地区,地震应变应力调整将对震区和邻区的地震活动产生不同程度的影响.尼泊尔境内的GPS连续观测数据、"中国大陆构造环境监测网络"GPS基准站和地震应急流动站观测数据计算结果揭示了尼泊尔地震的静态和动态同震形变场.对M w7.9级地震,尼泊尔境内近场静态同震GPS水平位移最大为1.89 m,距震中100~400 km的中国藏南地区观测到几毫米到几十厘米的静态水平位移,毗邻尼泊尔的聂拉木县最大形变54.0 cm.M w7.3级地震静态同震形变最大为2 cm,局限在震中附近200 km范围内.距震中约2000 km内的GPS基准站均记录到M w7.9大震明显的动态形变信号,高频GPS动态形变幅度与地震破裂方向有关,位于破裂方向上的测站动态形变幅度明显大于其他方向的测站.用弹性半空间位错模型正演模拟了震区和青藏高原南部格网点上的同震形变,并分析了地震应变影响,认为尼泊尔地震对中国藏南地区产生一定程度的拉张型应力变化,需要持续关注.