山东省陈庄潜凸起区地温场特征与泰山岩群放射性元素生热率探讨

 自然界的岩石中存在着放射性元素,这些元素在衰变过程中会释放出热能,放射性生热是岩石圈内热的主要来源之一。山东省陈庄潜凸起区作为一个干热岩勘探研究区域,在干热岩调查研究方面取得了一些基础性资料。本文对该区大地热流及地温场进行分析的基础上,利用Rybach 生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,从GRY1 孔的生热率与深度的关系来看,1650 m 以上,生热率整体数值较大,且变幅较大,在埋深1430~1645 m 生热率达到4.72~6.78 μW/m³,该区间主要由含黑云母二长花岗岩及绿泥石化二长花岗岩组成。1645~2500 m 区间主要由花岗岩及含黑云母闪长岩、辉长岩组成,生热率有所降低。整体来说,花岗岩中生热率变化较小,一般在2.0~2.5 μW/m³;而含黑云母二长花岗岩及弱绿泥石化二长花岗岩生热率较高,且变化较大。     

广东佛冈岩体放射性地球化学特征及其干热岩资源潜力研究

干热岩资源不同于传统的化石能源,具有可再生、储量大、高度清洁等优势。粤北佛冈地区地热活动明显,岩体时代较新,出露面积巨大,有利于形成干热岩系统。佛冈岩体主体岩性为燕山期黑云母花岗岩,37个花岗岩样品U,Th,K含量的平均值分别为11×10-6,51×10-6,5.12%,Th/U比为4.96,密度为2.56 g/cm3,单位体积生热率平均值为6.77μW/m3。区内发育的NE向、EW向深大断裂和次一级断裂,共同控制着地温场的分布。此外,研究区相对薄的岩石圈厚度表明地幔热也是佛冈岩体的重要热源之一。初步结论认为,佛冈岩体生热率远高于世界范围内花岗岩的平均值,放射性生热元素含量高,且区内导热、控热构造明显,地壳厚度低于周边地区,可做进一步详查评估工作。     

山东省陈庄潜凸起区地温场特征与泰山岩群放射性元素生热率

自然界的岩石中存在着放射性元素,这些元素在衰变过程中会释放出热能,放射性生热是岩石圈内热的主要来源之一。山东省陈庄潜凸起区作为一个干热岩勘探研究区域,在干热岩调查研究方面取得了一些基础性资料。本文对该区大地热流及地温场进行分析的基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,从GRY1孔的生热率与深度的关系来看,1650 m以上,生热率整体数值较大,且变幅较大,在埋深1430~1645 m生热率达到4.72~6.78μW/m3,该区间主要由含黑云母二长花岗岩及绿泥石化二长花岗岩组成。1645~2500 m区间主要由花岗岩及含黑云母闪长岩、辉长岩组成,生热率有所降低。整体来说,花岗岩中生热率变化较小,一般在2.0~2.5μW/m3;而含黑云母二长花岗岩及弱绿泥石化二长花岗岩生热率较高,且变化较大。     

江西省第一口干热岩参数井地质特征研究

基于江西省首个干热岩调查评价项目成果,确定龙南南有利区为干热岩资源前景较好的区块之一。为了解该有利区的岩体和盖层的热物理性质以及温度等参数,施工了江西省第一口干热岩参数井。地表及钻孔样品分析测试及测井测量结果显示,龙南南火山碎屑岩盆地下隐伏的燕山期花岗岩生热率高,地表和钻孔花岗岩样品平均生热率分别为5.20μW/m~3和7.08μW/m~3。盖层泥岩和玄武岩热导率分别为1.655 W/(m·K)和2.610 W/(m·K),低于花岗岩热导率3.090 W/(m·K),说明花岗岩产生的热量可受到较好的保存。在0～800 m处热参1井内岩体铀、钍、自然伽马值及生热率整体随深度增加而增加,之后趋于稳定。受区域断裂及其次生断层导热影响,井内地温梯度存在异常,1 000 m深度处温度为46.8℃。研究成果表明龙南南有利区干热岩资源前景较好。     

新疆北部地区岩石生热率分布特征

在大量岩石样品分析数据和研究成果的基础上,系统分析了新疆北部地区不同时代、不同岩性和不同大地构造单元岩石生热率的分布特征,讨论了岩石生热率与大地构造单元地质特征之间的关系．根据岩石中 Ｋ、 Ｔｈ 、 Ｕ 的含量和地壳各结构层的岩石组成,计算了地壳各壳层放射性生热元素的含量,系统研究了新疆北部地区岩石与各时代地层的平均生热率及其变化．岩石生热率分布在一定程度上反映了区域基底生热元素的丰度和岩浆活动的强度．对不同体系生热元素的时空分布与地球化学特征进行了探讨     

低温真空环境下不同密度二氧化硅气凝胶复合材料隔热性能研究

以正硅酸乙酯、乙醇等为原料,采用溶胶-凝胶反应和超临界干燥工艺制备了密度分别为30、80、120、260、320 kg/m³的纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料,分别在常压、25℃下以及真空、-130～25℃的条件下测定了所制备的气凝胶复合材料的导热系数,研究了复合材料的密度及组成对于气凝胶材料隔热性能的影响规律。结果表明：在常压、25℃条件下,在不同密度的气凝胶复合材料中,密度为120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数最小(0.013 W/(m·K));密度为30、80、120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小;密度为120、260、320 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而增大。在真空、-130～25℃的条件下,密度为120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数最小;密度为30、80、120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小。在130℃时,由于密度为320 kg/m³的气凝胶复...     

对"新疆北部地区岩石生热率分布特征"一文的商榷

根据新疆北部地区大地热流数据,对“新疆北部地区岩石生热率分布特征”一给出的地壳生热率进行检验。结果表明其数值不满足大地热流值的约束,与前人研究结果相比明显偏高。作认为：根据区域地震剖面地震波速推断岩性,再利用出露地表的相应岩石的成分估计下地壳微量元素丰度的方法缺乏可靠的理论或实验基础,现今某些研究得到的下地壳Ｕ、Ｔｈ、Ｋ丰度或生热率可能不太可信。     

低密度二氧化硅气凝胶微观结构与隔热性能表征

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法及超临界流体干燥技术制备了密度为11kg/m³的低密度二氧化硅气凝胶块体材料,并与密度为25kg/m³和38kg/m³的二氧化硅气凝胶块体材料进行性能对比。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、BET等检测方法对样品的微观结构进行表征,对比了不同密度低密度气凝胶的微观结构,并测试了不同温度下的导热系数。结果表明：相比于密度更大的气凝胶材料,11kg/m³低密度气凝胶具有更为纤细的骨架结构和更大的孔洞尺寸,以及较小的比表面积,室温条件下具有最大的导热系数;在气凝胶密度小于40kg/m³的范围内,呈现出密度越小,导热系数越大的规律。     

漳州盆地深部岩层温度数值模拟及热储量估算

分别采用一维和二维热传导数学模型,对漳州盆地典型区域深部温度进行了数值模拟,并进行了热储量的初步估算。首先由实测样品数据得到地表生热率和热导率等参数,再由所得地表生热率计算深部生热率,依据地球物理勘探解释结果,给出地层结构和厚度等参数。然后分别利用一维分层热传导模型和二维稳态热传导模型进行数值模拟,得到不同条件下5 000 m以浅不同深度的温度值。最后基于数值模拟参数,给出了研究区分层热储量的计算结果。     

典型峡谷城市地表灰尘中汞的分布及健康风险评价

以典型峡谷城市黔江区城区地表灰尘作为研究对象，分析了地表灰尘中汞的分布及健康风险评价。结果表明：黔江城区地表灰尘中汞含量平均值为0.173 mg/kg,高于重庆市主城区地表灰尘中汞的平均含量，为重庆市土壤背景值的3.3倍，表明黔江城区地表灰尘受到一定程度汞污染。地表灰尘中汞对儿童(6～17岁)和成人的总非致癌风险分别为1.90×10^-3和4.05×10^-4,均低于1,儿童的非致癌风险明显高于成人，表明黔江城区地表灰尘中汞对人体的非致癌风险在可接受范围内。从暴露途径来看，地表灰尘中汞通过手-口摄入方式风险最高；从功能区看，商业区地表灰尘中汞的非致癌风险值最大。     

Terrestrial heat flow in Junggar Basin, Northwest China

Based on temperature logs of 117 boreholes and thermal conductivity of 119 rock samples, the first group of 35 heat flow data in the Junggar Basin are presented. The thermal gradients vary between 11.6 and 26.5°C/km, and the thermal conductivity changes from 0.17 to 3.6 W/mK. Heat flow ranges from 23.4 to 53.7 mw/m² with a mean of (42.3±7.7) mW/m². The heat flow pattern shows that heat flow is higher in the uplifts and lower in the depressions. The factors affecting the heat flow and its distribution include basin type, basement structure, sediment thickness, radioactive heat generation, etc. The overall low present-day heat flow in the Junggar Basin reflected its tectonothermal evolution characterized by lithospheric thickening, thrust and fault at shallow crust as well as consequently quick subsidence during the Late Cenozoic.     

Distribution feature of terrestrial heat flow densities in the Bohai Basin,East China

Temperature logging curves at 8 boreholes and well-testing temperature data at 142 boreholes are used to determine geotemperature gradients in the Bohai Basin. The thermal conductivities of 86 rock samples are measured at laboratory and the effects of porosity and temperature are corrected to obtain conductivities in situ. Terrestrial heat flow densities at 76 wells are determined based on these data. The distribution of the heat flow indicates that the terrestrial heat flow in the Bohai Basin is relatively high with an average value of 65.8 mW/m². This characteristic is caused by the tectonic evolution of the basin. During Cenozoic, the lithosphere stretched intermittently and the crust thinned so that heat conducted from the mantle increased and formed thermal abnormity at depth beneath the basin.     

相变蓄热材料导热系数对太阳能通风墙性能的影响

通过对相变蓄热型太阳能烟囱模型通风蓄放热变化过程的计算,分析比较不同相变蓄热墙导热系数对太阳能烟囱性能的影响.计算结果表明:吸热板最大表面温度随着相变蓄热墙导热系数的增大越接近相变蓄热墙的相变温度;蓄热阶段,入口平均风速随着相变蓄热墙导热系数的增大而减小;放热阶段,入口平均风速随着相变蓄热墙导热系数的增大反而越大;相变蓄热墙导热系数越大,蓄热型太阳能烟囱系统16 h的累计通风量越高,但在导热系数增大到0.66 W·(m·K)^-1后,再增大材料导热系数,累计通风量几乎不再增加.     

月球MariusHills盾形火山密度和岩石圈弹性厚度

MariusHills火山高原位于月球正面风暴洋区域,具有丰富的火山建造遗迹,包括火山穹窿,火山锥和月溪等．该区域保留了月海火山作用的典型特征,为研究月海热演化历史提供了有利的窗口．受以往观测数据类型的限制,大多数研究都是针对该区域的表面形貌和物质成分特性的分析,缺乏对月海火山次表层和内部结构等重要火山特征的研究．本文利用月球正面高分辨率地形和重力数据,结合附加表面和内部载荷的弹性薄壳均衡模型,对该火山区域的平均月壳密度,岩石圈弹性厚度和表面内部载荷比等参数进行定量约束．结果显示该区域月壳密度较高,为3040kg m^-3,具有典型的月海玄武质的密度特征;地下可能存在侵位较浅的岩浆房或岩床状侵入体或是岩浆充填了壳层松散的区域：该区域的岩石圈弹性厚度较小,约为4km,反映该区域在形成过程中富集了大量的热,该结果与通过光谱矿物分析得到的风暴洋区域富集产热元素（如钍）的结果一致．     

裂隙水岩反应特征与雷诺数对溶解速率的影响

以中国首个地下大型水封油库——黄岛油库为依托,在不同雷诺数条件下进行花岗岩单裂隙水岩相互作用试验,分析花岗岩单裂隙水岩反应特征和雷诺数对花岗岩表面可溶矿物溶解速率的影响.研究结果表明,在酸性条件下花岗岩发生化学反应的主要矿物为榍石;水岩之间发生的最主要化学反应为CaTiSiO₅+4H⁺→TiO²⁺+H₄SiO₄+Ca²⁺,H₂O+CO₂HCO^-₃+H⁺和TiO²⁺+2H₂O→H₂TiO₃↓+2H⁺;0~10d内水岩化学反应最强烈,随后逐渐降低,直至达到平衡;流体流动能显著提升榍石的溶解速率,相比Re=2500工况,Re=500工况下流体流动对榍石溶解速率的影响更大,这是由于较高的流速降低了溶质运移速率,使得宏观化学反应速率降低.     

球团预制-硅热还原炼镁的球团传热性研究

针对皮江法炼镁存在的问题,提出将白云石粉、硅铁、萤石及黏结剂混合造球,然后煅烧,煅烧后的热球团直接用于还原的炼镁新技术.采用稳态平板法测定了预制球团的导热系数,并通过数值方法研究预制球团的传热规律.结果表明:导热系数随着平均温度提高而增加,随着球团密度和硅铁添加量的增加而降低.当密度为1.1 g/cm~3、硅铁为理论添加量时,预制球团的导热系数与温度的关系:λ=1.04×10~(-4)T+0.11;球形球团的传热情况优于圆柱形球团,球团具有较小的密度和热容以及较大的导热系数有助于热量由表面向中心传递.预制球团与皮江法球团的传热情况基本相同.     

准苏吉花斑岩型钼铜矿床岩体特征及成矿机制研究

通过对辉钼矿的Re-Os及锆石U-Pb同位素年代学研究, 得到辉钼矿的Re-Os等时线年龄为297.2±4.3 Ma, 赋矿花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为 301.1±4.0 Ma, 确定准苏吉花斑岩型钼铜(Mo-Cu)矿床的成岩成矿时代为晚石炭世至早二叠世。准苏吉花矿区不含矿花岗闪长岩的锆石U-Pb 年龄为301.2±2.2 Ma, 与花岗斑岩成岩时代一致。发育角闪石和黑云母的矿物学特征以及高Rb, Th和Ba, 低P和Ti的岩石地球化学特征表明, 花岗斑岩和花岗闪长岩同属于I型花岗岩。较低的Re含量、Mg#值、Nb/Ta值和Zr/Hf值以及低ISr值和正ε_Nd(t)值的全岩Sr-Nd同位素特征表明, 准苏吉花花岗岩的源区为新生下地壳的部分熔融, 岩浆演化过程中, 花岗斑岩和花岗闪长岩均经历较强烈的分离结晶作用, 有利于Mo进一步在残余熔体中富集。通过锆石的Ce⁴⁺/Ce³⁺值计算获得岩浆结晶分异时的氧逸度, 发现花岗斑岩岩浆的氧逸度相对较高(ΔFMQ平均值为+4.8), 花岗闪长岩岩浆氧逸度相对较低(ΔFMQ平均值为+2.2), 表明高氧逸度的岩浆更有利于Mo和Cu富集成矿。     

钢板超快速冷却条件下换热实验研究

采用汽雾射流冷却方式,在射流角为0°~60°时,研究了10 mm厚不锈钢板轧后超快速冷却过程中表面射流流动结构、换热区分布和钢板温降规律,分析了倾斜射流对钢板表面热流密度和冷速的影响.结果表明:射流角通过改变钢板表面滞止区和横向流区面积、水流密度、介质流动形态和流动速度,影响钢板表面换热形式和热流密度分布,进而影响超快速冷却冷速;射流角为30°时钢板平均冷速和临界热流密度均达到最大值,分别为146.5℃/s和2.75 MW/m~2.