南海北部大陆边缘深部地热特征

分析南海北部大陆边缘实测大地热流值,表明：该区热流背景高,但地壳热流在地表热流中所占比例不超过３５％,沿北部陆缘向南部中央海盆方向,大地热流逐渐升高,而地壳热流在大地热流中所占比例却逐渐衰减,研究认识,该区地表高热流背景与软流圈热物质上涌产生的高热异常有关。     

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。     

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.     

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.     

一种具有时空高分辨率的整体式热流传感器

为在激波风洞中测量尖锐前缘等曲率半径很小处的表面热流率,俞鸿儒提出一种整体式热流传感器.与传统的热流传感器相比,整体式热流传感器空间分辨率提高了一个数量级,感应元件的最小尺寸仅为直径0.1 mm,可以测量R0.5 mm的球锥驻点热流.通过双组元电子束物理气相沉积的方法,制备康铜薄膜,形成整体式热流传感器的接点层.并利用数值计算,分析了传感器结构对测量精度的影响.激波风洞试验结果表明,本文制备的整体式热流传感器频响约100 kHz,测量重复性误差小于10%.     

华北盆地地幔热流

地幔热流是一个重要的深部地球物理参量。与地表所观测到的大地热流值相比,其主要优点在于能去除地壳浅部各种地质或环境因素对大地热流测试结果的影响,从而给出更多的深部信息。近年来,作者在系统进行华北地热研究的同时,计算了华北盆地地幔热流值,现将结果报道如下。     

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     

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.     

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.     

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。     

西藏热流数据最新报道

1982年在藏南的羊卓雍湖和普莫雍湖获得了青藏高原首批热流数据(平均热流值分别为146mW/m~2和91mW/m~2),在此基础上不仅成功地概括出了藏南多层次异常壳-幔热结构,并探讨了青藏高原隆升的构造热演化机制。自1986年执行两项国家自然科学基金项目的过程中,获得了一批新的热流数据。文中分别报道(1)罗布莎等四个地区测得的钻孔热流数据;(2)青藏各大地块不同岩类的放射性生热率数据。     

北半球高空大气参数波动对临近空间飞行热环境的影响

真实的大气参数随时间和地理位置变化,而且有随机性的大气波动叠加,处于波动状态,造成高超飞行器大气层飞行面临的真实热环境,远比标准大气模型预测结果复杂得多.在70 km以上大气参数变化尤其复杂.本文利用美国TIMED卫星在2002~2010年8年间对北半球典型纬度地区上空85 km高度大气参数在典型月份期间内的实测统计结果,开展了大气参数分布特性对飞行器热环境具有代表性的驻点热流的影响研究.研究发现大气的波动对高超飞行的热环境有着重要和复杂的影响.同纬度地区4月或7月的热流会偏大,在同一季节,高纬度地区的热流分布往往会大于低纬度地区.在极端情况下,热流会比标准大气参数模型预测的热流高40%以上.     

准噶尔盆地大地热流

根据 １１７口钻井的测温数据和 １１９块岩石样品热导率测试结果,计算了新疆准噶尔盆地首批３５个大地热流数据．该盆地地温梯度变化于１１．６～２６．５０℃／ｋｍ,岩石热导率变化较大（０．１７～３．６Ｗ／ｍＫ）．热流值变化范围为 ２３．４～ ５３．７ ｍＷ／ｍ~２,平均值为（４２．３ ± ７．７） ｍＷ／ｍ~２．热流分布的格局表现为隆起区较高,坳陷区较低．控制热流高低及其分布的主要因素包括盆地的类型、基底的构造形态、沉积盖层及其放射性生热等．盆地现今低热流特征反映了准噶尔盆地晚第三纪以来快速挠曲沉降和岩石图增厚的构造－热演化特征．     

我国土壤热流计算结果的初步分析

大地热流场的测量颇为困难.我们认为对一年以上的长时间平均而言,用浅层土壤热流推算大地热流是可能的.设土壤热流量为Q,则有Q=C_mKT/Z,(1)式中C_m为土壤容积热容量,T/Z为土壤温度梯度,K为土壤导温率.当这两项已知,K的计算成为关键.本文试图利用资料中全国287站0.8m,3.2m月平均地温值(1954—1985),在计算K的基础上,求出Q,并初步分析其分布特征.而与大地热流的关系将另文讨论.     

对流换热过程的广义热阻及其与(火积)耗散的关系

为了更加直观地分析与优化对流换热过程, 引入了多维传热系统的热流加权平均温度和热流加权平均温差的概念, 并定义热流加权平均温差与总热流的比值为传热过程的广义热阻, 提出了优化对流换热过程的最小热阻原理, 分析了对流换热过程的广义热阻与火积耗散之间的关系, 得出了最小热阻原理等价于火积耗散极值原理的结论. 以恒壁温条件下的二维方腔内对流换热过程为例, 研究了该过程的广义热阻, 讨论了最小热阻原理在对流换热过程分析与优化中的适用性.     

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。     

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.     

中国大陆科学钻探先导孔地热测量

中国大陆科学钻探先导孔的地温测量结果表明,深钻靶区地温梯度介于１９－２６℃／ｋｍ,较大陆地区平均值（２５－３０℃／ｋｍ）偏低,与德国大陆超深钻（２１－２８℃／ｋｍ）相近．４２块钻孔岩芯热导率测试显示,曾经深俯冲的超高压变质岩石具有异常高的热导率,平均（３．９４± １．２６） Ｗ/ｍＫ,高于上地壳平均热导率值５０％以上．实测热流值为 ７６－８０ ｍｗ/ｍ２,高于全球大陆地区平均热流值（６５ ±１．６） ｍＷ／ｍ２和中国大陆地区平均热流值（（６１±１５．５）ｍＷ／ｍ２）及相邻苏北盆地地表热流平均值（６８ｍＷ／ｍ２）,但略低于德国大陆超深钻在 １０００ ｍ以下的热流值（８５ｍＷ／ｍ２）．研究区较高的热流值系地壳上部热导率的横向不均一所致,即热流由较低热导率的周边地区向较高热导率的超高压变质体汇聚的结果．较低的地温梯度决定了深钻靶区较低的深部温度,苏鲁地区从地热角度看也是合适的大陆深钻地区．     

华南硅热流值

Swanberg和Morgan,根据美国纽约州、新墨西哥州和埃及的资料建立了地下水中二氧化硅达到平衡状态时的温度(即二氧化硅温标温度)与实测的大地热流值之间的线性关系,提出了利用地下水中二氧化硅含量来估算大地热流值的经验公式:     

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/