攀西古裂谷大地热流测量

大地热流在裂谷研究中占有重要位置。目前不少研究者认为,攀西地区是一个海西——印支期的古裂谷。其热状况如何?是否出现高热流就成为广大地学工作者所关心的大问题。 中国科学院地质研究所地热室和四川省地矿局攀西地质大队物探队合作,从1982年10月起在攀西地区进行了大量钻孔地温测量和岩石热导率测试,在此基础上计算大地热流值并     

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     

飞秒激光抽运探测方法测量液体热导率

基于双色飞秒激光抽运探测方法,本文提出一种能够快速测量液体热导率的实验方法,具有测量便捷、精度高,液体用量少等优点.该方法测量过程中液体温升小,液体自身热物性不发生变化,液体内部自然对流传热微弱,对液体热导率测量的干扰可以忽略.对测量过程中样品内部的热输运过程进行了分析,建立了用于分析测量数据的双向热输运模型,并利用该模型对可能影响测量精度的物理参数进行了敏感度分析,包括玻璃基底的热导率、铝传感层的厚度以及抽运激光的调制频率,敏感度分析可以对被测量样品的结构设计和实验条件的选取起到指导作用.利用该实验方法对水和十六烷2种液体的热导率进行了测量,测量结果分别约为0.6和0.14 W/(m K),测量误差分别为2%和10%,与文献报道值吻合程度较高,验证了该实验方法的有效性.另外,该方法还适用于熔点较低的固体热导率的测量(如石蜡等),以及固-液界面热导的测量等.     

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．     

热厚衬底上薄膜材料热导率测量

热导率是表征材料热学性能的重要参数之一.为了测量材料的热导率,人们发展了多种测量方法,光热偏转技术便是其中重要的一种.该方法已被成功地用于测量体材料和无衬底的薄膜材料的热导率,但在测量带有衬底的薄膜材料时,同其他方法一样,遇到了困难,目前尚未很好解决.本文报道应用光热偏转技术,测量了导热较差的热厚衬底(热波长小于本身厚度)上铜膜和金刚石膜的热导率.l 样品和实验方法     

利用地震波速资料计算地壳深部岩石的生热率——以石城-惠安剖面为例

放射性生热率在地壳中的分布对于了解地壳的热模式和解释大地热流的分布起着十分重要的作用,因此也就成为解决地壳上地幔热流配分和岩石圈热状态问题的关键。地表岩石的生热率通常可以通过对岩样进行U、Th、K生热元素的含量分析而取得,而地壳深部由于无法直接取样,因此,其生热率的分布成为地热学研究中探索的问题。     

基于CT成像和数字体图像相关法的岩石内部变形场量测方法的研究进展

在采矿工程、边坡工程、隧道工程、水利水电工程及新兴的岩体工程如深埋油气储库、地下核废料处置库、地热开发等生产开发过程中,岩石是主要工程对象.直观观测与定量表征应力场、渗流场和温度场等多物理场耦合作用下岩石内部非连续结构演化始终是岩石力学重要和具有挑战性的研究内容.高精度微CT能够在微细观甚至纳米尺度上观测岩石内部结构,通过与数字体图像相关法结合,可实现岩石内部变形场的透明可视化与定量解析,为岩石的非连续结构与多物理场效应的透明解析和推演提供了新的有效途径.本文回顾了近年来微焦点CT在岩石内部结构检测、数字岩心和内部变形场量测方面的应用,详细阐述了CT原位扫描实验与数字体图像相关法的原理及主要进展,分析了岩石微细观结构对应变场测量精度的影响及数字体图像相关法在岩石内部变形测量中的典型应用,探讨了数字体图像相关法测量岩石内部变形场面临的挑战.     

空心纳米线热导率和比热:理论模型构建与尺度效应分析

具有独特一维空心结构的金属纳米线,由于其优异的轴向热导率和电导率以及轻质、高强度等特点,在高性能热界面材料和热电材料制备等领域展现了潜在应用价值.然而目前空心纳米线热导率和比热理论模型欠缺,本文在综合考虑了热输运电子和声子的平均自由程,群速度和比热尺度效应的前提下,建立了空心纳米线的热导率和比热模型.基于此模型,深入探讨了空心铜纳米线热导率与长度和壁厚的依赖关系,以及其电子热导率和声子热导率与壁厚的关联关系.最后分析了空心铜纳米线热导率产生尺度效应的原因,并从载流子热输运性质层面进行了解释.研究结果表明,本文提出的理论模型可精确预测一维空心纳米线的热导率,相关系数大于90%;空心铜纳米线和实心铜纳米线的热导率随长度和壁厚的变化均表现出显著的尺度效应,且实心铜纳米线的热导率大于空心铜纳米线;实心铜纳米线的电子热导率大于空心铜纳米线,而二者的声子热导率近似相等;空心铜纳米线的声子体积热容表现出显著的尺度效应,其值最大可达到体材料的1.6倍、同尺寸实心铜纳米线的1.2倍.本文的研究进一步加深了对空心纳米线比热和热导率的理论理解,有助于推进其实际应用.     

四川盆地川西北拗陷几个深孔热流测试

众所周知,为了避免近地表因素的干扰,陆上热流测试都要求钻孔有一定的深度。油田区数千米深的钻孔并不少见,但或由于缺乏可信的地温测量资料,或由于无法取得岩芯样品而又成为热流研究的薄弱地带。可喜的是,我们在四川盆地川西北油气勘探区不仅搜集到了可信的深孔测温资料,而且采集到了为热导率测定所需的岩石样品,在此基础上,我们计算了几个高质量的大地热流数据,并对这一地区深部热状态进行了分析,现将结果报道如下。     

一种利用地热资料判别地下水活动的新方法

地下水活动对区域地温场和大地热流测试的影响,是当代地热研究中的一个前沿课题.众所周知,在地壳浅部,地下水活动普遍存在,但在地温测量或地热研究过程中,这种活动有时很难加以识别.本文在大量钻孔地温测量和资料分析的基础上,提出一种利用地热资料判别地下水活动的新方法.现报道如下:     

反问题方法在3ω法测量薄膜热导率中的应用

数值计算证明, 3ω方法结合有限元方法与反问题方法,能够同时确定基底材料与薄膜的相关热物性.基底上薄膜的热导率可以获得很高的测量精度,而且几乎不受测量截止频率的影响;热扩散率的测量精度则相对较低,但随着测量截止频率增加,其测量精度会得到改善.使用上述方法得到了硅基底上二氧化硅薄膜的热导率.得到硅基底的热导率为142.1 W/(m K),相对误差约为2%,二氧化硅薄膜的热导率为1.01 W/(m K),相对误差约为2%,与公认的测量值相符.     

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．     

脉冲激光全息干涉术在岩石力学研究中的应用

在岩石力学研究中,经常需要测量岩石各点的变形情况,即需要观测岩石的变形场。例如在和地震预报有关的岩石力学研究中,需要研究地震断层面形成过程中变形场的时空规律。激光全息干涉术是进行这种全场性测量的重要手段。70年代以来Spetzler、Soga、Sobolev等应用连续激光进行过这种全息干涉测量。最近我们成功地利用脉冲激光全息照相进行了干涉测量。     

低温量热原理及在材料研究中的应用

低温量热技术是测量凝聚态物质比热性质的实验方法,而比热是物质最重要的基础热力学性质.通过比热测量与研究,不仅能够获取物质熵、焓和吉布斯自由能等基础热力学函数,还可以用于研究和理解晶格振动、金属、超导、电子及原子核磁性、稀释磁系统、结构相变等具有重要理论与应用研究价值的科学问题.本文结合当前众多新兴功能材料对其热力学性质研究的迫切需求,详细介绍了比热的基本含义以及测量凝聚态物质比热的主要量热方法,并举例说明了低温量热技术在材料热力学性质研究中的应用.     

电热输运微观机制理解与新热电材料设计

基于材料微观理解的热电材料理论设计是热电领域的研究趋势,可以大大加快热电材料的研发速度。用三个热电材料的理论设计实例,综述了与能级简并相关的能带工程、复杂化合物中导电通道和电热输运性能独立调控,以及具有反常热导率变化的半晶态化合物等方面的研究,涵盖了电和热输运的多个方面,同时也指出了几个热电材料理论设计的未来发展方向。     

气凝胶纳米多孔材料传热计算模型研究进展

对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结,介绍了(1)纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相/固相/辐射等不同传热模式的传热特点;(2)气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计算、数值预测以及经验关联等不同计算模型的特点及建立方法;(3)气凝胶纳米多孔隔热材料以及气凝胶复合隔热材料的整体等效热导率计算模型的研究进展;(4)以前期开展的研究工作为例,具体说明了气凝胶复合隔热材料从纳米尺度到微米尺度的传热模型的建立过程以及整体等效热导率计算模型的建立方法;(5)对分子动力学方法在气凝胶纳米多孔材料中的应用做了简要介绍.最后指出,对于气凝胶纳米多孔材料,其纳米尺度下的气固接触界面等特殊区域的耦合传热机理研究还不完善,复杂结构的纳米颗粒的固相热导率以及整体热导率计算模型也不够准确.因而采取适用于纳米尺度下的传热计算方法对这些问题进行更细致深入的研究,可以为进一步阐明气凝胶复合隔热材料内部的热量传递机理,建立更准确的气凝胶复合隔热材料传热计算模型,探索不同影响因素对传热性能的影响规律,以及开展气凝胶复合隔热材料的性能预测及优化等方面的研究,提供理论指导帮助.     

青海柴达木盆地的计算机三史模拟和第三系沉积岩含油气远景预测

青海柴达木盆地系统的地热研究,是在38年油气勘探和研究过程中所积累的大量石油地质、地球物理勘探、有机地球化学研究和勘探资料及成果的基础上,于1991—1993年进行的,它包括:大地热流测量、地温场分析、古地温恢复、油气形成地热条件研究、盆地三史模拟和油气资源远景分区预测等六项内容,为进一步的油气资源评价提供了系统的地热依据,同时取得了用计算机辅助进行分区预测的经验.本文着重报道其中三史模拟和计算机辅助预测方面的新进展.     

金刚石膜的热导率特性研究

金刚石由于具有高硬度、高热导率、高红外透过率和优异的半导体特性,在高技术和未来的工业领域有广泛的应用前景.尤其是它的高热导率特性是最吸引人的一个研究领域,因为用金刚石制作的大功率半导体器件及微波器件的热沉将大大提高这些器件的性能.但是由于天然金刚石价格昂贵,潜在的市场并不广泛.而人工合成的金刚石膜由于成本低,并可制备成各种形状和尺寸的膜,作为散热材料的应用前景十分广阔.但是由于在制备金刚石膜的     

低晶格热导率热电材料

热电材料能够实现热能和电能之间的直接相互转换,被视为具有广泛应用前景的清洁能源材料。热电材料的规模化应用主要受制于其较低的能量转换效率,因此提高材料的热电性能仍然是当前研究的重心。优化电输运性能和降低晶格热导率是提升热电性能的两条主要途径。相较于强关联的电导率和塞贝克系数,晶格热导率相对可以独立调控,因此如何获得低晶格热导率成为热电材料研究的热点。文章综述了利用晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、填隙原子等降低晶格热导率的方法及其声子散射机制,并对低维、低声速、低比热等热电材料的研究进展及其具有本征低晶格热导率的机制进行了介绍。