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山东平阴县北部地温场特征及大地热流值

中国地质调查 2024年第2期11卷 28-36页

作者：卢兆群中化地质矿山总局山东地质勘查院山东济南250013

山东平阴县北部近年来发现了赋存于泰山岩群基底变质岩类构造裂隙中的地热资源,分析研究地温场特征、大地热流值及岩石放射性生热条件对于预测、评估研究区地热资源形成潜力具有重要意义。根据研究区井孔测温以及水样、岩石样品的测试数... 详细信息

山东平阴县北部近年来发现了赋存于泰山岩群基底变质岩类构造裂隙中的地热资源,分析研究地温场特征、大地热流值及岩石放射性生热条件对于预测、评估研究区地热资源形成潜力具有重要意义。根据研究区井孔测温以及水样、岩石样品的测试数据,系统分析了研究区地温场特征,计算了泰山岩群变质岩地层大地热流值及其岩石放射性生热率,并根据地下水中的SiO_(2)含量计算了研究区硅热流值。结果显示:研究区上部盖层地温梯度平均值为2.07℃/100 m,泰山岩群地温梯度平均值为2.18℃/100 m,平面上呈西低东高分布,垂向上随深度增加而增大;研究区泰山岩群变质岩地层的大地热流值低于中国大陆地区大地热流平均值,具有较低的热流背景;研究区硅热流值略高于钻孔实测数据,同时泰山岩群放射性生热率较低,属于低产热岩体。综合分析表明地温场分布主要受区域地质构造及地层结构影响,研究区地温分布总体处于正常范围,但在区域上具有相对较低的热流背景,热源方面主要为传导生热,其次为岩石放射性生热。研究成果可为研究区地热地质条件研究以及后续勘查开发工作提供基础数据和科学依据。

关键词：地温梯度大地热流硅热流放射性生热

地壳放射性生热效应对大陆俯冲过程影响的数值模拟研究

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大地构造与成矿学 2018年第1期42卷 60-72页

作者：宋菁菁王岳军范蔚茗皇甫鹏鹏周永智中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与灾害重点实验室广东广州510275 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室北京100101 中国科学院大学地球科学学院计算地球动力学实验室北京100049

岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一,但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲-碰撞的动力学过程,尤其是大陆碰撞区域的热结构演化,尚未获得共识。本文使用热-力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统... 详细信息

岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一,但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲-碰撞的动力学过程,尤其是大陆碰撞区域的热结构演化,尚未获得共识。本文使用热-力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统的模拟实验,以研究其对大陆俯冲动力学演化过程的影响。模型实验表明,由于大陆上地壳富集U、Th和K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区间较大(1.0~3.0μW/m^3),导致其对大陆俯冲碰撞动力学演化过程的影响较为显著,主要包括进入俯冲通道内的上地壳体积大小、碰撞区域内地壳熔融范围、俯冲下地壳物质折返的规模和两大陆的耦合程度等四个方面。而大陆下地壳则以中-基性岩为主,相对亏损U、Th、K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区域较小(0.2~0.8μW/m^3),致使其对大陆俯冲演化过程的影响相对有限,主要通过控制俯冲下地壳以及大陆板片的粘滞度和流变强度的大小,进而制约大陆俯冲过程下地壳物质折返的规模以及板片倾角的大小。

关键词：放射性生热大陆俯冲地壳熔融俯冲地壳折返板片倾角

塔里木盆地沉积层放射性生热的热效应及其意义

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石油勘探与开发 1999年第5期26卷 36-38页

作者：王社教胡圣标汪集晠中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院中国科学院地质与地球物理研究所

通过塔里木盆地不同层系沉积岩石中放射性元素铀、钍、钾的含量实测数据，计算了不同岩石的生热率。结果表明，泥岩的生热率最高，平均１．９８μＷ／ｍ３，砂岩和灰岩的生热率不大，平均０．８μＷ／ｍ３和０．６μＷ／ｍ３。探讨... 详细信息

通过塔里木盆地不同层系沉积岩石中放射性元素铀、钍、钾的含量实测数据，计算了不同岩石的生热率。结果表明，泥岩的生热率最高，平均１．９８μＷ／ｍ３，砂岩和灰岩的生热率不大，平均０．８μＷ／ｍ３和０．６μＷ／ｍ３。探讨了放射性元素生热对大地热流的贡献及对地层中有机质成熟度的影响与作用。因巨厚的沉积而导致的放射性元素生热效应，使塔里木盆地现今地热梯度中约有３．３℃／ｋｍ的放射性衰变热的贡献，相对于忽略岩石放射性生热而言，由此而引起的增温效应不仅增加了地表热流，而且增加了地层中有机质的成熟度，加速了烃源岩的成熟生烃过程。图２表２参６（王社教摘）

关键词：沉积层放射性生热热效应油气生成塔里木盆地

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柴达木盆地英东地区大地热流及影响因素

地球科学 2023年第3期48卷 1002-1013页

作者：邹开真庞玉茂陈琰赵健周飞朱军郭兴伟段立锋韩昕泽中国石油青海油田分公司勘探开发研究院甘肃敦煌736202 山东科技大学山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266859 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 青岛海洋地质研究所山东青岛266237

英雄岭构造带是柴达木盆地油气最为富集的地区之一,地温场对油气成藏过程有重要影响,也是油田开发工程实施的重要参考.利用试油静温数据,结合激光扫描法开展岩心热导率及放射性生热测试,对研究区地温场进行了研究.英东地区地温梯度为31.... 详细信息

英雄岭构造带是柴达木盆地油气最为富集的地区之一,地温场对油气成藏过程有重要影响,也是油田开发工程实施的重要参考.利用试油静温数据,结合激光扫描法开展岩心热导率及放射性生热测试,对研究区地温场进行了研究.英东地区地温梯度为31.8~35.3℃/km,平均为33.6℃/km,新近系热导率为1.8~2.4W/m/K,平均为2.07W/m/K,大地热流值为65~74mW/m^(2),平均为69mW/m^(2).热流呈“西高东低”特征,昆北、南翼山及一里坪等地热流值超过65mW/m^(2),而阿尔金山前、冷湖构造带及涩北等地较低,咸水泉和冷湖等地普遍低于50mW/m^(2).新近系实测平均生热率为2.84μW/m^(3),对热流的贡献约20%.研究区具有“热壳温幔”特征,其影响因素包括地壳放射性生热、蚀源区高U中酸性侵入岩、印度板块汇聚引起的构造热及热岩石圈厚度较薄等.

关键词：柴达木盆地英东地区地温梯度热导率放射性生热大地热流石油地质

基于多种估算方法的湖南省现今地温梯度综合确定

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地球学报 2023年第3期44卷 543-557页

作者：欧健皮建高张保建唐显春周华高俊白华青王思琪欧任文黄郁淇皮景文娟湖南省地质灾害调查监测所湖南长沙410004 中国地质科学院北京100037 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心河北石家庄050061

湖南省目前地热井多为深度较小(多在500 m以浅)的热对流型,用地热井测温数据求取的地温梯度一般偏大很多。为解决对流型地热测得的地温梯度偏大问题,本文采用地热温标、管道模型及基于生热率的深部地温反推法等地温梯度估算方法,综合确... 详细信息

湖南省目前地热井多为深度较小(多在500 m以浅)的热对流型,用地热井测温数据求取的地温梯度一般偏大很多。为解决对流型地热测得的地温梯度偏大问题,本文采用地热温标、管道模型及基于生热率的深部地温反推法等地温梯度估算方法,综合确定了湖南省现今的地温梯度。结果显示,湖南省高地温场大致沿中部的白马山岩体、沩山岩体、幕阜山—黄龙山岩体一线和湖南省东南部分布,地温梯度大于3.0℃/100 m;5000 m深度、6000 m深度沩山岩体、热水圩一带的最高温度分别达到了218.69℃、216.70℃和258.99℃、256.60℃。深大断裂与多块体接合部位的构造形态相配合,使湖南省中部构造交汇带处于张开性的构造环境,有利于大气降水的深循环与深部热物质的上侵,是形成湖南省中部高地温场的主要原因。湖南省东南部是西太平洋板块俯冲与回撤的前缘,处于江南造山带与华夏板块的接合带,有利于大气降水的深循环与深部热物质的上侵;同时高放射性生热率的铀矿床、矿点也提供了较高的地壳热量,是形成湖南省东南部高地温场的主要原因。地温梯度及地温场的科学界定,为湖南省下一步寻找高温地热资源指明了方向。

关键词：放射性生热地温梯度地温场湖南省

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松辽盆地地壳热结构与深部热源条件

地球科学与环境学报 2023年第2期45卷 157-167页

作者：张健何雨蓓范艳霞中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

松辽盆地是中国中低温地热能的重点地热资源区。利用最新地震成像资料,结合重、磁、地热观测数据及盆地构造演化与地幔热流关系,计算分析了松辽盆地深、浅地层热量配分比例,莫霍面与居里面深度,盆地生热率结构。结果表明:①松辽盆地浅... 详细信息

松辽盆地是中国中低温地热能的重点地热资源区。利用最新地震成像资料,结合重、磁、地热观测数据及盆地构造演化与地幔热流关系,计算分析了松辽盆地深、浅地层热量配分比例,莫霍面与居里面深度,盆地生热率结构。结果表明:①松辽盆地浅部地壳的地温场以传导传热为主;②盆地中心莫霍面上隆,但上地幔热流处于衰减回落状态,上地幔供热不足导致莫霍面温度相对周缘要低;③盆地中心居里面较深,与上地幔热松弛相关;居里面之上,受花岗岩较高放射性生热率影响,地温梯度较高;居里面之下,受地幔热流衰减回落影响,地温梯度下降。综上所述,中央坳陷区上地幔处于热流衰减的热松弛阶段,其对地表热流贡献小于上地壳放射性生热对地表热流的贡献,松辽盆地中部地表热异常成因主要是地壳上部的花岗岩放射性生热。

关键词：地热资源地壳热结构放射性生热上地幔热松弛居里面莫霍面花岗岩松辽盆地

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地球中微子：来自地球深部的信使

科学通报 2018年第27期63卷 2853-2862页

作者：韩然牛耀龄李玉峰李志伟徐亚习宇飞高若菡王安东曹俊赵亮何锦成冒鑫北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 东华理工大学地球科学学院南昌330013 华北电力大学核科学与工程学院北京100026

中微子是构成物质世界最基本的单元之一,在自然界广泛存在.正在建设的江门中微子实验站(JUNO)是我国第二个大型国际领先的中微子实验站.地球中微子(geo-neutrino)是地球内部天然放射性元素(主要是^(238)U,^(232)Th和^(40)K三种同位素)... 详细信息

中微子是构成物质世界最基本的单元之一,在自然界广泛存在.正在建设的江门中微子实验站(JUNO)是我国第二个大型国际领先的中微子实验站.地球中微子(geo-neutrino)是地球内部天然放射性元素(主要是^(238)U,^(232)Th和^(40)K三种同位素)衰变产生的反电子中微子.它们在衰变过程中也同时释放出大量热能,是驱动地球演化的主要地热能来源之一.地球中微子的通量和产生的热能成固定比例.因此,测量地球中微子的通量,可以获得放射性元素分布及其对地热能的贡献.江门中微子实验站的探测器质量为2万吨,运行一年所获取的地球中微子事例数达到400个以上,超过全球已有地球中微子探测器10年所探测事例的总和.江门中微子实验站周围500 km以内贡献50%以上的地球中微子事例数,利用地球科学手段可合理、有效估算实验站周围及邻区地壳的贡献,实验站测量总数减去地壳贡献,可得到地幔的贡献.因此,有效充分利用实验站可望帮助解决放射性元素衰变对地热能的贡献、测量Th/U比值和来自地幔的放射性地热等问题,并推动国内中微子地球科学研究的交叉领域发展.本文首先介绍了地球内部有关热量未解决的科学问题及地球中微子可能的贡献,其次介绍了地球中微子研究的国内外现状及精确地壳结构模型研究的重要意义,随后着重介绍了江门中微子实验的地球中微子探测潜力及其独特的地理位置和探测优势对地球科学研究的意义,最后给出总结和展望.

关键词：地球中微子放射性生热 Th/U比地幔放射性地热能江门中微子实验站

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中国干热岩资源主要赋存类型与成因模式

科技导报 2015年第19期33卷 22-27页

作者：甘浩男王贵玲蔺文静王潇马峰朱喜中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061

干热岩资源作为地热资源重要的组成部分,以其清洁、稳定、可再生的资源优势及巨大的高温发电潜力,越来越受到关注。中国自20世纪90年代开始对干热岩资源进行调查研究,并在不同地质背景条件预测或勘查到干热岩资源,然而至今仍未对干热岩... 详细信息

干热岩资源作为地热资源重要的组成部分,以其清洁、稳定、可再生的资源优势及巨大的高温发电潜力,越来越受到关注。中国自20世纪90年代开始对干热岩资源进行调查研究,并在不同地质背景条件预测或勘查到干热岩资源,然而至今仍未对干热岩资源的赋存形式进行分类及开展干热岩资源成因机制研究,阻碍了中国干热岩资源的调查与精细潜力评价。在阐述干热岩资源赋存的指标参数的基础上,通过对国内外已发现干热岩资源的成因模式分析,结合中国地壳结构背景,将中国干热岩资源的赋存类型分为高放射性产热型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型。并在此基础上研究了不同类型干热岩资源的成因机制,比较不同类型干热岩资源成因机制之间的差别,提出干热岩资源赋存的有利前景区。

关键词：干热岩资源指标参数热源放射性生热成因机制

福建漳州汤洋地温异常区的地质与地球化学特征研究

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福建漳州汤洋地温异常区的地质与地球化学特征研究

作者：李成龙中国矿业大学

学位级别：硕士

漳州东南的汤洋地区存在地热异常,该地区地热资源的研究较少,本文依托于福建196地质队《福建省漳州招商局经济技术开发区汤洋矿区地热资源预可行性勘查》项目,针对研究区地质构造及水文地质条件、地热钻井内地热流体的化学特征及花岗岩... 详细信息

漳州东南的汤洋地区存在地热异常,该地区地热资源的研究较少,本文依托于福建196地质队《福建省漳州招商局经济技术开发区汤洋矿区地热资源预可行性勘查》项目,针对研究区地质构造及水文地质条件、地热钻井内地热流体的化学特征及花岗岩的放射性特征等进行了研究,为后续更好的合理开发利用当地地热资源提供可靠的理论依据。本文结合研究区地热勘查项目,进行了实地勘察、地球物理探测、水样分析及花岗岩样品的测试,分析了研究区内地质及水文地质条件,研究了汤洋地区地下热水的温度及其水化学性质,计算了研究区内花岗岩体的生热率及其生热贡献。研究区地处太平洋板块向欧亚板块俯冲的边缘地带,经历多次大规模构造活动及岩浆活动,区内下部为燕山期花岗岩体,岩浆余热、深部热源以及花岗岩体放射性元素衰变热能为区内地热异常提供了良好的热源条件。研究区地热异常表现为浅层地温高于正常地下水温度,且热储部位地温梯度4.17℃/100m,高于正常地温梯度。地热水主要由构造破碎带裂隙水在断裂交汇处汇聚形成富水带,并由张性断裂形成上涌通道。地下热水属于低矿化度的HCO-Ca·Na型水,并且具备氟理疗效果,具有无腐蚀性,不结垢的特点。同时依据稳定性同位素D(H)、O判定研究区的地下热水来源于大气降水。根据放射性生热的计算,研究区地热钻孔花岗岩平均放射性生热率为3.23μW/m3,是全球范围内花岗岩生热率的1.3倍。U元素平均贡献率33.61%,Th元素平均贡献率53.39%,K元素平均贡献率12.99%。放射性热流贡献率占地表热流的47.54%,是地表热流的重要组成部分。

关键词：地热地质条件水化学特征放射性生热汤洋地区