山西断陷带地热特征与地震活动性

山西断陷带是我国著名的地震活动带之一,其地震活动频繁,强度大,震源浅,破坏性严重。山西断陷带地热场特征:各断陷盆地内部大地热流值或地温梯度值都比较高,吕梁山隆起区和太岳山丘陵区则比较低。提出清徐、临汾、蒲县、柳林四个地区的地壳、上地幔热结构,分别计算沉积岩层、花岗岩质层和玄武岩质层底部的温度和热流值。采用逐步逼近法计算浮山—临汾—蒲县剖面二维岩石圈地温结构。并用断陷盆地内的临汾、吕梁山隆起区的柳林、太岳山隆起区的沁源地区的大地热流值推导其岩石圈厚度和底部温度。地热异常影响着地震的孕育和发生,重点探讨了地球内热与地震孕育和发生的内在联系。     

松辽盆地地热场

本文实测了65口井的地热数据,从中取得17个大地热流值,松辽盆地地热场具有中部高边部低,并呈环状分布,该区地热具有高特征的地质发展历史。分区计算盆地的沉积岩层、花岗岩质层和玄武岩质层各底部的温度和热流值,也都具有中部高边部低的变化趋势。分析了盆地地热场受影响的状况和地热高的主要原因。还分析了盆地地热场与构造活动性、地震活动性、重磁力场、岩石圈厚度的关系,以及与石油生成、运移和富集的关系。     

用Pg波走时反演首都圈地区的上地壳速度结构

为了弄清首都圈地区上地壳速度精细结构,本文使用了迄今为止在我国大陆最为密集炮间距高分辨折射和宽角反射／折射综合地震测深剖面一天津一北京一赤城剖面的Pg波走时资料。反演了首都圈地区的上地壳速度结构。根据上地壳速度结构特征,可将整个剖面大致分为华北盆地拗陷区和燕山台褶隆起区,其中华北盆地又可以细分为黄骅拗陷、沧县隆起、骥中拗陷等,大厂拗陷、通县隆起、北京拗陷和京西隆起为燕山隆起区的前缘部分。华北平原区以低速结构的拗陷为主,地表速度较低,基底埋深深,盖层厚,垂直速度梯度大;而在燕山山区则以高速结构的隆起为主,地表速度较高,基底埋深浅,盖层较薄,垂直速度梯度小。基底面起伏大,最深处达到6km以上,最浅处不足1km。     

松辽盆地大地热流

本文以65个井温数据、并从中测试了10个大地热流值为基础,阐述了松辽盆地的地温场为中部高边部低,并呈环状分布的高地温场特征;进一步阐述了盆地的地壳热结构,分区估算了盆地下面沉积岩层、花岗岩质层和玄武岩质层各层底部的温度和热流值;分析了盆地的地温场高的主要因素以及地温场与岩石圈、重磁力场的关系     

南华北盆地群地温场研究

本文根据在南华北地区收集到的13口井的系统测温资料，结合该地区已公开发表的地热资料，对南华北盆地群的地温梯度分布特征进行了研究；同时依据前人的热导率资料，对南华北盆地群的大地热流分布特征进行了研究.分析结果表明，南华北盆地群现今地温梯度变化范围一般为13.0～39.9℃/km之间,平均25.3℃/km.大地热流值在30～89.6 mW/m2之间,平均热流值为53.7mW/m2.和中国东、西部盆地现今地温相比，整体表现为一温盆.总体而言，坳陷区热流及地温梯度较小，而隆起区相对较高，横向差异明显.地温场平面展布主体为NW—NWW向，与盆地构造格局一致.地温梯度与大地热流的分布受构造格局的控制，新生代构造—热事件决定了盆地群的现今地温场特征.     

辽南地区地壳与上地幔介质温度结构特征与地震

本文应用辽南地区大地热流值观测和闾阳—海城—东沟综合地球物理剖面成果,计算和研究了辽南地区地壳与上地幔介质的温度结构特征,发现海城地震区具有以下主要特点:壳内低速—高导层具有较高的温度值;震区岩石圈温度值最高:震区高热流异常值基本上是由壳内的低速—高导层提供的等。这些重要发现,为解释海城地震的力源及高热流异常从温度结构方面提供了重要依据。     

唐山及其邻区热流值的分布

作者在唐山及其邻区测得14个热流值,其数据在1.11至2.53HFU范围间。文中阐述了工作区地热条件的基本轮廓、地温场与地质构造的关系、运用大地热流值计算地壳各层和莫霍面的温度,最后讨论了地热条件和地震活动的关系     

辽东地区和海城地震区的地热观测

1980年至1984年间,在辽东地区和海城地震区,我们利用地质、冶金和化工部门的一批勘探钻孔,观测了这些井孔不同深度的温度,由此获得它们沿深度方向的温度梯度.同时,从这些观测孔取得岩样,在实验室中测定它们的热导率,从而得到每个钻孔的热流值.我们一共得到23口钻孔的热流数据,其中包括海城地震区的两个热流观测孔.这些热流值可粗略地给出海城地震区和辽东地区的热结构.结果表明,平行郯庐断裂的辽阳——熊岳北东条带具有相对高的热流值,平均热流为8.2910-2J/m2s(2.0cal/cm2s).这个条带恰好是下辽河盆地和辽东山地的交界,它与重力异常梯度带显示的北东向上地幔隆起带一致.海城地震区的平均热流值达9.2210-2J/m2s(2.2 cal/cm2s),又是高热流值条带上热流最高的区域.比较海城地震区已知的其它地球物理资料后,给出了该地区地球物理资料的综合解释剖面.我们推测,海城地震区下,地壳中的低速层是由于上地幔物质的大规模侵入产生的.高温和低速意味着该层具有塑性力学性质.海城地震震源区恰好位于这样一个塑性状态的介质层上部.这个结果对于研究海城地震和其它板内地震的形成过程无疑是有意义的.我们试图强调,对于地震研究而言,热流观测是地球物理观测中不可缺少的组成部分.地热资料      

内蒙古东乌珠穆沁旗至辽宁东沟地学断面综合地球物理特征

综合地球物理探测与研究是地学断面的重要内容和基本依据,本断面的综合地球物理研究表明:这里的地壳可分为上、中、下三层,在某些部位中层地壳可进一步分为两层,其上层在断面东南端的辽河断陷东侧及燕山台褶带的义县、朝阳地区呈现为低速层;地壳厚度在断面东南端薄,为31—35km,而在西北端厚,达38—40km;辽河裂谷东侧存在壳内高导层,整个断面上地幔高导层发育,在辽河断陷及朝阳、义县地区反映为上地幔隆起区,在西拉木伦河一带出现落差达50km左右的台阶;确认析木断裂、郯—庐断裂北段、朝阳—北票断裂、赤峰—开原断裂和西拉木伦河等断裂为壳幔深断裂;发现海城地区、朝阳—北票地区及西拉木伦河地区为地壳与上地幔结构异常区,这里也正是地震较活跃的地区。     

平顶山矿区地热地质条件及其成因分析

地热资源作为清洁可再生能源之一,合理的开发地热能有助于国家“双碳”目标的实现,而正确认识区域地热地质条件及其成因是地热资源开发利用的前提.平顶山矿区位于构造隆起区且区内岩溶含水层广泛发育,基岩起伏产生的热折射效应及岩溶层内地下水对流共同造成该区浅表存在温度异常,沉积盖层段的地温梯度值高达45.0℃/km.本文以7口钻井测温曲线和254块样品热物性资料为基础,分析了该区地温场特征,并结合区域典型地层剖面,对岩溶层内流体对流对地层温度影响的开展水热耦合研究,并通过热模拟分析构造界面两侧热物性差异产生的热流侧向汇聚作用对浅表聚热的作用大小.结果表明：平顶山矿区地温梯度值范围在8.0～66.9℃/km之间,对应的热流值范为31.0～135.0 mW/m²,且地温场分布呈明显的分带性,构造凸起区相对于四周凹陷区地层温度、地温梯度、热流值较高;水热耦合模拟显示,在补给区,随着冷水沿着地表出露的岩溶含水层的不断下渗,地层温度越来越低,在排泄区,补给区冷水经过深部循环加热后向上排泄,进而加热周边岩层;其次,导水断裂可以深刻改变地层温度场的分布,是地层温度下降或上升的分界线;基岩起...     

青藏高原东南缘热流估算及与地震活动相关性分析

青藏高原东南缘地区内部构造运动强烈,是地热资源发育与地震事件频发的活动地区.大地热流记录了发生在地球深部各种作用过程的热学信息,可以作为地质构造活动和地震活动研究的有效约束,但是大范围的热流数据测量很难实现,因此,本文根据居里面深度结合放射性元素分布等计算了青藏高原东南缘的大地热流分布.首先,通过地表放射性元素的分布计算出地表产热量的分布,然后,利用相关地热参数之间的关系迭代计算出该地区地壳上下层的热导率分布,最终估算出地表热流及地下不同深度处热流值的分布.本文结果表明:(1)青藏高原东南缘的大地热流位于44～108mW·m~(-2)之间,平均75mW·m~(-2),符合研究地区西南高、东北低的背景趋势,地壳内部热流值随深度的增加而降低.大部分地区地表热流异常与实际地热带分布相吻合,如川西、藏东南与滇西地区等地为地热高值区,川东和楚雄等地为热流低值区.(2)结合其他地球物理探测结果,总结了地壳内部热流与地震事件的联系:在地热梯度带地区,当两侧地层在一定深度范围内存在明显物性差异时,地震事件高发.     

河南中、北部地区地热场特征及潜在地热应力区初步探讨

文章收集了河南中、北部地区的测井大地热流数据、地温梯度,并由大地电磁测深(MT)成果中所得到的壳内高导层埋深,利用A.A′da′m给出的经验公式:HFCl＝35Q-1.3换算出部分地区的大地热流数值.文章通过对上述地热场资料的综合分析研究得到研究区地热场在横向和纵向上的非均匀特征,进而初步推断出研究区深部可能存在的地热应力区;同时,文中对该地区的地热场特征与其地质构造背景以及深部环境的关系也做了初步分析研究.     

北京平原区西北部大地热流与深部地温分布特征

北京平原区蕴藏着丰富的中-低温水热型地热资源,其西北部分布着小汤山地热田和京西北地热田,两大地热田以南口—孙河断裂带为界.地热田及其外围地区基础的地热地质研究工作较少.为给地热学研究和地热资源精细勘探提供科学依据,本文基于前人23眼钻孔的温度测量数据以及近期完成的548件热导率和100件放射性生热率实测数据,研究了区域大地热流和0~4 km深部地温特征.结果表明：（1）研究区现今地温梯度为11.31~94.89℃·km^-1,平均值为31.79℃·km^-1;岩石热导率为0.895~5.111 W·（m·K）^-1,放射性生热率为0.257~2.305 μW·m^-3,大地热流为48.1~99.1 mW·m^-2,平均值为68.3 mW·m^-2,热流的分布受基底形态和断裂构造控制.研究区东部南口—孙河断裂带两侧小汤山和郑各庄地区为高热流异常区,中部马池口地区也存在局部高热流异常区.（2）在南口—孙河断裂带的不同位置,不同深度地层温度差异明显,体现出区域现今地温场不只受控于该活动断裂,更是多期次构造事件复合叠加的结果.（3）南口—孙河断裂带南侧存在两处有意义的较高地温异常区,分别为郑各庄异常区和马池口异常区,其中马池口异常区是未来地热开发利用有一定潜力的地区.     

中国陆域居里等温面深度特征

基于最新编制的1/100万全国航陆域磁异常图数据,采用功率谱法对中国陆域的居里点深度进行了估算,获得了8004个居里点深度,完成了中国陆域居里面深度图的编制,首次完整的展现了中国陆域的居里面起伏特征.研究表明,居里面在稳定地块表现为坳陷,埋深为28~45km,如塔里木盆地,准噶尔盆地,柴达木盆地,可可西里—巴颜喀拉坳陷区,扬子盆地区,华北盆地区,松辽盆地,二连盆地,巴彦浩特—武威—潮水盆地,珠江口—琼东南盆地等.华北盆地区的居里面深度与塔里木陆块和扬子陆块有较大的差异,相对偏浅,这可能与华北陆块遭受了复杂的后期改造,导致软流圈上隆和岩石圈减薄有关.可可西里—巴颜喀拉地块是青藏高原北部发育的呈NWW向展布的巨型居里面坳陷带,其原因是该地区发育大面积的三叠系沉积地层和较少的岩浆活动,这些稳定的地块都具有莫霍面隆起和居里面坳陷的特征.在活动频繁的造山带居里面以隆起为特征,埋深为18~26km,如东北部山岭区、西北部山岭区、秦岭—大别山地区、西昆仑—西藏—三江—康滇地区、东南沿海地区等.这反映了构造运动及岩浆活动所引起的地壳地温梯度的差异.根据我国816个大地热流数据,对比研究居里面深度与地温梯度和大地热流的关系,结果显示居里面深度与热流值并非线性关系,居里面深度大于30km时,热流值较低,均小于100mW·m~(-2);在居里面深度小于30km的地区,热流值变化范围较大.并且,随着热流值的升高,热流值有向中国东部沿海、藏南—三江地区、秦岭—大别地区、辽东等集中的趋势,这些地区都呈现出居里面隆起的特征,是地热资源勘探开发的重要远景区.     

长乐-诏安断裂带深部地质-地球物理研究进展综述

本文从4个方面综述了长乐-诏安断裂带深部地质-地球物理探测研究的概况和新进展:岩浆岩活动与分布特征;地壳上地幔速度结构、Q 值结构和电性结构;地球物理场分布特征;矿产资源远景预测、开发和利用。根据在该带发现文象、晶洞花岗岩,地壳中存在低速-低 Q-高导层,低速层隆起区与莫霍面隆起区、居里面隆起区基本吻合,地球物理场显著变异,大地热流值明显偏高,存在深断裂等地壳深部构造背景等,笔者等认为地壳内可能存在着半熔融态的高温透镜体软物质,预测在长乐-诏安断裂带能够找到高温热水田。     

华北盆地边缘及邻区地壳S波速度结构及其地震孕育机制

利用分布在华北盆地及其周边(113°E—121°E,34°N—41°N)72个固定地震台站记录到的2009年和2010年远震地震波形记录,提取多频段P波接收函数,反演了台站下方的S波速度结构,并结合该区域1970—2016年的地震目录分析了反演结果.华北盆地周缘及邻区中下地壳普遍存在低速异常,首都圈地区Moho深度约在33 km左右,台站下方在4~10 km的深度范围内一般都存在2~5 km厚的高速层,紧随高速层之下又出现了2~6 km厚的相对低速层;在太行山隆起向华北盆地的过渡区,地壳结构较为复杂,Moho面深度变化较大,自西向东深度变浅,且太行山隆起区内明显存在壳内低速层,而接近华北盆地处的地壳内存在轻微的速度扰动异常(即低速层);鲁西隆起地区Moho深度在31~34 km之间,在大地热流高值区地壳高低速异常明显.基于华北盆地周缘地区地震在地壳高低速层均有分布,而分布在低速层内的地震事件相对较多,比较符合曾融生等(1991)提出的"双层破裂震源模型",即地幔热物质上侵导致了中下地壳的低速软弱层形成,并在软弱层处产生了附加的水平剪切力,进而其破裂诱发地震,同时将部分应力传递给上覆高速硬包体,为高速异常体内地震的触发积累能量.华北盆地周缘低速异常体的分布是该区域地震频发的重要诱因.     

云南地区地热基本特征

本文从实测26口井的地热数据中取得14个大地热流值,认为云南地区地热场具有西高东低,并自西往东呈波浪式逐渐变低的趋势,该区具有高地热特征的地质发展历史。由于该区地处世界两大地震带的过渡地区,具有岛弧型的高地热特征,也具有岛弧地带地震活跃的特点,强震多发生在深大断裂带上。该区不同构造单元中的地热场存在的明显不均一性,影响着地震的孕育和地震的发生,地热场、温泉和地震的分布呈良好的对应关系     

南海北部陆坡深水区的海底原位热流测量

海底热流数据是开展海洋地球动力学研究和油气资源评价的基础数据.南海北部陆坡深水区蕴含有丰富的油气和水合物资源,而该区热流站位很少.为了解陆坡深水区水合物有利区块的地热特征,利用剑鱼1型海底原位热流探针,在南海西沙海域和神狐海域成功获得了16个站位的热流值.测量结果表明,西沙海槽与白云凹陷都具有较高的热流值,西沙海槽区除1个站位结果不可信外,另2个站位所测海底表层地温梯度分别为105.3 和99.9℃·km^-1,原位热流分别为89±1和87±1 mW·m^-2;白云凹陷中部区域13个站位测得表层地温梯度变化于58.5~100.7 ℃·km^-1,热流值除4个站位低于70 mW·m^-2外,其余都变化于75±2~101±4 mW·m^-2范围,比前人在白云凹陷东部获得的热流高.分析认为,西沙海槽和白云凹陷区域的高地热特征与陆坡深水区的高热背景、晚期断裂发育、底辟、岩浆侵入和热流体活动等有关.     

隆起与拗陷地区地温场的特点

在研究地表热流和5公里深度内区域地温场时,考虑构造形态对地温场的影响是十分重要的。本文采用有限差分法,通过对几组不同导热系数比值和盖层厚度模型的数学模拟,讨论了隆起和拗陷地区地温场的特点,以及岩石导热性变化对地温场影响的程度,为研究一些特殊构造部位局部热异常带形成的原因提供了理论根据。     

辽东地区和海城地震区的地热观测

1980年至1984年间,在辽东地区和海城地震区,我们利用地质,冶金和化工部门的一批勘探钻孔,观测了这些井孔不同深度的温度,获得了它们沿深度方向的温度梯度,同时,由这些观测孔取得岩样,在实验室中测定它们的岩石热导率,从而得到每个钻孔的热流值这些热流值可粗略地给出海城地震区和辽东地区的热结构。结果表明:平行郯庐断裂的辽阳一熊岳北东条带具有相对高的热流值,平均热流为2.0微卡每平方厘米秒,这个条带恰好是下辽河盆地和辽东山地的交界,它与重力异常梯度带显示的北东向上地慢降起带一致。海城地震区的平均热流值达2.3微卡每平方厘米秒,又是高热流值条带上最高的区域。比较海城地震区已知的其它地球物理资料后,给出了该地区地球物理资料的综合解释剖面。我们推测,海城地震区下地壳中的低速层是由于上地慢物质的大规模侵入产生的。高温和低速意味着该层具有塑性力学性质,海城地震震源区恰好位于这样一个塑性状态的介质层上部。