区域地温场的数学模拟及实例剖析

了解和掌握地壳内部温度场的分布、热流值的变化和地温梯度变化情况不仅对地热理论研究是重要的,而且对地热能的开发利用也是重要的。由于地壳内部各种岩石热物理参数不同,以及研究区域的地质条件一般比较复杂,致使对地温场的研究比较困难,因此更难于作出定量化的评价。然而,近年来飞速发展起来的有限单元法给我们解决上述问题提供了一个极为有力的工具。     

热流的折射和再分配的数学模拟

目前,陆地大地热流的测量大多在1-2公里深的钻孔中进行,测量结果除受地形变化、气候变迁等因素的影响外,还受构造形态变化的影响。一般隆起区的浅部热流和地温梯度高于拗陷区的热流和地温梯度。有时在隆起的最高部位的地表热流值可高于平均热流值的30%-40%,从而形成局部的异常区。隆起区的地表热流值和地温梯度值高于拗陷区的原因是由于在热流扰动区内,热流产生折射和再分配的结果。为此,我们采用数学模拟方法,研究了在不同构造形态和岩层热导率条件下,热流折射和再分配对区域热流的影响。