FRAME DESIGN OF REMOTE SENSING MONITORING FOR VOLCANIC ACTIVITIES IN CHANGBAI MOUNTAINS

Volcanic eruption is one of the most serious geological disasters, however, a host of facts have proven that the Changbai Mountains volcano is a modem dormant one and has ever erupted disastrously. With the rapid development of remote sensing technology, space monitoring of volcanic activities has already become possible, particularly in the application of thermal infrared remote sensing. The paper, through the detailed analysis of geothermal anomaly factors such as heat radiation, heat conduction and convection, depicts the monitoring principles by which volcano activities would be monitored efficiently and effectively. Reasons for abrupt geothermal anomaly are mainly analyzed, and transmission mechanism of geothermal anomaly in the volcanic regions is explained. Also, a variety of noises disturbing the transmission of normal geothermal anomaly are presented. Finally, some clues are given based on discussing thermal infrared remote sensing monitoring mechanism toward the volcanic areas.     

Study on transmission mechanism of thermal infrared remote sensing for abrupt geothermal anomaly in volcanic region

Ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌａｎｏｍａｌｙｉｓａｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｍｕｃｈｍｏｒｅｉｎｔｈｅａｒｅａｔｈａｎｉｔｓｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ（Ｘｉａ,１９７９）．Ａｂｒｕｐｔｇｅｏｔｈｅｒｍａｌａｎｏｍａｌｙｍｅａｎｓｔｈａｔｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｓｏｍｅｓｐｏｔｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅａｆｆｅｃｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇａｒｅａａｂｒ…     

文登地区浅部干热岩地热资源的赋存条件分析

文登地区的5处天然温泉,多分布于河套边沿,水源足,水质优,水温高,证明该地区存在多处地温梯度异常。分析认为该地温梯度异常与太平洋板块边沿俯冲带、苏鲁超高压变质带放射性元素生热异常、深大断裂带的导热作用有关。根据各种岩性的导热性分析,认为含石英岩脉的花岗岩、花岗片麻岩或片麻岩为有利于干热岩资源开发利用的最优目的层。建议在5处天然温泉区域内,利用物探、钻探等勘查手段相结合,查明深大断裂带,调查地温梯度异常区,寻找浅部干热岩地热资源赋存区。     

沂沭断裂带西缘昌乐县中部地区地热成热地质条件分析

通过对地质资料的分析,认为该区理论上具有较好的地热生成环境和赋存条件。重点围绕鄌郚葛沟断裂两侧,综合运用地质调查、测温、物探、钻探等手段,对成热地质条件进行调查分析,圈定淳于地热异常区和梁家庄地热异常区2个异常区,分析并初步确定热源为地壳深部的热流,导水导热通道为鄌郚葛沟断裂及其次级断裂,热储为深循环对流型带状热储,热储岩性为白垩纪青山群安山岩,埋深1400~2000m,盖层为新近纪、古近纪及白垩纪粘土岩、砂岩等。结合区域地质资料,建立地热资源概念模型,并据此确定了3处拟井位置及孔深。     

郑州南地热田重磁电异常特征

利用重、磁、电综合物探勘测研究了郑州南浅层地热田。该地热田有明显的重磁电异常；重力场沿断裂呈现出条带状或串珠状的异常特征；浅层热源区有着明显的强负磁异常，深层热源区在区域地磁场上有弱负磁异常显示；热源区上部有低电阻率异常显示。本文还对郑州市深浅热源区的边界及其异常特征做了初步推断和解释。     

大地电磁测深（MT）与土壤氡气测量在涡阳地区地热勘查中的应用

为了研究涡阳地区深部构造和热源条件,在高炉镇附近进行了大地电磁测深(MT)测量和土壤氡气测量工作。通过对大地电磁测深结果和土壤氡气浓度异常分布范围分析和解释,指导区内地热勘查工作。通过资料解释,基本查明区内构造的走向及其垂向延展特征,查明基底起伏变化情况并了解深断裂的控制性,预测地热成矿区有利地段。研究证明,利用MT与土壤氡气测量对隐伏断裂位置和地热异常具有较好的指示意义。     

威海市刘公岛地热地质特征

通过对刘公岛地热资源地质勘查,区内岩浆活动强烈,断裂切割深度大,破碎宽度大,有一定汇水区的局部地温异常区,具备形成地热的条件。刘公岛地热温泉属于温热水型低温地热资源,其水质属于锶型低温温水型矿水,适宜洗浴、理疗、保健,可与刘公岛旅游资源开发密切结合。     

CENOZOIC VOLCANISM AND GEOTHERMAL RESOURCES IN NORTHEAST CHINA

1 INTRODUCTION Northeast China is located in the eastern marginal part of Eurasian plate. There are about 700 Cenozoic volcanoes and about 50 000km2 volcanic rocks in Northeast China. The Cenozoic volcanism is related to the Pacific plate subducting, back-arc spreading and corresponding marginal continental rifting. About 700 Cenozoic volcanoes in Northeast China are concentrated at some places, so Shuangliao, Keluo, Wudalianchi, Yitong, Shulan, Shangzhi, Longgang, Jingbo Lake, …     

断陷盆地碳酸盐岩热储勘查及研究:以鱼台凹陷为例

鱼台凹陷是一个中生代同沉积断陷盆地, 其内部构造纵横, 深部普遍发育奥陶系碳酸盐岩, 具备地热开发前景。为研究断陷盆地内碳酸盐岩热储特征, 评价其资源潜力, 在鱼台凹陷施工一眼2 309.31 m深钻孔, 通过综合测井、产能测试、水化学分析、气体成分分析、地热水14C年龄测定等手段, 分析了盆地内地热流体的来源及补给、热源储集、离子运移等条件。结果显示, 地热井温曲线的增温异常与裂隙发育断位置一致, 指示了地热水来源方向; 地热水Cl-、Na+含量较高, 其离子组分形成原因与岩盐溶解有关; 鱼台凹陷东南部断裂交会处附近地热水表观年龄43.5 ka BP, 校正年龄10.752 ka BP, 时间在第四纪更新世晚期至全新世早期。研究认为, 鱼台凹陷存在较为活跃或年轻的地质构造, 是热储的热源之一, 区内奥陶系热储可采地热资源量约为2.12×109 GJ, 合标准煤7.27×107 t, 资源潜力较大, 开发利用前景良好。      

山东费县上冶地区地热资源特征研究

山东省临沂市被授牌为"中国地热城"。区内地热资源较为丰富,开发利用时间长,产生了显著的经济和社会效益。通过研究临沂市费县上冶地区的地质背景、地热地质特征,探求该地区的地热资源形成、发育的机理,对于指导区域地热资源的有效开发具有重要的意义。上冶地区南部奥陶纪马家沟群地层直接出露,大气降水直接或者间接补给岩溶热储含水层。近SN向的上冶东岭断裂及其次级断裂与蒙山断裂沟通,地下水通过断裂构造、岩溶孔洞、裂隙等通道向深部径流,受到大地热流的传导加热,在形成和运移过程中不断地溶滤热储围岩的各种化学成分。而上覆地层热导率低,具有一定的保温作用,从而使得地热资源在该地赋存和聚集。深部岩溶热储类型为典型的受断裂构造控制的层状兼带状热储。     

山东省菏泽郓城地区地热资源赋存条件评价

山东省菏泽郓城地区地热资源丰富,主要赋存于奥陶系和寒武系灰岩中,为估算评价该区的地热资源,在收集资料、野外勘查的基础上,施工1眼地热井,结合收集该区30余眼地热井资料,基本查清了郓城地区的地热赋存条件,确定奥陶系和寒武系热储为本次研究对象,对郓城地区地热流体质量进行了评价,地热资源量进行了计算。评价结果,为持续做好郓城地区地热资源开发利用工作,带动当地经济发展,构建能源节约型社会提供了数据支持。     

龙口市浅层地温能赋存条件及开发适宜性分区

浅层地温能作为绿色可再生能源,若能得到广泛应用可大大降低城市建筑能耗、缓解环保压力。本文通过现场热响应试验、水文地质钻探与调查研究,查明了龙口市研究区范围内地层的热物性参数、水文地质条件、地温场特征及浅层地热赋存条件,结合层次分析法与指标法展开适宜性分区,并得到以下研究成果：研究区浅层地温能主要分布于深层黏土、砂层及基岩中;钻孔平均导热系数为2.11W/m·K,平均换热量为42.53W/m;研究区地下水型换热系统适宜区面积为0.995km2,适宜性中等区面积为29.21km2,适宜性差区面积为34.795km2;地埋管型换热系统适宜性中等区面积为59.886km2,适宜性差区面积为4.94km2。     

山东省深部岩溶热储地热地质特征

山东省的深部岩溶热储分布在济阳坳陷区、临清坳陷区的凸起（潜）区和鲁中隆起区、鲁西南潜隆起区、沂沭断裂带,分布面积约4.4万km2,其分布范围与寒武—奥陶纪地层分布基本一致。深部岩溶热储可划分深部裂隙—岩溶热储和深部岩—溶裂隙热储2种类型,具层状及层状兼带状特征。该文在总结前人成果的基础上,对深部岩溶热储的埋藏与分布、水质、地温场特征、深部岩溶发育规律和地热流体形成条件进行了论述,以期能对开发利用这一热储有所帮助。     

山东省惠民县淄角地区砂岩热储地热尾水回灌研究

在阐述山东省惠民县淄角地区地热资源开发利用现状及其地热资源类型和主要热储特征的基础上,对本次工作采集的热储岩心测试结果进行分析,研究了热储层岩性、孔隙度、砂岩颗粒直径及渗透性能对回灌的影响。对本次工作开展的砂岩热储地热尾水自然回灌、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa 四组定压力回灌试验进行分析,重点针对回灌压力对回灌量的影响进行了研究,为研究区开展地热资源生产性回灌和进一步加快地热回灌的推广提供了参考。     

雄安新区高阳地热田东北部深部古潜山聚热机制

为查明雄安新区深部碳酸盐岩热储的赋存特征与聚热机制,中国地质调查局近两年组织实施的雄安新区地热清洁能源调查评价工作,综合地温场背景、深部地质结构、凹凸相间构造格局、深浅断裂系统控热导热、地球物理场特征、区域水动力场、水化学场与温度场的多场耦合指示等综合探测手段,分析总结了高阳地热田东北部深部古潜山地热资源的最新勘查成果,阐述了雄安新区深部高温古潜山热田的聚热机制:①受太平洋板块向西俯冲影响,华北克拉通东部破坏明显,岩石圈、地壳厚度大嵋减薄,有利于幔源热向浅部的传导;②区域马西断层等深大走滑断裂切穿了岩石圈,有利于深部的幔源热物质和深部岩浆上侵入地壳;③热流由低热导率的凹陷区向高热导率的凸起区聚集,地下水沿断裂的深循环对流加热,区域岩溶地下水的汇流区等也有一定的聚热效应。在雄安新区深部碳酸盐岩热储聚热机制理论指导下,在高阳地热田东北部古潜山布设施工了两眼高温、高产地热井,井口水温分别达到109.2℃,123.4℃,揭示验证了雄安新区深部存在地热开发的第二空间——蓟县系碳酸盐岩热储,深部碳酸盐岩地热水温度高、流量大、开发潜力巨大。研究成果对雄安新区乃至华北盆地高温、高产地热井位的布设与深部碳酸盐岩热储开发利用的科学部署具有很好的示范与指导意义。      

济阳坳陷上地壳速度结构与地热相关性研究

济阳坳陷及周边地区位于华北板块东部,是板内伸展沉积构造。目前研究区水热型地热资源开发利用程度较高,但上地壳热源传导机制研究较少,济阳坳陷及周边地区的高分辨率三维地壳速度结构有助于探讨该区热源富集规律。利用双差层析成像方法,获得了研究区三维地壳的速度结构,通过与地温场特征比对分析,认为上地壳速度结构与深部热源传导规律密切相关。根据反演结果,发现聊考-齐广断裂西北0～5km深度存在大规模低速层,这与区域厚度较大的沉积地层有关;聊城东部、埕宁隆起等区域表现为明显的高速异常,隆起区地温增温率明显高于凹陷区,这与储层下部地层导热能力有关;东营地区10km以下速度普遍较高,下地壳热流值贡献稳定;燕山晚期以来鲁中南部隆起对研究区地壳的拖拽拉伸是济阳坳陷内地热田最直接的构造影响因素,形成的多组地堑构造是水热型沉积盆地地热田边界的重要控制因素。     

地热驱动力: 广东阳江新洲地热田驱动地热水运移的一种额外非重力作用的分析方法

Tóth总结提出的"嵌套式多级次水流系统"，和张人权等学者归纳总结的重力驱动地下水流系统理论，是地下水运移的重要理论基础。地下水的流动可能受到重力势、压实势、构造挤压力共同作用。然而，在对流型水热系统中发现了地下水补给区位置低于排泄区的反常现象。由于温度升高导致地热水密度减小和压力增大，使得地热水的实际压力水头增大，是出现这种反常现象的物理基础。笔者定义这种额外增大的压力水头为"地热驱动力"，分析其大小与地热水温度、盐度、黏滞度的关系并给出量化计算方法。在广东阳江新洲地热田的研究实例中，地热驱动力的启动点位于地热水循环的最深处4.34 km，该处由温度升高产生的地热驱动力的标准水头为+351.59 m，由盐度增加产生的地热驱动力的标准水头为-2.78 m，总的地热驱动力的标准水头为+348.81 m。地热水温度越高，地热驱动力越大；盐度越大，地热驱动力越小。地热驱动力的额外加持作用可以加快水热系统中地下水的循环。      

山东省地热资源分布与开发利用研究

山东省地热资源丰富,目前16地市均有地热资源分布.天然温泉共19处,位于威海、烟台、青岛、临沂、泰安5个地市,主要用于洗浴、理疗、休闲度假等.以齐河-广饶断裂、聊考断裂、沂沭断裂带为界,山东省共分为鲁东隆起地热区、沂沭断裂带地热区、鲁西隆起地热区和鲁西北坳陷地热区,区内人工开采地热井共1 160眼,主要用于供暖、洗浴、...     

基于水化学的沂源盆地地热田成热模式探讨

沂源盆地地热田为低温水热型岩溶热储地热系统,盖层为古近系、白垩系、石炭系,热储层为寒武纪、奥陶纪碳酸盐岩,区内发育的深大断裂如上五井断裂、韩旺断裂、傅家庄断裂等为沟通深部热源的良好通道。为掌握地热田热水的补给来源、热源、地热水年龄,进一步分析其形成机理,采集地热水样品进行了地热水水文地球化学分析、气体及其同位素分析。结果表明,该地热田地热水水化学类型为HCO3·Cl·SO4Na·Ca型、HCO3Ca·Mg型,矿化度小于1g/L;地热水补给来源为大气降水,具深循环特征;热源以壳源为主;地热水年龄10.51ka B.P.,为古地下水。结合地下水循环机理,将其地热水形成机理总结为小型断陷盆地深循环承压型。     

抽水试验方法和成井工艺类型对热储层水文地质参数的影响

水热型地热资源计算评价中,热储层水文地质参数的选取对地热资源的计算评价起关键性作用。由于地热井的施工成本较高,多数抽水试验没有合适的观测孔,往往采用稳定流抽水试验参数,作为地热资源计算评价的依据,稳定流抽水具有难以避免的局限性,使得人们对热储层水文地质参数不能较为准确的掌握。除试验方法之外,求参方法的选取,以及成井工艺的差别,对热储层水文地质参数均会产生较大影响。该文利用开展地热同层回灌的两眼地热井,分别采用不同抽水试验的方法、求参的方法,和不同的成井工艺类型3种条件,对比分析了热储层水文地质参数的差异及关系,为地热资源计算评价及地热尾水回灌方案提供参考。