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.     

冲绳海槽海底结构的地球物理调查

冲绳海槽位于东中国海的东部,琉球群岛之西,NE—NEE弧形走向,是西太平洋内弧盆体系中一个典型的弧后盆地。据作者计算,冲绳海槽莫霍面深度在15—23公里深处,属过渡型地壳。海槽的南、北段,在地壳结构、海底热流和火山作用等方面都有差异。南段地壳薄不超过17公里,热流值高一般大于3HFU,火山作用显著,构造破坏和地形起伏都较大。严格说来,冲绳海槽的南段才是构造定义的海槽(即弧后盆     

东海及琉球沟弧盆系的海底热流测量与热流分布

利用钻井资料获得了东海陆架地区15个热流值，分析了海底热流测量的误差来源及数据精度，对东海及琉球沟弧盆系的热流值进行了分类整理，将海底热流分为可信热流值、较可信热流值和参考热流值，本文使用了前两类热流数据，共得305个，对研究区的热流站位进行了分析，发现热流测站分布很不均匀，冲绳海槽几个高热流异常区的热流测站总数占全部东海热流测站的一半多，仍有相当一些构造单元热流站住很少或者几乎没有热流值，总体上，研究区的热流分布明显地和沟弧盆系的构造特征相吻合，呈现北东向条带状分布，东海陆架为正常热流值区，冲绳海槽为高热流异常区，琉球群岛为正常热流值区，琉球海沟和菲律宾海都为低热流异常值区，根据热流推测冲绳海槽下存在深部热物质上拱，琉球海沟垭口之下存在海洋板块的俯冲，本研究区自东向西初步表现出长波长热流振荡现象，但由于测量数据稀少，目前还不能对此作更进一步的研究。     

济阳坳陷大地热流分布特征

依据13口井的系统测温数据和700口余井的试油测温数据, 以及47块岩样的热导率测试结果, 给出了济阳坳陷及外围的13个大地热流实测数据和101个大地热流估算值. 结果表明: 济阳坳陷具有较高的大地热流背景, 现今热流平均为(65.8±5.4) mW/m²; 盆地区热流的横向变化特征与基底埋深相关, 基底浅的凸起区和新生代火山岩分布区热流高, 而基底埋深大的凹陷区热流相对低; 沾化凹陷平均为(67.4±5.3) mW/m², 高于全区平均值, 东营凹陷为(66.0±6.1) mW/m²、车镇凹陷为(65.1±3.7) mW/m², 与全区平均值较接近, 惠民凹陷为(63.6±5.0) mW/m², 低于全区平均值. 实际上, 盆地区的基底埋深和盆内凸起或凹陷分布是由新生代岩石圈拉张过程控制的, 火山岩分布也与这期岩石圈拉张过程相关. 所以, 济阳坳陷大地热流分布特征是新生代构造—热事件决定的.     

张裂型盆地地热参数的垂向变化与琼东南盆地热流分布特征

海洋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.为深入认识琼东南盆地的地热特征,本文首先利用耦合沉积作用与岩石圈张裂过程的数值模型分析了张裂型盆地主要地热参数的垂向变化特征;并通过钻孔资料的详细分析,获得了琼东南盆地44口钻孔的热流数据;结合海底地热探针获取的热流数据,对琼东南盆地地热特征及其主要影响因素进行了简要分析.结果表明:沉积作用的热披覆效应对表层热流有较明显的抑制作用,由于沉积物生热效应与披覆效应的共同作用,同一钻孔处海底表层热流与钻孔深度3000~4000 m处热流或与海底间的平均热流差异很小,可以一起用于分析琼东南盆地的热流分布特征;莺歌海组、乐东组热导率随深度变化小于黄流组及其下地层热导率的变化,钻孔沉积层平均热导率约为1.7 W·(m·K)-1,钻孔地层生热率一般低于2.5 μW·m-3,平均生热率为1.34 μW·m-3,平均地温梯度主要介于30~45 ℃/km,热流介于50~99 mW·m-2,陆架区热流主要集中于60~70 mW·m-2,深水区钻孔具有较高的地温梯度和热流值;从北部陆架与上陆坡区往中央坳陷带,热流值从50~70 mW·m-2,增高为65~85 mW·m-2,并且往东有升高趋势,在盆地东部宝岛凹陷、长昌凹陷与西沙海槽北部斜坡带构成一条热流值高于85 mW·m-2的高热流带.进一步分析认为,琼东南盆地现今热流分布特征是深部热异常、强烈减薄岩石圈的裂后冷却作用、晚期岩浆热事件、地壳与沉积层的生热贡献以及沉积作用的热披覆效应等多种主要因素综合作用的结果.     

辽河盆地东部凹陷现今地温场及热历史的研究

依据10口系统测温井数据和61块岩石热导率测试结果，计算了辽河盆地东部凹陷10个 高质量的大地热流数据，并在此基础上，利用镜质体反射率（Ro）资料对该区的热历史 进行了恢复. 结果表明：东部凹陷下第三系平均地温梯度为36.5℃/km，岩石平均热导率为1 .667W/(m·K)，热流密度变化于49.5～70.0mW/m2之间，平均为58.0mW/m2；东部凹陷热 流呈现古热流高现今热流低的变化特征，从沙三期到东营期，古热流值是逐渐增大的，到东 营期末达到最大值，晚第三纪至现今表现为持续冷却；构造沉降史分析显示，盆地经历了早 期的裂谷阶段（43～25Ma）和后期的热沉降阶段. 盆地现今较低的大地热流和较高的古热流 及典型的裂谷型构造沉降样式为东部凹陷的构造-热演化提供了重要认识.     

中部冲绳海槽结构的地震研究

多道地震反封测线穿越了中部冲绳海槽的中央裂谷带,测线位于夏岛一84海凹附近,在这里观浏到了很高的热流值,这些多道反射记录显示出一些可能是岩浆房顶邵产生的反射波. 用10台海底地震仪和4叱炸药进行了地震折射研完,结果表明,中部冲绳海槽的地壳内,在一个强烈衰减的、6.8k血/s的层上边,有一个厚5 km、6.0 km/s的层.即使在震中距大于130 km的地方,也没有观测到来自莫霍界面的信号.这里的地壳被认为是大陆型的,但是地壳下部的Q值低,而上地慢顶部的波速和Q值都狠低. 用10台海底地震仪记录了一个月的天然地震,在这个地区测到了十分活跃的微震活动.有些海底地震仪记录到一些特殊震相,怀疑它们是来自岩浆席的反射波,类似于火山氮动产生的特珠波.     

延庆盆地大地热流异常及其构造背景

基底构造探测对地热成因机理研究十分重要.对近期完成的区域重力测量数据开展了场源边缘检测和密度界面反演等处理, 获得了延庆盆地新生界基底形态及断裂展布特征.同时收集钻孔测温和热导率资料计算了17眼钻孔的大地热流, 分析了热流异常及其构造成因, 得到结论如下: (1)延庆盆地的基底形态为"一凸四凹一单斜", 即东五里营凸起、姚家营凹陷、张老营凹陷、田宋营凹陷、卓家营凹陷、康庄—沈家营单斜带.延庆盆地由2条NE向断裂控制, 6条近SN向断裂连通山区补给区并切割NE向断裂, 构成纵横交错的浅部断层网络.(2)延庆盆地大地热流平均值为65.8±13.0 mW·m-2, 略低于渤海湾盆地热流均值, 相对高热流区有两处, 一是康庄—沈家营断裂和靳家堡断裂交汇区, 二是西卓家营凹陷和东五里营凸起之间的过渡带.(3)延庆盆地地表热流异常主要与蓟县系碳酸盐岩高热导率地层分布及其厚度变化、多体系浅部断裂组合控制地下水热活动促使热流再分配有关, 盆地北缘佛峪口—黄柏寺断裂发育和燕山期花岗岩侵入影响较小.     

日本岩石圈计划1984年度中部冲绳海槽地区航海研究报告概要

1984年夏季,作为日本岩石圈研究计划(DELP)的一部分,在冲绳海槽中部地区进行了两次航海研究,我们认为该地区处于弧后海盆形成的初期阶段。这些航海研究由DELP-84 WAKASHIO航行和东京大学TANSEI号船的KT84-14航行组成。取得的主要成果在以后的四篇文章中叙述(见原文Ⅱ—Ⅴ)。     

北加拿大Beaufort—Mackenzie盆地的地温梯度和热流

本文对横贯北加拿大中—新生代Beanfort—Mackenzie盆地4条区域剖面上的34口石油探井作出了热流估算并算出了地温梯度。地温梯度在22mKm~(-1)至44mKm~(-1)之间变化。使用4组可能的热导率值来计算每口井热流值的范围。通常在盆地较深部分的井中观测到较低的热流值,而在构成盆地东南边缘的Aklavik Arch杂岩区的井中热流值较高。     

济阳坳陷沾化东区块现今地温场及热历史

根据区内钻井测温和镜质体反射率RO资料,在该区现今地温场分析的基础上,采用岩石圈和盆地尺度相结合的多期热演化模型对该区的热史进行了恢复.结果表明：(1)现今地温梯度为35.8℃/km.孤岛及垦东地区地温梯度较高,大于3℃/km.(2)古新世早期的大地热流值为83.6mW/m2,相当于现代活动裂谷的热流值.自古新世以来,盆地有逐步变冷的趋势,中间有二次回升,但回升的幅度逐渐变小.现今大地热流值为63mW/m2,接近全球大地热流的平均值.(3)该区主力烃源岩经历了持续的受热过程,现今仍处于“生油窗口”内,在深度上具有较大的油气赋存空间,热演化背景对油气生成有利.上述模拟结果可以用渤海湾盆地的裂谷演化模式进行较好的解释,并对胜利油田沾化凹陷的油气勘探工作具有一定的实际意义.     

济阳坳陷沾化东区块现今地温场及热历史

根据区内钻井测温和镜质体反射率RO资料，在该区现今地温场分析的基础上，采用岩石圈和盆地尺度相结合的多期热演化模型对该区的热史进行了恢复.结果表明：(1)现今地温梯度为35.8℃/km.孤岛及垦东地区地温梯度较高，大于3℃/km.(2)古新世早期的大地热流值为83.6mW/m²，相当于现代活动裂谷的热流值.自古新世以来，盆地有逐步变冷的趋势，中间有二次回升，但回升的幅度逐渐变小.现今大地热流值为63mW/m²，接近全球大地热流的平均值.(3)该区主力烃源岩经历了持续的受热过程，现今仍处于“生油窗口”内，在深度上具有较大的油气赋存空间，热演化背景对油气生成有利.上述模拟结果可以用渤海湾盆地的裂谷演化模式进行较好的解释，并对胜利油田沾化凹陷的油气勘探工作具有一定的实际意义.     

南黄海中部隆起一个新的大地热流值：CSDP-2井热流测量结果

大地热流值,是岩石圈、地壳和盆地等各种尺度的构造演化和地球动力学研究的重要参数.南黄海是东亚大陆边缘的重要组成部分,但与东海陆架、冲绳海槽、渤海湾盆地等的大地热流研究相比,其研究程度较低,只有10个大地热流测点且大部分位于南部坳陷,不能很好地表征南黄海的大地热流特征.系统和准确的地温和热导率测量,是获得可靠大地热流值的基础.南黄海中部隆起之上的大陆架科学钻探CSDP-2井,全取心钻进2843.18 m, 2016年先后5次系统测温,给了我们一个绝佳的系统研究其大地热流的机会.对井中295块沉积物或沉积岩进行了热导率测量,并进行了温度压力等校正.根据热导率的垂向分布特征将全井分为6个井段,地温梯度分别为31.86、24.38、23.54、18.09、18.21和20.18℃·km^-1,平均23.46℃·km^-1,热导率则分别为1.776、2.765、3.182、3.623、4.184和2.825 W·(m·K)^-1,大地热流分别为56.5、67.4、74.9、65.5、76.2和57.0 mW·m^-2...     

末次冰期东海陆架平原上的长江古河道

根据高分辨率浅地层剖面探测资料, 划分出虎皮礁凸起东南部浙东-西湖凹陷区末次冰期古河道体系.古河道充填沉积体的分布表明, 在末次冰期低海面时期, 长江主要途经长江凹陷进入外部陆架低地平原, 由于平缓地形的缓冲作用, 流入冲绳海槽的大型古河道难以发育, 但对低海面时期冲绳海槽北部的淡化起到了重要作用. 进一步分析认为, 在长江口外有6条大型古河道系统(A~F), 是末次冰期长江在东海陆架平原上的主要流路, 古河道分布与现在海底带状高地形有对应关系.     

BSR热流的三维地貌校正和流体汇聚探测(英文)

从天然气水合物稳定区底界的地震似海底反射BSR(Bottom Simulating Reflector)深度计算得到的BSR热流包含了海底地貌(热流在凹地型会聚,在凸地形发散)和增生楔内部流体活动的影响。从BSR热流中移除地貌效应的贡献就能揭示出流体是否发生了汇聚。在难以使用解析方法计算地貌效应的复杂海底区域,三维有限元方法可以高精度的模拟地貌对背景热流的影响,从而可以对BSR热流进行地貌效应校正,得到平坦地形条件下的BSR热流,并进一步通过与背景热流值的对比,识别目前仪器所不能探测的流体汇聚区。在北卡斯卡底(Cascadia)俯冲边缘陆坡中部的研究区应用该方法,显示黄瓜岭(Cucumber Ridge)高地及其周围的海底热流正异常显著(高出背景热流值10-20%),同时这些区域在地震成像上与海底的裂隙系统相对应,指示了流体沿着这些高渗透率通道进行汇聚,并且很可能导致较高的水合物富集度。     

青海地区地震与地热的分布特征

以大地热流值、温泉分布与地震活动分布为研究对象,使用1970年~2016年11月由中国地震台网中心和青海省地震局提供的地震目录,利用青海地区地热资源调查评价的大地热流值和水文地质查明的温泉分布的相关资料,分析了青海地区M≥6.0级地震与大地热流值、温泉分布之间的关系,对比结果表明:(1)青海地区强震活动空间分布不均匀,地震强震空间分布与大地热流值的横向梯度变化有密切联系。(2)青海地区绝大多数(占总数量的92%)M≥6.0级地震震中位置与大地热流中—高值区相关,地震震中分布与地热的横向梯度带位置基本一致,但大地热流值不是唯一决定因素。(3)玉树结古地区的地震与温泉空间分布具有较好的匹配性。距离断裂带24 km范围内,温泉发育的区域,地震活跃度相对较弱;而地震多发区域,尚未发现存在温泉或者热水塘。     

加拿大西部的Prairies盆地热流密度随深度的变化

在加拿大的艾伯塔(Alberta)、萨斯喀彻温(Saskatchewan)和曼尼托巴(Manitoba),用大约36000口井的井底温度值来研究热梯度和热流密度,发现贯穿于普雷里(Prairies)盆地的热流密度随深度而变化。中生代加新生代和古生代沉积物之间存在着热流密度差,并与流体动力学有关,而后者是受地形控制的。在(地下水)补给区,测区上部中生代加新生代地层的热流密度小于测区下部古生代建造的热流密度,但在排放区则相反。供给区和排放区之间的地区,随着深度延深到盆地的中部,热流近似为常数。这个地区的热流密度是在60mWm~(-2)和80mWm~(-2)之间并且能够反映出深部地壳热流密度的特征。有人提出,在下地壳中前寒武纪基底的温度变化虽与深度无关,但与热流异常的状态是有联系的。     

两淮煤田大地热流分布及其构造控制

基于127块煤系地层岩石样品的热导率测定结果,并结合59个井田内可靠的系统测温数据,计算得出两淮煤田的大地热流值,并编制大地热流分布图,其结果表明:两淮煤田大地热流值变化范围为29.7~83.9 mW·m-2,平均值为58.3 mW·m-2,和其他沉积盆地存在一定的差异,且淮南煤田大地热流值(63.7 mW·m-2)远大于淮北煤田(55.2 mW·m-2).综合分析得出,两淮煤田大地热流与其他盆地的差异以及淮南煤田热流值高于淮北煤田的现象为构造演化和区域地质背景的控制结果;而研究区内热流的分布不均主要是由于受地质构造对地温场的影响所致,推覆构造上下盘现今热流值的差异尤为突出.     

冲绳海槽中南部18 ka以来的底栖有孔虫与底层水演化

根据冲绳海槽中部E017孔底栖有孔虫的定量分析, 结合浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和前人在冲绳海槽南部的研究资料, 对18 cal. ka BP以来冲绳海槽中南部的底层水团演化进行了初步研究. 结果表明冲绳海槽中南部底栖有孔虫在9.2 cal. ka BP以前的冰期-冰消期以Bulimina aculeata (d’Orbigny), Uvigerina peregrina (Cushman), Hispid Uvigerina和Uvigerina dirupta (Todd)等为主. 在9.2 cal. ka BP以来的冰后期以Epistominella exigua (Brady), Pullenia bulloides (d’Orbigny), Cibicidoides hyalina (Hofker), Sphaeroidina bulloides (d’Orbigny)和Globocassidulina subglobosa (Brady)等为主. 底栖有孔虫堆积速率(BFAR)与生产力定量估算值及底栖有孔虫群落组成等一致反映冲绳海槽中南部冰期-冰消期表层古生产力和有机质通量高于冰后期, 并且在冰期-冰消期表层古生产力由海槽南部向中部逐渐增加, 可能与陆源营养物质的接收量差异有关. 脉冲式有机质输入的指示种E. exigua在9.2 cal. kaBP以后的大量出现可能反映冰后期河流季节性脉冲式注入较冰期-冰消期明显增强, 而且海槽中部接受河流季节性注入的强度可能大于南部. 底层水含氧量与流通状况的典型标志种分布特征显示冲绳海槽中南部冰期-冰消期的底层水流通状况较冰后期弱, 反映冰期西北太平洋中深层水演化没有对冲绳海槽中南部底层水团性质产生影响. 此外, 胶结壳底栖有孔虫的丰度变化和碳酸盐溶解作用表明18 cal. ka BP以来冲绳海槽的碳酸盐溶解作用逐渐增强, 其中9.2 cal. ka BP至今碳酸盐溶解作用急剧增加, 并于最近3 cal. ka BP左右形成现代的浅溶跃面.     

雄安新区现今地温场特征及成因机制

雄安新区位于渤海湾盆地冀中坳陷内,区内主要包含有牛驼镇凸起、容城凸起、高阳低凸起等次级构造单元.通过分析该区最近实测的8口钻井测温曲线和108块岩石热导率实测数据并结合前人的研究成果,对雄安新区内部地温梯度、大地热流分布规律等进行了分析.结果表明雄安新区内部不同构造单元地层的地温梯度在垂向上可划分为两段：上部沉积盖层段,地温梯度值在25.2~58.9℃·km^-1之间;下部白云岩段地温梯度较低,主要在5℃·km^-1附近.同时地温梯度在平面上具有明显的区域性特征,牛驼镇凸起地温梯度值最高,范围为46.5~58.9℃·km^-1;容城凸起区地温梯度次之,范围在32.0~40.9℃·km^-1之间;凹陷及低凸起区地温梯度较低,唯一的实测值显示为25.2℃·km^-1.通过搜集的热流值绘制的热流图也显示出凸起区热流值高,凹陷区热流值相对较低的特点.雄安新区较高的现今地温场特征与其处于弧后拉张的构造背景相关.同时,基岩地层凹凸相间的格局、砂泥质盖层直接覆盖在碳酸盐地层之上的地层组合、热储层段内的地下水对流作用、断裂的发育等共同造成了雄安新区较高的现今地温场特征.