长垣县地热地质特征初步研究

地热水是一种洁净的可再生的能源,长垣县地热资源丰富,研究该县区地热水空间分布,赋存条件、成因,根据当地质条件,弄清了热储层的空间分布与特征,地温场平面变化特征,地热水水化学特征等基本地质特征可作为地热标准规划和开发的借鉴。     

开封市地热系统特征

以28眼地热井水温资料为基础,研究了开封市地热系统的地温、地温梯度及地表热流值的分布特征及控制因素.结合钻孔柱状和地热水动态资料,划分了亚热储层,并说明了各亚热储层地热水之间的相互关系及水文地质特征.依据地热水水质化验结果,评价了各亚热储层地热水的水化学特征.利用放射性同位素14C法,估算了各热储层地热水的年龄和循环速率并确定了补给源.     

济南西北部碳酸盐岩热储浅埋区热异常机理研究

为了探寻济南岩体北部碳酸盐岩热储浅埋地热异常区形成机理,利用地质钻探编录、抽水试验、测温、水质分析测试等手段,对碳酸盐岩浅埋地热异常区地质特征、热储物性特征、地温场特征、水化学特征等进行研究,结果表明：碳酸盐岩浅埋区热储层发育在奥陶纪灰岩地层中,热储层岩溶裂隙发育,热储埋深150~1000m,地热异常区盖层地温梯度为7. 2~11. 5℃/100m,水化学类型为SO4- Ca型,TDS为1. 3~1. 5g/L,地热水中含有对人体有益的微量元素,地热水来源为大气降水,地热水中50年以前入渗的“古水”占主导;明确了热源除正常的地温传导之外,济南岩体阻挡迫使水流深循环加热后上涌,断裂沟通深部热源等也是地热异常区形成的重要因素。     

基于流-热耦合模型的土石坝渗流热监测研究

为有效应用基于分布式光纤测温的渗流热监测技术,需研究待监测区的背景温度场特征。为此,建立了土石坝饱和-非饱和瞬态渗流场与温度场耦合模型（流-热耦合）,模型考虑了热对流、热传导和热扩散效应,温度边界按周期性气温考虑,且相关参数按非线性考虑,如流体黏度的热效应、导热系数受含水率影响等,其仿真结果更接近土石坝温度场的真实状态。基于典型算例,讨论了与大气温度相关的周期性波动温度场特征。计算结果表明：温度场受坝体渗流和气温的影响,库水及气温是两个重要热源,饱和带的温度受库水渗流控制,非饱和带主要受气温控制,具有季节波动特征;在土石坝心墙部位若发生集中渗漏,渗漏通道附近岩土体的温度受库水影响;若在心墙上敷设分布式光纤传感器,很容易捕捉到渗漏点位置及渗漏发生的时刻。渗流热监测技术在理论上可以反映渗流场的时空分布特征,在资料分析中还应关注由气温波动引起的温度异常。     

塔里木盆地岩石圈热-流变学结构和新生代热体制

塔里木盆地是我国特大型沉积盆地,也是“西气东输”工程的重要战略基地。利用盆地区大量的地温及岩石热物性参数并结合地热学知识分析了塔里木盆地的现代地温场、热演化和岩石圈热-流变学结构,并进一步讨论了地热场和岩石圈性质对成盆、成烃和成藏的意义。研究结果表明塔里木盆地现今平均大地热流为45mW/m2,平均地温梯度为18~20℃/km;整体上具有低温冷盆的特征。地温场的展布具有明显的横向差异,不同构造单元的地温场特征相差较大:坳陷部位具有较低的地温,隆起区具有较高的地热特征。热演化模拟表明盆地自成盆以来经历了从震旦纪—奥陶纪高热流(“热”盆)、志留纪—晚古生代热衰减(“热”盆向“冷”盆过渡)、中生代稳定的热演化(低热流“冷”盆阶段)、新生代岩石圈挠曲热演化等阶段。“热”岩石圈厚度为205~230km,有效弹性厚度(Te)达66±7km,脆-韧性转换深度为25~28km,岩石圈总强度为1.6×1013~7.8×1013N/m。盆地区的岩石圈表现为地温低、强度高的刚性块体,具有整体变形特征。受印度-欧亚大陆碰撞的远程效应影响,塔里木盆地作为刚性块体进行应力传递,盆地周边产生强烈变形,表现山脉的急剧隆升和盆地边缘的快速挠曲沉降。这一动力学过程造成地层内部流体趋于流向山前隆起带,并对油气成藏和分布具有重要的控制作用。     

地球化学温标估算长白山地热系统热储温度

长白山地区地热系统的研究目前还处于初级阶段,热储温度仍然是具有争议的问题。为进一步明确其高温地热成因机理,本文对该区域的4个温泉点与2口地热井进行了离子及气体组分测定与分析,并应用地球化学温标估算了热储温度。Na-K-Mg三角图和部分矿物I_S值指示长白山地区地热水与围岩未达到水岩平衡状态,稀释作用明显,仅石英、玉髓和部分含Ca²⁺矿物达到饱和并发生沉淀。根据本文及前人的研究,研究区同时存在高温喷气孔、高_ρ(Cl^-)水和高_ρ(SO_4^2-)水,这符合White汽-液分离模式提出的地热地表显示组合,因此推断长白山地区下部流体发生汽-液分离作用(沸腾)且地热系统为双相地热系统。由于双相地热系统的存在制约了水化学温标与部分气化学温标在研究区热储温度估算中的应用,因此本文结合研究区气组分特征,选取CO_2/H_2温标作为可靠温标,估算出热储温度在234.5～284.7℃之间。将长白山天池地区地质特征与地热流体特征结合,建立了长白山地区地热成因模式。     

黑龙江平顶山金矿石英天然热发光特征

对平顶山金矿中52件石英样品的天然热发光曲线特征研究表明,含金或富含金石英的热发光曲线以双峰或多峰为其主要特征,不含金的石英以单峰为其特征,石英热发光曲线特征可作为指示金矿化的一个重要标志.     

中上元古界生油岩中正、异构烷烃热演化的特征及热模拟实验

华北地区中上元古界生油岩及热模拟实验表明,在有机质热演化的三个阶段中,正、异构烷烃在主峰碳位置,Pr/nC_(17)与Ph/nC_(18)值等方面具有不同特征。本文重点揭示了过成熟阶段正、异构烷烃特征的某些“逆反”现象。     

软玉的热谱特征与热转变机制

本文利用差热与热重分析研究了软玉的热稳定性。通过红外光谱测定,系统地阐述了软玉的红外热谱特征,同时结合X射线衍射深入地探讨了软玉的热转变机制,认为软玉热学性质的变化是其各组成矿物热学性质变化的复合,而最终的热转变产物是一种成分和结构都类似于透辉石的Ca-Mg辉石。     

漳州地热普查地球化学异常探讨

本文以漳州地热田为例,通过对该区的地质,构造特征、地下热水分布、水化学特征及土壤地球化学异常的分析对照,论证了化探工作在地热勘查中的应用效果,同时、对地热田的化探异常成因提出了初步的探讨。     

东昆仑五龙沟金矿床成矿热历史的裂变径迹热年代学证据

本文将取自五龙沟地区3个金矿体(区)的锆石和磷灰石进行裂变径迹热年代学分析,实测锆石裂变径迹年龄为197.4～235.0Ma,实测磷灰石年龄为200.5Ma,磷灰石校正年龄为244Ma,这与已有的RbSr和KAr同位素年龄范围207.1～252.9Ma基本一致,代表了相应温度时的成矿时代。热历史模拟结果显示,矿区主要经历了2次升温和降温过程,不仅体现了成矿作用的长期性,而且体现了成矿作用多期次的特征,各矿体矿石中锆石的裂变径迹年龄相差较大亦是佐证,并且符合多期次成矿的地质特征。     

叶蜡石的热物理特性研究

叶蜡石是一种层状硅酸盐矿物,它的热物理特性主要取决于化学成分和共生矿物组合。较纯的叶蜡石热膨胀系数较小,而含石英较多的叶蜡石膨胀系数明显增大。叶蜡石相对热辐射率较低。它的共生矿物的差异影响结构破坏的温度,在加热到1000℃后的X射线粉晶衍射图上,出现了较弱的莫耒石和方英石的特征谱线,1200℃后特征谱线较明显。     

苏南地区热地质特征

阐述了苏南地区地热资源形成的地层、构造、水文地质条件，研究了其地球物理、地热显示、恒温带、地温梯度、大地热流值、岩石热导率 、热水化学及热水分区等特征。     

样品重量在矿物热分析中的作用

目前,热分析的发展趋向于微量化,但样品重量过少时有些矿物差热曲线的形态特征就要发生改变。本文从实践的结果论述样品重量与差热曲线、热量曲线特征之间的关系,以寻求合理的样品重量。     

热水溶液地球化学

在自然界十分普遍的水—岩相互作用涉及到流体、固相和固—液相界面。众所周知,热液流体对各种地球化学过程,特别是成矿过程有重要的影响。热水溶液地球化学的主要任务是通过高温高压实验研究和理论分析,结合对天然热水溶液地球化学特征的观察,探讨水热流体发生、发展和演化的规律。热水溶液地球化学不仅是重要的基础研究,而且具有广阔的应用前景,环境科学、化学冶金、腐蚀科学、热电生产、地热能开发、晶体生长和无机合成等技术科学都与热水溶液地球化学密切有关。     

热流变构造

提出了热流变构造诸如热流变断裂、热流变节理和热流变褶皱等新概念。它们是围岩受岩浆热作用的影响塑性增大，构造应力使塑性-粘塑性围岩极易产生流变，形成各种热流变构造。详细论述了热流变断裂、热流变节理、热流变褶皱和显微热流变构造的特征。讨论了煤层在岩浆热作用影响了所产生的宏观和微观热流变构造。     

湖南省煤的热谱特征及其研究意义

煤的热谱(DTA、DSC、TG)特征与煤的其他物化特征参数一样,是煤大分子结构特征的反映,可作为研究煤化作用的参考和无烟煤分类的辅助标志。本文介绍了湖南省不同变质程度煤的热谱特征和试验所发现的热谱曲线、峰温与煤及瓦斯突出强度、无烟煤三小类的关系,并试验证明利用热分析曲线进行煤层对比的可能性。     

异极矿热相变过程的高温原位拉曼光谱

利用高温拉曼光谱技术,对异极矿进行了原位拉曼光谱的测试和研究。结果表明,异极矿加热至800 K时,与结晶水(H₂O)中O-H伸缩振动对应的3 470 cm^-1特征拉曼谱峰消失,但标志硅酸盐骨架[Si₂O^₇] (Q1)结构的特征谱峰926 cm^-1未受影响,表明结晶水的丢失并不影响异极矿的整体结构。当加热至1 050 K,反映结构水O-H伸缩振动的特征峰3 580 cm^-1消失,与Q1结构单元Si-Onb对称伸缩振动相对应的特征峰926 cm^-1强度逐渐减小,并出现与Q0相对应的852.4 cm^-1特征峰。这表明加热到1 050 K时,异极矿开始出现相变。当升温达1 100 K以上,结构水(OH)的特征谱峰(3 580 cm^-1)消失,与Si-Onb对称伸缩振动对应的特征拉曼谱峰变为855 cm^-1,这标志着异极矿原有的Q1结构已完全转变为硅锌矿的Q0结构 ([SiO₄]结构),也就是说异极矿已完成向硅锌矿的转变。     

热融湖塘对多年冻土的热影响

以发育于青藏高原多年冻土区的红梁河热融湖塘为例,研究了热融湖塘附近土体的热状态变化特征,以及其对湖岸多年冻土上、下限影响情况.结果表明:热融湖塘侧向热影响改变了热融湖塘下部和周围区域土体的热状态,使周围土体热状态处于动平衡状态,既受热融湖塘的热影响,也受到周围多年冻土的热影响.热融湖塘对周围浅层土体温度和多年冻土上限影响相对较小,但热融湖塘热影响引起了湖岸边缘的多年冻土上限增大和地温升高.热融湖塘对深部土体温度和多年冻土厚度有较大的影响.     

热与克拉通破坏

大陆克拉通是地球表面上相对稳定的构造单元。从地热学的角度考虑,克拉通岩石圈的稳定意味着地表热流等于对流地幔岩石圈底部提供的热流加上岩石圈内部由放射性衰变产生的热量。太古代稳定克拉通一般具有冷的地热特征,且处于热平衡状态。打破克拉通热平衡的因素有多种,如岩石圈地幔的放射性生热、来自深部的地幔柱、板块俯冲等。华北是全球古老克拉通遭受破坏最明显和最典型的地区,其破坏与中生代太平洋板块向东亚的深俯冲密切相关。古太平洋板块快速俯冲并停滞在地幔转换带脱水、形成宽约1 000 km的低粘大地幔楔,导致地幔对流增强。在活跃地幔对流的热侵蚀与橄榄岩-熔体相互作用共同作用下,华北克拉通在中生代期间迅速减薄。经过中生代加热减薄的华北克拉通岩石圈强度显著变弱,在俯冲板块后撤作用下,岩石圈拉张并进一步减薄,地表热流升高。华北克拉通破坏是一个漫长的历程,期间大地热流的演化特征呈现出由中生代以前的低值演化至新生代的高值再过渡到现今的中等状态（接近全球大陆平均值）。