地幔对流

地幔对流是地幔中．特别是地幔软流层中发生的热对流。地幔对流是一种自然对流．既是发生在地幔中的一种传热方式（通过物质运动传递热量）．又是一种地幔物质的运动过程（由物质内部密度差或温度差所驱使的）．是地球内部向地球表面输送能量、动量和质量的一种有效途径。地幔对流是一个复杂的系统．是在缓慢的进行的,对流活动的时间可达几千万年,甚至几亿年。地幔对流的流动形态可以不同。     

汪集暘院士谈地球

正地球对于人类而言是一个巨大的宝库,它提供了人类生存发展所需要的资源、能源以及承载人类社会的生态环境。几乎人人都熟悉石油、天然气和煤炭这些地球的化石能源,然而地球内部蕴藏的地热能远比化石能源还要丰富。地热是重要的自然资源,也是可再生能源中最现实和最具竞争力的能源之一。地热是研究地球内热的一门学科,地热资源又是地球本土的一种宝     

地球的道理

地球是一颗幸运之星,经历了46亿年的沧,桑变化。一方面,太阳慷慨地将其44亿分之一的热能赐给地球表面;另一方面,在距今300万年的时候,地球惬意地做了人类的母亲。地球无私地为人类创造了一个适宜生活和繁衍的环境,同时提供了人类赖以生存的资源,这里包括氧气、水、动植物、矿物资源等。但是我们作为个体的人,究竟了解地球有几分？你知道它的来龙去脉、它的品质、     

含水量和含盐量对粉质黏土热导率影响的试验研究

土壤传热性能作为地热资源开发的基础研究课题,近年来已经成为能源、工程、地球科学和地质学等领域的研究热点.然而有关盐渍黄土的热导率研究却很少被发表.针对关中地区地热资源开发的迫切需要,本研究借助瞬态平面热源法对黄土的热导率做了测量,得到了不同含水量(8％,10％,12％,14％,16％,18％)和不同含盐量(0％,2％,4％,6％)的黄土热导率数据.结合导热路径理论,双电层理论和"絮凝"现象对含水量和含盐量影响下的黄土热导率进行了讨论.获得了如下结论:(1)含水量的变化会引起黄土内部热量传导路径的变化,同时引起"液桥"现象对热量传递产生影响;(2) NaCl盐分对热导率的影响主要体现在对黄土颗粒周围双电层的改变,同时引起的"絮凝"作用会对导热路径产生不利影响进而降低黄土热导率;(3)总的来说,固-固传导,固-液传导和液-液传导作为三种典型的热量传导路径与黄土的含水量和舍盐量密切相关.     

地壳和地幔中的温度分布

一.引言了解地球内部的温度分布,一个多世纪以来一直是地质学研究的主要目的。比如,进行岩石学研究,以便确定火成岩和变质岩形成(或最终均衡)时的温度和压力。而大地构造学和构造地质学同样也关心这种温度分布的结果,诸如在地质时间尺度上地壳所经受的大尺度形变。确立使行星内部加热的能源必须依据于对岩石中示踪元素含量的地球化学研究,而从整体上又必须依据于地球原始形成方式的研究。最终,热量从地球内部向外部传输的机制是地球物理观测(例如,热流测量)和地球物理模拟的主题。     

日本学者开展地球内部物质的流变学研究

日本东京大学理学部副教授鸟海光弘正在进行地球内部物质的流变学研究。人们在研究地球形成的动力学时,一个重要的课题就是必须了解几亿年时间尺度的地球内部的动力学现象。鸟海的这项研究是对固体的岩石、矿物在高温和超高压下显示的流动性、变形、位错构     

地幔热动力学模型

地幔,特别是下地幔,远比人们先前的设想活跃.地球物理学、地质学和地球动力学的观测和地球热动力学模拟表明:(1)地幔底部与地核交界处有一厚度为200km 左右的D″层,这是一个非常活跃的区域,它的运动和变化直接与地核的行为有关,仅仅将其看成全地幔对流的以热传导为主体的热边界层是不够的,小尺度的热对流或许主导这一层内部的物质运动,它加热地幔同时又通过热柱将其部分热量输运到地球外层;(2)地幔热柱有可能源于地球初期不均匀的残存堆积,其存储的热量不断地或穿透整个地幔形成热点或消失在软流层中与该层中的次一级对流相耦合;(3)上地幔在670km 深度范围内广泛存在次一级对流体系。其尺度为500—700km 这一对流体系决定了岩石层板块内部的构造和动力活动,其活动周期远比全球规模的板块运动活动周期小得多;(4)全球规模的大尺度全地幔对流与板块构造动力学密切相关。它以不到10亿年左右的时间完成一个周期,它不断地更新地球表层,也搅拌着地幔,同时还输运地球内部的热能向外层空间散发;(5)地幔局部地区层状相互耦合的对流结构在地震层析剖面上有明显的显示,它表明了地幔对流结构的复杂性,仅管我们对此相知甚少,但它或许是无法避免的;(6)岩石层是人类熟知的赖以生存的方舟,它的运动和构造反映了上述所有运动信息,仅仅将其视为一对流体系的热边界层是不够的,它自身作为一个独立的力学单元影响了整个地幔的热动力学过程.因此,面对如此活跃的、复杂的地幔,用一个单一的模型去描述它是不合适的.上述各种热动力学单元及其运动均有自身的力学特征及运行机制和规律,但它们又是相互作用和影响而构成地幔整体,这就是一个真实的但又模糊不清的地幔热动力学模型.为了完善这一模型,需要更多的、细致的地球物理和地球动力学的观测资料以及需要我们更深刻地理解和更认真地解释这些资料的地幔热动力学背景.     

十八、进一步拓宽地震地下流体学科的研究与应用领域

十八、进一步拓宽地震地下流体学科的研究与应用领域人类赖以生存的地球已有４６亿年的演化历史，它包括地球固、液、气、生四象分别的和整体的生成和演化史。几十年来人们对固体地球的地热释放（包括火山喷发、海底岩浆涌出、大陆热能释放）、放气作用（包括深层和浅层，...     

综合地球物理勘探在齐齐哈尔地区低温地热系统调查中的应用——以HLD1井为例

随着我国"蓝天保卫战"打响,以及快速经济社会发展对清洁能源的需求急剧增加,地热资源因资源量巨大、分布广泛、清洁、可再生、利用率较高等优点,逐渐成为人们关注的热点.本文针对齐齐哈尔龙安桥地区的地热资源开展综合地球物理调查研究,方法包括有可控源音频大地电磁测深、大地电磁测深与反射地震勘探,通过对地热能控热要素——盖层、热储层、热源与导热通道的综合分析,查明了控热要素的空间配置关系,确立了该地区地热系统的成因模式,为该区低温地热资源调查提供有益的指导.通过研究发现,盖层主要为白垩系嫩江组与明水组的泥岩层,盖层厚度大,其中以嫩江组为主的低阻盖层主体埋深范围620 ～ 1020 m;热储层主要为白垩系泉头组、青山口组和姚家组的砂岩层,热储层厚度中等,主要埋深范围1050～ 1350 m;热源——盆地下部与基底的花岗岩、花岗斑岩等酸性岩体富含放射性元素,其衰变生热,以及下部幔源热向上热传导产生的热量;导热通道为热储层内部及下部断裂构造,这些断裂为热量的传导及热液的运移提供了运输通道.最后提出了该区的低温地热系统的成因模式为"层控热盖热储-岩体放射生热与地幔热共同供热-热传导与断裂通道共同导热"的热水系统成因模式.     

地壳上地幔三维非稳态温度场计算及应用

一、引言地球内部温度的分布,控制着地球的发展和演化。地壳内火成岩、变质岩的形成,地热资源及石油、矿产资源的形成,都受地球内部温度控制,其中地壳及上地幔的温度起着更重要的作用。直接通过钻孔内温度、热流的测量来确定地下几十公里深度内的温度分布是十分困难的。这不仅是由于钻孔分布的局限性,而且主要由于地形、地下水对浅部数公里深度内地温场的干扰十分严重,往往使其面目皆非,而要完全排除这些干扰又十分困难。作者提出了另一个方法,试图利用地质、地化、地球物理等已有资料,主要是表面的资料来计算深部的温度分布。这个方法已用于浙江、福建等省的地热研究工作。     

用地震技术勘测海洋

据美国每日科学网站 2 0 0 3年 8月 8日报道 ,用地质方法勘测海洋内部。一项几十年来用于研究地球内部的技术现在有了新用途 ,科学家们用它可以“看到”海中的水层 ,进一步了解洋流、漩涡和混合过程。利用地震反射剖面技术向水下发射声波 ,然后对反射波进行分析可以绘制出漩涡、内波以及其他对气候、渔业和污染扩散有影响的海洋特征的图像。50多年来 ,地震反射剖面技术一直被用于勘测地球内部结构、探查石油和天然气矿藏。现在 ,科学家首次利用这种技术寻找海水混合的地点 ,这或许有助于他们进一步了解海洋是如何吸收热量并把热量从赤道运送…     

试论综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用

近些年来,地热资源作为一种集水资源、热资源与矿资源于一体新型环保能源逐渐被人们重视,为此,本文将基于笔者多年工作实践,首先对地热勘查中所涉及地球物理勘查技术进行论述,随后重点探究综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用。     

地球去气作用

利用地质学、天文学、地球物理学、古生物学资料进行约束,对地球的去气作用进行研究发现：太阳系的部分冷物质,通过吸积作用形成早期地球.在碰撞动能转变的热能作用下,造成了早期地球的表面熔融.在熔融状态的高温高压作用下,构成地球表面物质的结晶水排出地表进入原始大气;在高温高压下分解的碳酸盐、硫酸盐、卤化物等产生的二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氯化氢、氟化氢等气体进入原始大气,和水蒸汽一道共同组成原始大气.当地球内部在重力势能和放射能的作用下继续熔融时,地球表面固化为原始岩石圈.后来,地球除表面岩石圈外,整个地球完全熔融.地球内部物质熔融形成的水和二氧化碳等气体,被岩石圈圈闭.只有当冰川形成和消融,引起造海和造陆作用,导致火山喷发和地震时,这些气体才可能排出地表.这些气体的排出,受地球内部的熔融状态、冰川形成的位置（是在海洋或是在陆地）、生物的演化、太阳光的强度等因素的综合影响.     

根据含超压气体裂隙震源模式讨论震级与震源尺度和孕震时间的关系

根据含超压气体裂隙震源模式，分析了地球内部放射热能向孕震区积聚的过程。建立了力学模型，对孕震区岩石弹性势能、位移势能、高能气体热能与地震波能量的转换作了定量分析，分别推导出地震震级与震源尺度、地形变、地震矩、孕震时间的关系式。所得结果与前人给出的相应公式和实际震例相符，据此，从能量方面进一步验证了含超压气体裂隙震源模式。     

揭秘地震爆发之谜探讨地震预测预防

地震是地球板块运动的理论基础,是地球地心永久不熄燃烧的岩浆,才会有地球板块横向运动。如果地球地心有永久不熄燃烧的岩浆,地球直径仅约12756公里,其热能为什么传不到地表来呢?而太阳相距地球约15000万公里,其热能都可以传到地球地表来。充分证明地球地心不可能存在有永久不熄燃烧的岩浆,也充分证明地震不是地球板块横向运动。地震是在地球形成的过程中,地底下埋藏有不同地点、不同深度、不同储量的太空气体团运动。地震没有预兆,只有诱因。     

西藏高原地热活动,温泉分布与地球物理场特征

本文根据西藏高原地热活动与温泉分布和各种地球物理场的特征,进行了综合分析与研究,给出了地壳深部要素的统一解释。说明了西藏高原水热分布及其活动原因是由于地壳介质中温度很高,地壳中存在着物质的熔融或部分熔融所致。水热显示是受深部地壳构造与物质运移所制约,其热能是由印度板块与欧亚板块碰撞过程中所产生的热量和岩浆上涌所提供的。     

地球热平衡机制与地壳运动及地震预报的探讨

震前温度异常升高表明了地球内部热能在震区集聚的事实,这是理解判断地震成因和发震机制的关键所在. 根据地壳中存在局部热能集聚和岩层突然大幅升温的事实,推断火山喷发与地震发生过程的机制原理:①火山喷发过程:地幔物质岩浆上涌,在靠近地表的岩层中形成岩浆包或岩浆房并持续扩大体积融化周围岩层,最终从某一点或几点冲出地表,形成火山喷发.     

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.     

谈地质科普中对地球的认识

地球,人类赖以生存的家园,是地质学的研究对象。人类不断认识、探索、改造地球。地质科普,先从认识地球开始。本文以较通俗易懂的语言,带领读者认识熟悉而又陌生的地球。文章从地球的诞生说起,介绍了地球多灾多难而又顽强成长的童年,地球的形状,内部圈层和外部圈层结构等。地球同世界上任何有生命的物体一样,也有生老病死,有始有终。46亿岁的地球虽然还处于青壮年期,但保护地球是人类永恒的使命。     

地热研究中的地震学方法

随着世界经济的不断发展,各国对能源的需求日益增长,许多国家,如意大利、美国、新西兰、日本、冰岛等越来越重视开发和利用本国的地热资源。在地热资源的开发勘探研究工作中广泛地采用了包括地质、水化学和各种地球物理方法,其中地震学方法占有显著地位。从已发表的各种文献资料中可以看到,用地震学方法研究地热异常主要有以下几个方面。