阿巴拉契亚超深岩心钻孔设计孔位的热流及构造意义

南卡罗利纳（Carolina)西北部的阿巴拉契亚超深岩心钻孔（ADCOH）区域的热流值约为55mW/m^2。这个数据补充了阿巴拉契亚山麓带和大西洋海岸平原东部的其他数据，那里的热流值大于55mW/m^2，是后期和晚期同变质花岗岩类的特征值。阿巴拉契亚山麓带的热流在一个大致平行于阿巴拉契亚山脉主要构造方向的带内，和花岗岩、变质花岗岩及板岩带的生热率显示出线性关系。在8km深度上（相当于热流一生热率直线的斜率）的构造霍顶可以解释这种线性关系。根据由这个经验关系得到的剩余热流和由最近的ADCOH地区的地震数据确定的生热地壳的厚度，ADCOH地区的热流和生热率与阿巴拉契亚山麓内带的结晶外来体大约5．5km的基底深度是相对应的。ADCOH地点的地震数据证实，阿巴拉契山麓内带在5．5km深度上由于兰岭（Blue Ridge)主体滑脱产生了构造截顶。ADCOH地区10km深处的温度预测将低于200℃。     

福建岩石圈的热结构

本文由福建硅热流值研究出发,探讨了热流省参数（qr,A,D）,并进而推算了岩石圈不同深度上的温度状态。笔者认为福建东部地区硅热流值偏高,岩石圈厚度较小,居理点深度较浅（大于27km）。热活动性较强,属微弱的地热正异常地区;而西部则反之,热活动性较差。然而,即使在闽东地区也不具备形成岩浆房、干热岩或高温热田的条件,无异常热源。广布的温泉是在微弱地热异常状态下,沿断裂通过地下木的深循环所造成的。     

福建岩石圈的热结构

本文由福建硅热流值研究出发,探讨了热流省参数(qr,A,D),并进而推算了岩石圈不同深度上的温度状态。笔者认为福建东部地区硅热流值偏高,岩石圈厚度较小,居理点深度较浅(大于27km)。热活动性较强,属微弱的地热正异常地区;而西部则反之,热活动性较差。然而,即使在闽东地区也不具备形成岩浆房、干热岩或高温热田的条件,无异常热源。广布的温泉是在微弱地热异常状态下,沿断裂通过地下木的深循环所造成的。     

西藏羊八井热田地热流体成因及演化的惰性气体制约

地热流体中惰性气体的相对丰度和同位素组成，不仅可以揭露热田的热源性质，而且还能够揭示深，浅层地热流体的内在联系和演化过程等。在西藏羊八井热田的地热气体中，已检测出大量的^4He组分，3He/^4He值是大气的0．087－0．259倍，表明深部地壳物质的局部熔融为热田提供能量，浅层地热流体的3He/4He 值自西北向东南呈降低趋势，与热储温度的变化相一致，反映出侧向运移时补充了更多的壳源氦，热田北区深层地热流体具有稍高的3He/4He值，是浅层地热流体的母源，气体中氪和氙的相对丰度具有大气降水成因的特征，结合现有的实际资料，建立了热田地热流体的概念模型。     

攀西古裂谷地区深部热流

在实测地表大地热流、岩石放射性元素含量以及生热率的基础上,作者计算了攀西古裂谷地区的深部热流值(q_r)及地壳上部放射性元素富集层厚度(D),即分别为38.4mw/m~2和15.7km。与世界上其它地区相比,本区具有较高的深部热流值和较大的D值。笔者进一步阐明,较大的D值是攀西古裂谷地区地壳分异程度差在地热上的反映,而较高的q_r值表明本区来自地壳深处上地幔的热量比较大,这与攀西古裂谷地区的整个地质发展历史相一致。     

西藏南部地热

本文首先介绍了西藏南部花岗岩类岩石的热产率特点;其次根据在羊卓雍错和普莫雍错湖底观测的异常热流值(分别为146±17mW/m~2和91±5mW/m~2),探讨了西藏南部的大地热流,认为如此高的热流值是由高热产率的厚层花岗岩层产生的;最后对藏南的高热流和地热系统的分布进行了比较研究,根据它们分布空间的一致性认为在西藏南部地壳浅部存在异常热源,这些异常热源与区域高热流一起可能成为喜马拉雅地热带内众多地热系统的热源。     

长江中下游区域地壳热结构及研究意义

统地测制了从基底到盖层两条基干剖面，分析了上地壳不同构造层各岩类Ｕ，Ｔｈ．Ｋ自发裂变产热元素的质量分数，计算出各结构层热流值、各层配分比例及温度分布；对于下地壳，则利用地震波速与热产率、热流和温度分布的相关性进行了估算，从而建立起长江中下游地区地壳热结构模型。长江中下游地壳热流（ｑｃ）为３１．２７－３２．１７ｍＷ·ｍ２，占地表热流的５０．８％～５３．６９％；下地壳在整个地壳热流值中所占比例最小（约３．０％－７．５％）；地幔热流（ｑｍ）约占地表热流的一半     

沧县隆起中部大地热流及岩石圈热结构特征：以献县地热田为例

岩石圈热结构是了解大陆岩石圈构造变形及演化等大陆动力学问题的重要基础,更是地热田热源机理研究的核心问题,尤其对于深部地热资源开发具有重要的科学指导意义.沧县隆起中部地热资源丰富,地热地质条件较好,但该地区岩石圈热结构尚不明确,制约着区域地热资源勘查开发.本文以沧县隆起中部献县地热田为研究区,开展了4 000 m深井测温、精细的岩土热物性测试,查明了该区大地热流特征及热结构特征,填补了大地热流测量空白区,建立了研究区岩石圈热结构概念模型,估算了其深部温度及岩石圈厚度.结果表明,献县地热田大地热流值为70.58 mW/m²,居里面埋深约为24 km,莫霍面温度约为749℃,热岩石圈厚度约为85～96 km.     

中国东北地区地热资源及热结构分析

在我国东北地区，盆地的热流高而在山区和地台区（额尔古纳和佳木斯地台）热流较低，通过对该区的研究发现，在地壳和上地幔中莫霍面埋深，高导层埋深和热流值之间存在着密切的联系，通过对该区热流数据分析我们可以得到这样的结论：该区的地壳和上地幔的热结构引起了热流分布的变化。计算结果还表明，该区地台的地幔热流，地壳中10km以下和10km以上的热流对地表热流的贡献不同。该区松辽盆地中广泛分布着传导型中低温地热资源，对松辽盆地地热资源的开发利用有着广泛的前景。最后结合已有的地质和物探资料，还给出了长白山天池火山地区长白温泉地热系统的概念性模型。     

江西赣县大地热流特征与热源机制研究

江西省赣县区位于江西省南部、属于我国东南高热流区,但赣县区内大地热流研究尚属空白,制约了区域地热背景的综合认知和进一步研究评价。本次研究基于钻孔测温及岩心样品热导率测试数据,通过分析校正得到赣县地区平均大地热流值为75.9mW/m²,高于我国大陆地区平均热流值,反映了区域具有较高的热背景。通过放射性测试,得到研究区花岗岩体放射性生热率平均为5.68μW/m³,属于高放射性岩体,大面积分布的高产热花岗岩,可为区域地热背景提供稳定的附加热源,此外贯穿本区的深大断裂及其次生断裂给热水提供了深循环通道加热,因此推测研究区地热资源的热源机制为“地下水深循环加热+高产热花岗岩体生热”的模式。     

湖南汝城地区干热岩资源前景及参数孔选址研究

通过对湖南汝城地区的地层、构造、花岗岩体分布特征及地热地质特征等综合分析研究,发现区内广泛分布了大量的花岗岩岩体。通过对区内不同岩体的花岗岩岩样进行测试,发现区内岩浆岩的大地热流值较高,盖层的热导率较低,且区内地热异常明显,地温梯度和大地热流值平均值均较高,利用体积法公式,估算区内干热岩资源量可达到6.93亿t标准煤。依据以往干热岩选址的地热地质学指标体系,从区内岩体分布、盖层情况、深部热异常及区域稳定性等方面进行了综合分析,建议该区在F8断裂下盘布设参数试验孔可获得较好的干热岩资源。     

渤海湾盆地应用增强型地热系统（EGS）的地质分析

全球地下3～ 10 km普遍分布的高温低渗岩体中蕴藏着巨大的热能,利用增强型地热系统(EGS)技术可以实现这部分热能的开发.本文通过对近年增强型地热系统的研究进展和经验的综述,结合区域地质分析和有限元模拟,探讨了渤海湾盆地应用增强型地热系统开发的可行性.我国渤海湾盆地处于岩石圈减薄区,区域大地热流值高,地热资源丰富;基于该区的岩石圈热状态、基底构造形态对渤海湾盆地典型剖面地下10 km内的地温场进行了有限元模拟,结果表明,在基底凹陷区埋深5 km处地温可达150 ～180℃,地温等温线随基底起伏而变化.相比美国、欧洲现有的EGS开发地区,渤海湾盆地具有相似的地温条件和地质条件,适于开发增强型地热系统.通过分区块的资源概算,得出渤海湾盆地陆上部分的增强型地热系统可及资源量可达3775GWe,具有广阔的开发前景.     

华北断陷盆地热场特征及其形成机制

地热场主要受基底凸凹相间的地质构造格局控制,具有高低相间的带状分布特点。在凸起区盖层地温梯度G和大地热流值Q均较高,一般G=3.5—5.0℃/100m,Q=63—84mW/m~2;而凹陷区则较低,G=2.7—3.5℃/100m,Q=46—59mW/m~2。全区=3.58℃/100m,=61.5±13.4mW/m~2,这说明全区具有较高的地热背景值和局部热异常。地热场数学模拟结果和实测地热资料对比,相符较好。构造单元的地热差异,主要是由于地壳浅部岩石热性质在横向上及纵向上的不均一,地壳深部较均一的热流在向上传导过程中,于地壳表部再分配的结果。     

北冰洋-欧亚大陆-太平洋地学断面东南段岩石圈有效弹性厚度

大陆岩石圈有效弹性厚度（Te）是表示岩石圈强度的参数，计算该参数对研究岩石圈大规模构造，分析大陆板块内的均衡补偿机制有一定意义。利用Forsyth提出的相关技术计算的北冰洋－欧亚大陆－太平洋地学断面东南段自黑水到泉州的Te值，并分析了重力和地形波长的相关性特征，初步认为：计算Te值所选的每个数据块在短波长（6.6-100km)内岩石圈板块的强度足以平衡地形负载，重力和地形不相关；在长波长（100－250km)内，地形及地下负载由弯曲模型补偿，岩石圈板块在地形及地下负载作用下而挠曲。断面通过地段具有较低热流密度值的陆核有较高的Te值，具有较高热流密度值的宁化，大田地区有较低的Te值，反映了较高的热流密度值对应较低的Te值，较低的热流密度值对应较高Te 值的关系，Te可分为南东低值段和北西高值段，地壳厚度大体上与Te值呈正相关关系。     

燕山中部大地热流及岩石圈热结构特征——以承德市七家- 茅荆坝地热田为例

燕山中部地区地热资源丰富,地热地质条件较好,但该地区大地热流测量工作较少,岩石圈热结构研究尚未开展,制约了该地区的地热地质研究与资源勘探开发。本文以该地区的七家-茅荆坝地热田为典型区,结合地温测井、取样测试、数据收集与分析,初步查明燕山中部大地热流特征及浅部-深部岩层热物性特征,填补了大地热流值测量空白区,在此基础上建立了研究区热结构概念模型,估算其深部地温分布。研究得出燕山中部大地热流值变化较大,平均约57 mW/m~2,与周边温泉水温存在较好的相关关系。其中七家-茅荆坝地热田大地热流值较高,为74.9 mW/m~2。通过深部地温分布计算得出七家—茅荆坝地区居里面埋深为21.5～22.8 km,莫霍面温度约815℃,分析结果与前人研究成果较为一致,验证了本文所建立岩石圈热结构模型的准确性。     

我国干热岩资源潜力区深部热结构

干热岩是潜力巨大的可再生能源,通过建立EGS试验场地开展干热岩资源开发示范工程是我国开发深部地热的前沿性、基础性工作。地壳深部温度是干热岩开发选址中首先考虑的因素,在重新编制中国大地热流图、居里面深度图的基础上,建立了东南沿海地区和青藏铁路沿线地区2个典型干热岩资源潜力区三维温度场模型,在不考虑热对流的情况下,模拟结果显示东南沿海4km深处的最高温度能达到165℃,青藏铁路沿线地区4km深处最高温度可达到380℃。同时,对比模拟结果和前人实测数据,分析了2个研究区不同的热成因机制,东南沿海地区以壳源产热为主,漳州地热田放射性集中层厚度10km,幔源热流所占比例为39.6%,青藏铁路沿线地区以幔源传导热为主,羊八井地热田放射性集中层厚度为6km,幔源热流所占比例为53.7%。通过与文献结果对比分析了模拟结果的合理性,模拟结果能够为我国干热岩靶区选址提供参考。     

四川盆地地热地质条件及勘探潜力评价

地处特提斯—喜马拉雅构造域与滨太平洋构造域交接转换部位的四川盆地,是造山带环绕的多旋回沉积盆地,地热资源禀赋较好,但地质构造复杂,不同构造带地热条件和成热模式差异较大,严重制约地热勘探开发与利用。在四川盆地已有地热勘探开发资料和油气勘探研究成果的基础上,系统总结了四川盆地的地热储层、地热流体、大地热流和地温梯度场的特征及分布规律,对比研究了四川盆地不同类型盆山结构区的地热储盖层组合和地热条件的异同性,指明了不同构造单元的勘探靶区。结果表明：(1)四川盆地及周缘的大地热流值为中低热流值,地温梯度在16～30°C/km之间,地热源受活动断裂和基底构造控制明显,发育传导型水热系统,多属中低温(<90°C)地热资源;(2)四川盆地的地热资源分布主要受盆地构造、地层分布和水文条件等控制;(3)海相层系至少存在4个岩溶型热储层,陆相地层局部偶夹1～2个砂砾岩型热储层,地下水多为SO₄—Ca型微咸水。研究建议以中～下三叠统和中二叠统岩溶型热储为重点层系,尤其在川东和和川西地区二者勘探潜力较大,其次优选其他海相层系岩溶型热储进行勘探,而陆相碎屑岩热储层盖层、地下水补给和热源...     

北京市延庆地热田成因模式

通过对地热流体水化学、同位素以及热储岩石热物性测试,分析了延庆地热田大地热流特征、地热流体补给来源、年龄、循环深度以及热储温度等,从源、通、储和盖四方面系统总结了地热田成因。结果显示:延庆地热田属于由正常大地热流加热的非火山型地热系统,热田内大地热流值为75.6m W/m~2,地热流体补给来源于延庆西北部山区的大气降水。热田内三个主要热储中的地热流体年龄和循环深度存在一定区别。燕山期花岗岩、白垩系砂岩和蓟县系白云岩热储中地热水年龄分别为15～21ka、28ka、48ka。花岗岩和砂岩热储中地热流体循环深度约2500m。白云岩热储中流体循环深度为2900～3600m,热储温度分布范围为80.5～98.3℃,平均热储温度90.6℃。     

地热温标中的水—岩平衡状态研究

在地热资源勘探过程中，建立在水－岩平衡基础上的地热温标方法常被用来评价地下热储温度，但在某些情况下，作为地热温标的化学组分并没有真正与热储内部的矿物达到平衡，本文采用ｌｏｇ（Ｑ／Ｋ）图、不同参考温度下的平衡状态判定和Ｎａ－Ｋ－Ｍｇ三角图的方法来研究热流体的平衡状态，为地热温标的优化奠定了理论基础。     

渤海湾周缘高温地热异常特征及深部热结构分析

渤海湾周缘高温地热异常区是华北重要的地热资源区,研究其浅层高温地热异常及深层高温地热结构,是解决中国东部高温地热勘查开发瓶颈的重要基础,对加快构建东部现代能源体系、推进“双碳”目标进程具有重要的科学意义。利用最新的中国大陆岩石圈速度模型USTClitho2.0和航磁资料,在大地热流资料约束下,本文计算了渤海湾周缘浅层与深层高温热结构,结果表明:该区居里面平均深度20.8km,居里温度420℃,中、上地壳高温热结构与居里面起伏形态密切相关。上地壳生热率随深度增大而递减,反映了放射性生热元素向上迁移、在浅层富集的垂向分异特征。Moho面温度在600～800℃之间,岩石圈底界面1300℃等温面深度在66.3～97.5 km之间,平均值为76.8 km。依据USTClitho2.0模型Vp、Vs速度结构,本文修正了前人的地壳分层结构及上地壳生热率,计算了研究区内全部91个大地热流点的壳幔热流比,结果表明:Qc/Q=56.4%、Qm/Q=43.6%, Qc/Q>Qm/Q,显示该区为“热壳”结构。前人认为此区是“冷壳热幔”型热结构,本文的计算结果修正了前人的认识,指出上地壳层热流在地表总热流...