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地壳温度测量在地球物理学及地震预报研究中都具有重要意义。在钻孔中进行温度梯度测量并与岩石热导率的测定相结合,可取得大地热流数据,以此可全面表征地表热场并展示地球内部热状态。在地震预报研究中,地温观测既可作为一种地震前兆观测手段,也可作为一种辅助观测项目,以便从其它观测手段中排除环境温度变化造成的影响。 相似文献
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岩石热导率的温压实验及分析 总被引：9，自引：0，他引：9
岩石热导率是岩石热物性中最主要者，是研究地壳和上地幔热结构、地球深部热状态以及各种工程岩体内空气与围岩之间热交换的重要参数，该参数的测定不但是大地热流测量的重要内容之一，也是矿山采掘、石油开发和地热能利用不可缺少的工作。本文简要介绍了利用环形热源法在不同温压条件下对岩石热导率的测试和研究。文中不但介绍了测量原理和测量装置结构，并给出了不同岩性岩石在室温至１８０℃、常压至２２ＭＰａ状态下的测量结果， 相似文献
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随钻超声成像测井通过钻铤的旋转实现周向扫描成像,为了提高随钻超声成像测井在周向成像测量的方位覆盖率,需要安装多个换能器同时进行测量,换能器的响应不一致则会产生错误的成像测量结果,本文通过实验测量的方法对随钻超声成像测井换能器的响应特性进行研究.实验测试系统主要由高精度定位控制系统、PXI采集系统、针形水听器、OLYMPUS 5077PR信号源、信号转换器、载物台、示波器等构成,是一个具有4自由度的小型声学定位测控系统.实验主要包括超声换能器的轴线声场测量以及指向性测量.对超声换能器的轴线声场进行测量,得到了换能器的远近场临界距离和幅度响应特性,实验表明换能器远近场临界距离在3.25 cm附近,各个换能器的幅度响应特性一致性较好.通过对换能器指向性进行测量,表明3 dB角宽大致在12°左右,换能器具有较好的聚焦特性.该研究提供一种评价超声成像测井换能器的有效方法,为仪器研制过程中的换能器匹配选择提供依据,可为超声成像测井仪器的研制提供有力支撑. 相似文献
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《地球物理学进展》1991,(3)
由测井记录求热导率,对于研究沉积盆地热演化极为重要。这篇文章提供了一种方法,首先根据矿物组成、孔隙度解释测井记录,然后由综合公式求实地热导率。对每种成分的体积比进行加权可求出各个热导率的几何平均。该模型的有效性已得到了各向同性样品实验测试结果的广泛验证。不过该方法还需在实地环境进行验证。巴黎盆地的两口测井平衡状态时记录的温度数据,为检验该方法提供了唯一的可能性:当导热态稳定时(傅里叶定俸),热导率一定正比于温度梯度的倒数。根据矿物组成,孔隙度以及岩屑和岩心实验测量结果标定出的传导率定律得出的热导率,可以定量解释解释测井记录。计算出的导热系数与梯度倒数吻合得相当好。对观测井剖面的3个实例,计算出的热导率与伟度倒数的对比较为合理。在3个例子中,每个都可确定一个深度范围,在这一范围里,视热流基本上不随深度变化,而且以传导方式为主。这使得强调以粘土为主的传导模型更趋完善:假定非粘土端测定的热导率已知,则可求得与温度测量结果拟合得很好的热导率,在这三种清况下,求得枯土热导率(1 .2一1.4w/m/K,低于假设的值(1 .sw/m/K),这可能是反映了各向异性的影响。最后检验了一个把容积热导率直接表示为测井记录的经验模型。一个剖面中所得结果与前述结果完全一致,但对另外两个剖面,该模型的稳定性和物理意义还有疑问。这可能是由于地下隐藏的矿物学模型中缺少约束条件。 相似文献
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《地球物理学进展》1989,(2)
本文叙述了运用反演法模拟泥浆循环停止之后钻孔热稳定过程的一种新的数值方法。用该方法可以估算以下五种地球物理参数:(1)地层的真实温度(T_f);(2)泥浆循环停止时的泥浆温度(T_m);(3)地层恢复真实温度之前热进入地层的热扩散距离(R);(4)垂直于钻孔方向的地层热导率(K);(5)泥浆循环停止以后加热泥浆的效率(F)。预测模型的关键性输入数据是闭井期间在某一固定深度测量的温度值(两个以上)和泥浆循环停止时地面的泥浆温度。其余输入数据包括钻孔半径、泥浆及被测地层的密度和比热。用新的反演方法解释合成数据和野外数据的结果表明:在大多数情况下,该方法可以准确地估算T_f(精度在0.4%以内)和T_m(5%左右);只要数据可靠,该方法还可粗略估算K、R和F。 相似文献
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深层-超深层油气地震勘探涉及高温介质地震波传播问题,热弹介质参数对地震波传播有重要影响.含弛豫时间修正项的Lord-Shulman双曲型耦合热弹波动方程从理论上预测了热弹性介质中存在快纵波、慢纵波(一种准静态慢纵波,简称热波)和横波的传播,两个纵波为热耗散衰减波而横波不受介质热特性的影响.本文结合平面波频散分析和格林函数法数值模拟,详细研究两个热耗散衰减波的频散和衰减特征,着重分析热导率、热膨胀系数及比热的变化对波速和衰减的影响.研究表明热导率作为主要参数决定了波速与衰减的临界变化,热膨胀系数对波速和衰减的幅度有明显影响,比热则兼顾了前两个热弹系数的影响特征.最后,利用热弹性动力学频率域的二阶格林函数进行波场快照数值模拟,展示热弹性介质中纵波、横波和热波的传播行为. 相似文献
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目前存在有多种地幔热导率模型,不同模型在数值和随温压变化的特征上有明显的差异.为探究不同热导率模型对动力学数值模拟结果的影响,本文对不同模型下的岩石圈张裂过程进行模拟研究,探讨地幔热导率对岩石圈热传输、变形和熔融过程的影响及其作用机理.结果显示,不同热导率模型下,岩石圈的变形和熔融特征表现出明显差异.高热导率模型下,岩石圈破裂较晚,形成陆缘较为宽阔,地壳熔融强烈而地幔熔融较弱;低热导率模型下,岩石圈破裂较早,形成陆缘较为狭窄,地幔熔融强烈而地壳熔融较弱.这种差异源于不同地幔热导率下岩石圈和地幔热状态的变化及相应力学性质的改变.高热导率下,热传导的增温效应显著,岩石圈呈现较热的状态,其强度整体较低,壳幔耦合减弱;而低热导率下,热对流的增温效应显著,岩石圈呈较冷的状态,其强度整体较高,壳幔耦合增强.基于模拟结果,本文认为地幔热导率的选取对动力学模拟的结果有着较为显著的影响,相对于随温压的变化,热导率数值的差异对动力学数值模拟的结果影响更大,尤其是对于地幔熔融过程的影响. 相似文献
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磁组构（上） 总被引：4，自引：0，他引：4
许同春 《地震地磁观测与研究》1989,10(3):70-77
地球科学领域岩石磁组构的研宄,对许多人来讲,还是一个陌生的课题。磁组构测量的是用磁化率量值椭球描述的岩石磁化率各向异性。由于它保留了成岩环境、动力变质的信息,可用于环境科学和应变分析。这期我们刊登科普文章《磁组构》,叙述这项技术的理论依据、测量及数据统计分析方法;介绍几项新成果,包括中国黄土、金伯利岩管及阜平县双重褶皱磁组构的研究,旨在向大家展示这一新的课题在地震地质、地球科学领域研究的可观前景。 相似文献
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从地热储层中提取热流体的过程中,在井筒流体与周围地层之间存在着热量交换,使得热流温度发生着变化,为探究流体在生产井中的热量损失过程,本文的目的 是开发一种可靠的数值模型用以说明地热井在生产过程中的流动与换热问题,在此选取COMSOL Multiphysics建立了仿真模型,并对模拟结果进行了解析验证.井筒热量损失的表征要素除了温度以外,热损失功率也起着至关重要的作用,为了全面评价地热生产井的热能损失,故对井口水温及热损失功率两项评价指标进行研究,分析得出水的操作参数及环空热导率变化对井筒热损失的影响.研究结果表明:(1)数值模拟中应用TD代数表达式的连续形式与解析模型中应用Ramey定义的f(t)不连续函数表达式进行热流温度的求解时,对于较长的生产时间,数值解与解析解吻合良好.(2)井底水温的线性变化也将带来井口水温和井筒热损失功率的线性变化,井口水温和井筒热损失功率随井底水温的变化直线斜率随时间的增加略有减小,纵截距也略有减小,说明时间越长,井口温度升高的越慢,井筒热损失功率增大的越小,系统越趋于稳定状态.(3)增量为10 kg/s的采出流量与增量为10℃的井底水温相比,对井口水温的升高及热损失功率的减小影响程度均相应减弱,最终也将趋于稳定状态.(4)环空热导率对井口水温和井筒热损失功率的影响呈现相反的效应,即环空热导率增大井口水温降低,井筒热损失功率增大.结论 认为,综合考虑热流温度及井筒热损失功率两项指标对于高效地热能开采,提高热能利用率等方面具有重要意义,并可全面评价井筒的热量损失大小,为地热能开发提供可靠理论依据. 相似文献
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为了解决截渗墙等形体复杂的混凝土结构及岩体的质量检测问题,开展了声波相控震源初步研究工作.声波相控震源的设计和制作需要发射功率比较大,余震比较短的发射换能器.设计制作这类换能器除了选择电－声转换系数比较大的压电材料和几何尺寸外,还有一个重要因素就是换能器背衬的设计.将所测介质与换能器合在一起,本文用一维多层介质声波传播的物理模型进行研究,用所测介质位移的透射系数分析换能器背衬参数对换能器发射效率的影响.计算了背衬参数改变时位移透射系数随频率的变化曲线.在1kHz附近,背衬长度对透射系数影响比较大.以计算结果为指导,设计制作了四个大功率压电换能器,在黄河堤防截渗墙进行了实验,测量波形中有多个幅度比较明显的后续波,为进一步分析截渗墙特征提供了基础. 相似文献
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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... 相似文献
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地球及行星内部物质的电导率与温度有着密切的依赖关系.在实验室创造代表地球内部不同温度的物理及化学条件,可直接测量物质的电导率,矿物和岩石电导率的测量和研究可获得地球内部(地幔)物质传输过程的信息,这不仅提供对地球物理测量结果的解释,同时也提供了地球和行星内部温度分布 相似文献
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美国国家航空和宇航局(NASA)于1981年初在华盛顿开会,其中有一项1980年至1986年期间的有关地球动力学的空间研究计划。此项计划将进一步扩大已有的测量和地球物理的NASA计划,并利用空间技术和方法进一步推动地球动力学的发展。 相似文献
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地热学源于18世纪末期Buffon发起的地球起源问题的讨论,他基于天文观察和赤热铁球冷却实验的结果,计算了地球的第一个热演化历史.傅里叶对热理论的研究奠定了现代热学研究的基础,也开拓了认识地球内部热状况的新途径.19世纪前半期,地热学基本上被认为是一般热学研究的一部分.随着人们对自然观察的日益深入和实验研究的不断发展,区别地球表面热状况的要求显得越来越迫切.1892年Kupffer利用大量数据编制出地球表面温度图和大气温度图,在这些温度图中,他将连结地球表面温度近似相等的线表示为等温线,这样,地热学一词就诞生了.后来,Numann在他于1894年写的<地球成因学>教科书中引入了"地热学"这个专业名词. 相似文献
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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. 相似文献
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本文用超声波方法在层状介质中进行地震模型试验研究,试图寻找一种解决某些地壳和地球内部构造问题的方法。试验中使用SYC-2型声波岩石参数测定仪,换能器是用锆钛酸铅（Pb（Ti,zr）O3）晶体制成,共有三个换能器,一个做发射探头,两个做接收探头。波形由双踪示波管显示,以利于波形对比和震相追踪。 用黄蜡、石膏和有机玻璃等板材制造一个三层介质地壳模型,来模拟辽南地区的地壳结构,并将发射探头放在上层模型的侧面,成功地模拟了有深度的震源。文中详细分析了该模型中的主要震相,并与辽南地区的天然地震进行了对比,从而为辽南地区的地壳结构提供了一个旁证,也为今后对比某地区的地壳结构提供了一种新的方法。 相似文献
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本文通过资料分析和模型计算,得到地球自转速率长期减慢趋势和周期波动规律的形成原因.潮汐摩擦是地球自转减慢的主要因素,重力分异和圈层角动量交换是地球自转周期变化的主要因素,重力分异造成的地球各圈层差异旋转是地壳自转变化先慢后快的特殊因素.重力分异将一个均匀的自转地球变为分层的差异旋转地球,在质量向地心集中的同时,自转动能也向地核集中,使地壳和地幔自转变慢,使地核自转变快.圈层角动量交换将地球自转动能变为热能,积累在核幔边界,使地壳和地幔自转变快,地核自转变慢.核幔边界积累的热能周期性使外核热膨胀,为热幔柱和火山活动提供了能源和动力,火山活动高峰对应地球自转加快是证据.计算模型表明,地球自转速度变化的规律和历史记录证明重力分异和圈层差异旋转是地壳运动的主要动力,受地球自转速度变化的约束,地球体积不会有较大的胀缩,国内外测量结果证实了这一结论. 相似文献