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31.
中国大陆科学钻探(CCSD)主孔地区岩石圈热结构 总被引:11,自引:2,他引:11
岩石圈热结构是指地球内部热量在壳幔的配分比例、温度以及热导率和生热率等热学参数在岩石圈中的分布特征。岩石圈的热结构直接影响着岩石的物理性质和流变学性质,同时还控制了化学反应的类型和速度,从而制约着岩石圈的发展和演化。本文在前人CCSD主孔岩石主、微量元素研究基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,并结合岩石热导率的测定研究了CCSD主孔100-2000m岩石的热结构和主孔榴辉岩在不同退变质程度下生热率、热导率的变化:钻孔中岩石的平均生热率为0.95μWm-3,平均热导率为2.96mWm-1K-1。,其中片麻岩生热率高迭1.01-1.7μWm-3,热导率为2.76-2.96mWm-1K-1;基性超基性岩石生热率最低(<0.21μWm-3),热导率则高达3.20mWm-1K-1以上;新鲜榴辉岩生热率、热导率居中,分剐为0.16-0.44μWm-3和3.31-3.85mWm-1K-1。钻孔中榴辉岩生热率、热导率变化主要受岩性控制:从新鲜榴辉岩到完全退变榴辉岩,热导率总体上降低,但从强退变榴辉岩到完全退变榴辉岩,岩石热导率升高;而在此过程中岩石生热率总体上升高,仅当从中等退变质榴辉岩退变为强退变质榴辉岩时,岩石生热率出现降低趋势。在综合研究的基础上预测CCSD主孔5000m深度处温度为139℃,温度范围为131-151℃。根据区域深部地球物理探测成果对CCSD主孔地区岩石圈热结构进行了研究:上地壳底部温度为256℃,中地壳底部温度为492℃,Moho面温度为683℃,岩石圈底部温度为1185℃,来自地幔的热流为44.1mWm-2,对地表热流的贡献率为58%。研究结果表明,由岩石物理方法获得的CCSD主孔地区岩石圈地温曲线与石榴石-二辉橄榄岩包体推断的中国东部地温曲线十分吻合,本文从实验岩石物理学角度为CCSD主孔地区岩石圈热结构研究提供了重要约束 相似文献
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34.
本文根据大量实测数据,首次系统地报道了中国西北地区塔里木盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地内的岩石热导率、岩石放射性生热率数据及其分布特征.对600多个岩石热导率和100多个实测岩石生热率的统计分析表明,沉积盆地中岩石的热物理性质与其岩性、埋藏深度和地层时代密切相关.随深度和地层时代的加大,岩石热导率增大;塔里木盆地的岩石热导率的总体平均值最大,而柴达木盆地的最小.岩石生热率在上地壳的分布是随深度的增加而减小的,但在沉积盆地的深度范围内几乎不变,其分布是均匀的,仅不同岩性的生热率差别较大.估算的岩石放射性生热产生的热量可以占到盆地地表热流的25%~45%.因此,岩石热物理性质的参数不仅与盆地的地温分布和大地热流特征密切相关,还可以为该地区盆地热历史恢复及深部地球物理的研究提供有效的参数和边界条件. 相似文献
35.
土壤离子电导率测量是隐伏金属矿床、贵金属矿床普查找矿的重要技术方法,本研究应用该方法对隐伏可地浸砂岩铀矿进行普查找矿实验研究。实验表明,本区土壤离子电导率背景值为22.91μs/cm,异常平均值为513.96μs/cm,最高异常值达1349.30μs/cm。它可以圈定舌状蚀变砂岩体与未蚀变砂岩的接触边界,从而可以圈定隐伏砂岩铀矿的产出位置,是隐伏可地浸砂岩铀矿普查找矿的既经济又有效的方法。 相似文献
36.
EH-4系统观测资料的非远区场校正研究 总被引:6,自引:1,他引:6
EH-4系统实测的卡尼亚视电阻率在非远区场时应作必要的校正。基于导出的EH-4系统的卡尼亚电阻率ρxy和ρyx的表达式,采用多项式分段逼近的方法,建立EH-4系统测深数据的全频域的视电阻率算法。根据建立的算法对均匀大地、二层大地和三层大地模型的EH-4系统测深数据进行非远区场校正的结果表明:均匀大地时,全频域的视电阻率与真电阻率吻合很好,D型、K型和Q型断面的视电阻率曲线与MT法的接近,G型、H型和A型的视电阻率曲线得到很大改善。 相似文献
37.
离散裂隙渗流方法与裂隙化渗透介质建模 总被引:4,自引:1,他引:4
流体渗流模拟的连续介质方法通常适用于多孔地质体,并不一定适用于裂隙岩体,由于裂隙分布及其特征与孔隙差异较大。若流体渗流主要受裂隙的控制,对于一定尺寸的裂隙岩体,多孔介质假设则较难刻划裂隙岩体的渗流特征。离散裂隙渗流方法不但可直接用于模拟裂隙岩体非均质性和各向异性等渗流特征,而且可用其确定所研究的裂隙岩体典型单元体及其水力传导(渗透)张量大小。主要讨论了以下问题:(1)饱和裂隙介质中一般的离散流体渗流模拟;(2)裂隙岩体中的REV(典型单元体)及其水力传导(渗透)张量的确定;(3)利用离散裂隙网络流体渗流模型研究裂隙方向几何参数对水力传导系数和REV的影响;(4)在二维和三维离散裂隙流体渗流模型中对区域大裂隙和局部小裂隙的处理方法。调查结果显示离散裂隙流体渗流数学模型可用来评价不同尺度上的裂隙岩体的水力特征,以及裂隙方向对裂隙化岩体的水力特征有着不可忽视的影响。同时,局部小裂隙、区域大裂隙应当区别对待,以便据其所起的作用及水力特征,建立裂隙化岩体相应的流体渗流模型。 相似文献
38.
The Xisha Trough, located in the northwest of the South China Sea (SCS) mainly rifted 30 Ma ago, has been a failed rift since the cessation of the seafloor spreading of the NW subbasin. Based on the velocity–depth model along Profile OBH-4 across the Xisha Trough, a seven-layer density–depth model is used to estimate density structure for the profile. The relationship between seismic velocity and radiogenic heat production is used to estimate the vertical distribution of heat sources in the lower crust. The 2-D temperature field is calculated by applying a 2-D numerical solution of the heat conduction equation and the thermal lithosphere thickness is obtained from the basalt dry solidus (BDS). The rheology of the profile is estimated on the basis of frictional failure in the brittle regime and power-law steady-state creep in the ductile regime. Rheological model is constructed for a three-layer model involving a granitic upper crust, a quartz diorite lower crust and an olivine upper mantle. Gravity modeling supports basically the velocity–depth model. The Moho along Profile OBH-4 is of relatively high heat flow ranging from 46 to 60 mW/m2 and the Moho heat flow is higher in the trough than on the flanks. The depth of the “thermal” lithospheric lower boundary is about 54 km in the center, deepens toward two sides, and is about 75 km at the northern slope area and about 70 km at the southern Xisha–Zhongsha Block. Rheological calculation indicates that the two thinnest ductile layers in the crust and the thickest brittle layer in the uppermost mantle lie in the central region, showing that the Xisha Trough has been rheologically strengthened, which are mainly due to later thermal relaxation. In addition, the strengthening in rheology during rifting was not the main factor in hampering the breakup of the Xisha Trough. 相似文献
39.
Geothermal gradients are estimated to vary from 31 to 43 °C/km in the Yinggehai Basin based on 99 temperature data sets compiled from oil well data. Thirty-seven thermal conductivity measurements on core samples were made and the effects of porosity and water saturation were corrected. Thermal conductivities of mudstone and sandstone range from 1.2 to 2.7 W/m K, with a mean of 2.0±0.5 W/m K after approximate correction. Heat flow at six sites in the Yinggehai Basin range from 69 to 86 mW/m2, with a mean value of 79±7 mW/m2. Thick sediments and high sedimentation rates resulted in a considerable radiogenic contribution, but also depressed the heat flow. Measurements indicate the radiogenic heat production in the sediment is 1.28 μW/m3, which contributes 20% to the surface heat flow. After subtracting radiogenic heat contribution of the sediment, and sedimentation correction, the average basal heat flow from basement is about 86 mW/m2.Three stages of extension are recognized in the subsidence history, and a kinematic model is used to study the thermal evolution of the basin since the Cenozoic era. Model results show that the peak value of basal heat flow was getting higher and higher through the Cenozoic. The maximum basal heat flow increased from 65 mW/m2 in the first stage to 75 mW/m2 in the second stage, and then 90 mW/m2 in the third stage. The present temperature field of the lithosphere of the Yinggehai Basin, which is still transient, is the result of the multistage extension, but was primarily associated with the Pliocene extension. 相似文献
40.
L. Vočadlo K. S. Knight G. D. Price I. G. Wood 《Physics and Chemistry of Minerals》2002,29(2):132-139
The thermal expansion and crystal structure of FeSi has been determined by neutron powder diffraction between 4 and 1173?K. No evidence was seen of any structural or magnetic transitions at low temperatures. The average volumetric thermal expansion coefficient above room temperature was found to be 4.85(5)?×?10?5?K?1. The cell volume was fitted over the complete temperature range using Grüneisen approximations to the zero pressure equation of state, with the internal energy calculated via a Debye model; a Grüneisen second-order approximation gave the following parameters: θD=445(11)?K, V 0=89.596(8)?Å3, K 0′=4.4(4) and γ′=2.33(3), where θD is the Debye temperature, V 0 is V at T=0?K, K 0′ is the first derivative with respect to pressure of the incompressibility and γ′ is a Grüneisen parameter. The thermodynamic Grüneisen parameter, γth, has been calculated from experimental data in the range 4–400?K. The crystal structure was found to be almost invariant with temperature. The thermal vibrations of the Fe atoms are almost isotropic at all temperatures; those of the Si atoms become more anisotropic as the temperature increases. 相似文献